吳 丹
(溫氏食品集團(tuán)股份有限公司,廣東 云浮 527400)
熱應(yīng)激源于從動(dòng)物流到周圍環(huán)境的凈能量與動(dòng)物產(chǎn)生的熱能之間的負(fù)平衡。這種不平衡是由環(huán)境因素(如陽(yáng)光、熱輻射、空氣溫度)、動(dòng)物特性(如代謝速率和水分損失)和體溫調(diào)節(jié)機(jī)制(如傳導(dǎo)、輻射、對(duì)流和蒸發(fā))組合的變化引起的。當(dāng)豬暴露在高溫下時(shí),會(huì)激活行為、生理和代謝機(jī)制,以減少熱量產(chǎn)生并增加散熱,從而將體溫維持在正常的生理范圍內(nèi)。維持體溫的其他機(jī)制包括蒸發(fā)和輻射,然而,豬的功能性汗腺很少,蒸發(fā)只依賴于流口水和增加呼吸率(喘氣),因此,豬通過(guò)蒸發(fā)調(diào)節(jié)體溫的能力較低,主要依靠輻射來(lái)消散過(guò)多的熱量。輻射意味著到周邊的血流量增加,減少了流向內(nèi)臟、生殖器官和消化道的血流量。因此,腸屏障可能被破壞,導(dǎo)致眾所周知的“漏腸”綜合征以及不良的生長(zhǎng)性能和健康狀況[1]。此外,在熱應(yīng)激條件下豬的繁殖性能較低,影響生產(chǎn)系統(tǒng)的總體生產(chǎn)力。有效的措施可以減少熱應(yīng)激對(duì)動(dòng)物健康和生產(chǎn)性能的負(fù)面影響,這對(duì)于滿足當(dāng)前養(yǎng)豬業(yè)的需求和確保動(dòng)物生產(chǎn)系統(tǒng)的盈利能力和可持續(xù)性至關(guān)重要。本文將熱應(yīng)激對(duì)豬造成的危害及應(yīng)對(duì)措施作一綜述。
對(duì)于所有物種,它們對(duì)與溫度相關(guān)的環(huán)境變化,特別是熱應(yīng)激的反應(yīng)影響較大。在牲畜中發(fā)生了與熱應(yīng)激有關(guān)的死亡病例,此外,熱應(yīng)激還會(huì)影響肉質(zhì)特性和肉類安全。例如,熱應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致蒼白、柔軟和滲出(PSE)豬肉的出現(xiàn)[2]。季節(jié)性熱應(yīng)激期間,豬中大腸桿菌和沙門氏菌的胴體污染風(fēng)險(xiǎn)增加[3]。據(jù)研究[4],每增加1℃環(huán)境溫度,皮膚溫度就會(huì)升高0.47℃。熱應(yīng)激對(duì)豬產(chǎn)生的影響包括采食量減少,生長(zhǎng)速度降低,母豬死亡率增加,生育力降低,哺乳期體重減輕,產(chǎn)奶量和窩重減少等危害[5]。
哺乳動(dòng)物中,直腸溫度被認(rèn)為是最佳的評(píng)估熱應(yīng)激的指標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn),豬直腸溫度和血清皮質(zhì)醇水平在熱應(yīng)激5 h后顯著增加。極端的熱應(yīng)激會(huì)損害豬胃腸道上皮,導(dǎo)致動(dòng)物產(chǎn)量和性能降低[6]。
豬的胃腸道具有較大的表面積,起到監(jiān)管屏障的作用,允許有益營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入體循環(huán),同時(shí)防止致病生物和有毒化合物的滲透[7]。因此,保持胃腸道內(nèi)膜上皮的完整性非常重要,同時(shí)確保其吸收和保護(hù)功能不受損害[8]。當(dāng)動(dòng)物經(jīng)歷熱應(yīng)激時(shí),其核心體溫升高,導(dǎo)致血流從內(nèi)臟組織、血管、胃、消化道和其他內(nèi)部器官的組織轉(zhuǎn)移到皮膚表面,以增加散熱。隨著到內(nèi)臟組織的血流減少,導(dǎo)致腸道單層上皮細(xì)胞可用的氧氣量和能量減少。HIF-1α和HSP70蛋白表達(dá)增加,在缺氧條件下,HIF-1α迅速上調(diào)以支持細(xì)胞存活[9]。另一方面,熱休克蛋白是一種多樣的蛋白質(zhì)家族,在應(yīng)激反應(yīng)中很重要,在熱應(yīng)激后2~4 h迅速上調(diào)。蛋白質(zhì)由于溫度升高而錯(cuò)誤折疊、展開(kāi)或以其他方式改變,HSP70為蛋白質(zhì)提供保護(hù)和恢復(fù)[10]。此外,HSP70介導(dǎo)對(duì)內(nèi)毒素誘導(dǎo)的細(xì)胞因子產(chǎn)生反應(yīng),并可能干擾核因子(NF)-κB轉(zhuǎn)錄,從而減少或破壞炎癥反應(yīng)[11]。在熱應(yīng)激期間,細(xì)胞對(duì)鈉的滲透性也更強(qiáng),需要更多的能量來(lái)維持滲透壓穩(wěn)態(tài)、膜電位和活躍的營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)[12]。
研究發(fā)現(xiàn),熱處理對(duì)腸絨毛尖端造成顯著損害,誘導(dǎo)上皮細(xì)胞脫落,暴露腸黏膜固有層,以及縮短小腸絨毛高度和隱窩深度。超微結(jié)構(gòu)檢查顯示,空腸微絨毛高度較短,線粒體腫脹,溶酶體數(shù)量增加,腸細(xì)胞呈緊密連接結(jié)構(gòu)[13]。
熱應(yīng)激可能是導(dǎo)致季節(jié)性不孕的致病因素[14],在豬中觀察到的季節(jié)性不育主要表現(xiàn)為生殖能力下降、發(fā)情期延遲、分娩率降低以及斷奶至發(fā)情間隔時(shí)間延長(zhǎng)。盡管光周期可能在季節(jié)性不孕癥中發(fā)揮作用[15],但在此期間升高的溫度直接或至少累積地對(duì)生殖能力產(chǎn)生負(fù)面影響[16]。
妊娠早期的熱應(yīng)激可以改變生殖內(nèi)分泌系統(tǒng),尤其是黃體功能的控制。此外,熱應(yīng)激可能對(duì)配子和胚胎發(fā)育有直接影響[17],包括增加活性氧化物的產(chǎn)生。母豬受到熱應(yīng)激還會(huì)改變背部脂肪深度和后代生命后期的胰島素循環(huán)[18]。公豬暴露于高溫環(huán)境會(huì)導(dǎo)致精液質(zhì)量、精子產(chǎn)量和生育能力下降,特別是對(duì)精子細(xì)胞成熟和睪丸雄激素生物合成具有抑制作用,公豬遭受熱應(yīng)激后大約需要5周才能從熱應(yīng)激的有害影響中恢復(fù)并產(chǎn)生具有最佳生育能力的精液。此外,通過(guò)增加公豬的蒸發(fā)冷卻可以實(shí)現(xiàn)繁殖性能的改善。
據(jù)研究報(bào)道,熱應(yīng)激會(huì)減少植入并損害豬的胚胎發(fā)育[19]。Edward等[20]發(fā)現(xiàn),小母豬在懷孕第15天之前對(duì)熱應(yīng)激更敏感,而不是在繁殖后15~30 d。Omtvedt等[21]表明,在育種后8~16 d的母豬暴露于高溫下的活胚胎數(shù)量比0~8 d更大,表明植入時(shí)間是妊娠對(duì)應(yīng)激的最敏感階段。
眾所周知,環(huán)境影響動(dòng)物的表現(xiàn),即在沒(méi)有適當(dāng)環(huán)境的情況下,設(shè)施內(nèi)部的熱環(huán)境振幅會(huì)擾亂動(dòng)物的熱力學(xué)防御機(jī)制,對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)指標(biāo)產(chǎn)生影響[22]。在受控環(huán)境中飼養(yǎng)的豬往往表達(dá)其最大的遺傳潛力;然而,當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),動(dòng)物會(huì)使用行為、物理和化學(xué)機(jī)制進(jìn)行調(diào)控,這些機(jī)制可導(dǎo)致原用于生產(chǎn)的能量重定向,從而改變動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)需求[23]。因此,保持動(dòng)物的舒適度對(duì)于確保豬的良好表現(xiàn)和防止動(dòng)物低效率利用可用能量是至關(guān)重要的。
2.1.1 通風(fēng)系統(tǒng) 當(dāng)液態(tài)水變成氣態(tài)時(shí),會(huì)發(fā)生蒸發(fā)冷卻。進(jìn)入的空氣被動(dòng)地濕潤(rùn)或通過(guò)壓力的注入(高壓或低壓霧化)使空氣充滿水分。高壓系統(tǒng)(150bar)比低壓設(shè)備(3~5 bar)效果更明顯,但高壓系統(tǒng)需要更頻繁地維護(hù)。同時(shí)需要注意不要增加房間的相對(duì)濕度,因?yàn)樘岣呦鄬?duì)濕度會(huì)阻礙豬的冷卻過(guò)程。進(jìn)氣口的空氣速度必須在1~2 m/s之間,才能在系統(tǒng)上保持良好的效率[24]。這些冷卻系統(tǒng)能夠應(yīng)用于所有生產(chǎn)階段,包括產(chǎn)房。通常當(dāng)外部的相對(duì)濕度低于85%時(shí),冷卻系統(tǒng)是最有效的。這些系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是它們可以直接冷卻到室內(nèi),而不會(huì)改變通風(fēng)系統(tǒng)的性能。
鼓風(fēng)機(jī)在豬周圍形成永久的空氣流動(dòng),產(chǎn)生冷卻效果。當(dāng)空氣移動(dòng)速度超過(guò)0.2 m/s時(shí),每增加0.1 m/s的速度就會(huì)產(chǎn)生1℃的冷卻效果。例如,在豬舍內(nèi)空氣速度為0.5 m/s時(shí),30℃感覺(jué)像是27℃。該技術(shù)具有不依賴于空氣濕度的優(yōu)點(diǎn)。然而,它僅限于具有足夠體積的建筑物[25]。此外,不能在產(chǎn)房中使用吹風(fēng),因?yàn)檫^(guò)高的空氣速度會(huì)使仔豬變冷,導(dǎo)致腹瀉和降低生長(zhǎng)性能。
2.1.2 局部冷卻系統(tǒng) 局部冷卻系統(tǒng)通過(guò)直接有效地接觸,也能起到非常好的效果。近期研究顯示,飲用水冷卻系統(tǒng)在熱應(yīng)激條件下,可將每頭母豬采食量提高到700 g,相當(dāng)于提高了20%的采食量[26]。
普渡大學(xué)與美國(guó)農(nóng)業(yè)部畜牧行為研究部門開(kāi)發(fā)一種能夠有效去除泌乳母豬多余熱量的冷卻墊。冷卻墊冷卻基于從源(動(dòng)物)到水槽(穿過(guò)管道的冷水)的熱傳導(dǎo)。鋁和銅能夠在兩個(gè)溫度之間有效地傳遞熱量。冷卻墊的表面采用高密度聚乙烯基座和鋁制水管連接在鋁板上,不同環(huán)境條件下恒定流速范圍。試驗(yàn)結(jié)果顯示,冷卻80 min后,母豬呼吸頻率(45次/min)、心率(100次/min)、陰道溫度(39.2 ℃)、直腸溫度(39.0℃)和皮膚溫度(38.6℃)均比沒(méi)有使用冷卻墊的母豬低[27]。
Mariana等[28]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在淺水池存在的情況下,維持在環(huán)境溫度下的動(dòng)物獲得比在受控環(huán)境中飼養(yǎng)的動(dòng)物更好的性能,淺水池提供類似于受控環(huán)境的舒適熱環(huán)境,有利于動(dòng)物生長(zhǎng)。
2.1.3 把墻面涂成白色 目前實(shí)踐有一個(gè)非常簡(jiǎn)單但有效的補(bǔ)救措施,把墻面涂成白色可以減少30%的內(nèi)部太陽(yáng)輻射,在靜止空氣條件下的白色涂料層可以將內(nèi)部溫度降低3℃。具體做法:準(zhǔn)備4.5 L PVA白乳液、22 L水、20 kg熟石灰和一把水泥。先將PVA加入水中,然后加入石灰,隨后將4種材料混合充分[29]。
2.2.1 添加大豆油 高溫環(huán)境下,應(yīng)在飼糧中增加大豆油水平,大豆油從1.5%增加到4.5%能夠消除由高溫引起的負(fù)面影響,一方面是因?yàn)楦哂椭暭Z產(chǎn)生較少的熱量,另一方面可能與某些氨基酸消化率的改善有關(guān)[30]。一些研究表明,添加油可能改變了氨基酸比率。
2.2.2 控制蛋白質(zhì)和纖維的量 管理熱應(yīng)激的營(yíng)養(yǎng)策略可通過(guò)控制飲食中的蛋白質(zhì)和纖維的量。Renaudeau等[31]觀察到膳食纖維增加可降低熱應(yīng)激母豬的體重,膳食脂肪提高育成豬和肥育豬炎熱期間的日增重。高蛋白質(zhì)飼糧導(dǎo)致餐后產(chǎn)熱反應(yīng)更大,因此可在熱應(yīng)激期間,降低飼糧中的蛋白質(zhì)含量[32]。Kerr等[33]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),低粗蛋白質(zhì)(12%)飼糧中補(bǔ)充賴氨酸、色氨酸和蘇氨酸可以減少熱量產(chǎn)生,但不對(duì)熱應(yīng)激期間的體脂成分和生長(zhǎng)性能產(chǎn)生影響,因此Patience[34]建議夏季飼糧在平衡氨基酸的情況下減少粗蛋白質(zhì)水平[35]。
2.2.3 補(bǔ)充維生素E或硒 對(duì)豬補(bǔ)充維生素E或硒或它們的結(jié)合物,可以減輕豬受到熱應(yīng)激時(shí)的生理反應(yīng),包括降低呼吸率、直腸溫度和改善采食量。最近的研究發(fā)現(xiàn),補(bǔ)充14 d的超營(yíng)養(yǎng)水平的膳食硒(1.0 mg/kg)和維生素 E(200 IU/kg)可以保護(hù)小腸屏障的完整性,此外,該藥物提高了腸道谷胱甘肽過(guò)氧化物酶活性并減少了氧化型谷胱甘肽,使抗氧化緩沖能力得到改善并且減少氧化性傷害[36]。
2.2.4 添加益生菌和活酵母 法國(guó)農(nóng)業(yè)研究所試驗(yàn)證明了在熱應(yīng)激條件下用特定活酵母和益生菌(S.c.boulardii CNCM I-1079)管理動(dòng)物消化系統(tǒng)可以顯著提高母豬的采食量和飼料效率,并且可以改善妊娠母豬的分娩過(guò)程,提高產(chǎn)活仔豬數(shù),降低仔豬死亡率,提高哺乳期間采食量,仔豬表現(xiàn)出更好的生長(zhǎng)性能,平均日增重提高8.2%,斷奶仔豬重量達(dá)6.3 kg[37]。
2.2.5 補(bǔ)充微量礦物質(zhì)鋅 一些研究表明,受到熱應(yīng)激時(shí),微量礦物質(zhì)鋅通過(guò)加強(qiáng)腸道細(xì)胞的緊密連接以維持腸道完整性方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。鋅可以上調(diào)緊密連接蛋白和熱休克蛋白,此外鋅是一種抗氧化劑,氧化應(yīng)激可能在引發(fā)滲漏腸道中起關(guān)鍵作用[38]。
當(dāng)豬受到急性熱應(yīng)激時(shí),與飼喂無(wú)機(jī)硫酸鋅相比,喂養(yǎng)復(fù)合鋅有助于減少腸道泄漏。飼喂復(fù)合鋅的豬能夠產(chǎn)生更有效的免疫反應(yīng)并且表達(dá)更高濃度的血漿脂多糖(LPS)結(jié)合蛋白[39]。作為急性期蛋白,LPS結(jié)合蛋白螯合細(xì)菌LPS,使細(xì)菌LPS可被其他免疫成分破壞,降低了豬體內(nèi)的血清內(nèi)毒素水平[40]。
盡管耐熱性具有較低的遺傳性,但品種和/或品系之間可能存在足夠的遺傳變異通過(guò)遺傳選擇或雜交或兩者共同作用以改善耐熱性[41]。就一般育種策略而言,最常用方法是使用標(biāo)準(zhǔn)育種目標(biāo)。使用這種方法,將強(qiáng)烈依賴于感興趣性狀的基因型-環(huán)境相互作用(GxE)的水平。如果GxE相互作用低至中等,那么能夠在不同生產(chǎn)環(huán)境中表現(xiàn)良好的健壯動(dòng)物可能是最相關(guān)的選擇。另一方面,由于GxE的相互作用很強(qiáng),育種值的等級(jí)可能會(huì)改變,因此在一個(gè)環(huán)境表現(xiàn)好的候選個(gè)體可能會(huì)在另一個(gè)環(huán)境中變得更糟。補(bǔ)充策略是使用“新表型”,例如體溫調(diào)節(jié)反應(yīng)指標(biāo),將其與指數(shù)中的標(biāo)準(zhǔn)特征組合,考慮生產(chǎn)效率和對(duì)熱應(yīng)激的適應(yīng)[42]。在可能感興趣的特征中,一些是體溫調(diào)節(jié)過(guò)程的指標(biāo)(例如直腸溫度)或與散熱相關(guān)的特征(例如呼吸速率或皮膚溫度)。對(duì)大型白色泌乳母豬熱帶數(shù)據(jù)的研究表明,體溫調(diào)節(jié)反應(yīng)如直腸溫度或呼吸頻率低至中度可遺傳,這表明選擇更好的體溫調(diào)節(jié)是可能的[43]。
在常規(guī)育種方案中包含這些性狀并不容易,因?yàn)榭紤]到將這種性狀的育種指數(shù)放入經(jīng)濟(jì)權(quán)重的復(fù)雜性,比如哺乳母豬呼吸率標(biāo)準(zhǔn)差每分鐘減少10次呼吸的經(jīng)濟(jì)成本是多少?但可以將體溫調(diào)節(jié)特性作為選擇標(biāo)準(zhǔn),以在不具有經(jīng)濟(jì)權(quán)重的情況下改進(jìn)預(yù)測(cè)。
隨著標(biāo)記輔助或基因組選擇的發(fā)展,基因組工具越來(lái)越多地用于豬育種計(jì)劃中。這些新工具可以識(shí)別與耐熱性變化相關(guān)的染色體區(qū)域,為基于基因組的性能和耐熱性特征選擇鋪平了道路。例如,一個(gè)簡(jiǎn)單的選擇是使用與耐熱性相關(guān)的SNP來(lái)選擇具有高繁殖生產(chǎn)值的候選物中的耐熱性公豬。該替代方案的實(shí)施需要良好的參考群體以確?;蚪M育種值的準(zhǔn)確性和低基因分型成本以實(shí)現(xiàn)該方案的經(jīng)濟(jì)效率。另外關(guān)于豬耐熱性的生理機(jī)制的功能基因組研究可以有助于鑒定新的表型[44]。育種豬的耐熱性是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題。在熱應(yīng)激下選擇具有高生產(chǎn)水平的動(dòng)物可以通過(guò)不同方式成功實(shí)現(xiàn)。
2.4.1 熱應(yīng)激風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng) 傳統(tǒng)生產(chǎn)上,一般把體溫升高作為識(shí)別熱應(yīng)激動(dòng)物的指標(biāo),其中直腸溫度是最常用的體溫測(cè)量值之一。熱應(yīng)激的其他指標(biāo),包括呼吸率、排汗率和血流量,測(cè)量起來(lái)非常耗費(fèi)人力。自動(dòng)分析儀可以實(shí)時(shí)提供溫度數(shù)據(jù),并立即進(jìn)行干預(yù),此外溫度測(cè)量可以與其他生產(chǎn)性狀(例如日增重、采食量、背膘厚等)相關(guān)聯(lián)。研究[45]表明,母體熱應(yīng)激可能對(duì)后代的健康、生長(zhǎng)和存活造成深遠(yuǎn)的終身影響,因此還可將溫度測(cè)量的數(shù)據(jù)用于管理妊娠環(huán)境。便攜式設(shè)備應(yīng)用程序(如手機(jī)應(yīng)用程序)的開(kāi)發(fā)對(duì)于促進(jìn)農(nóng)場(chǎng)數(shù)據(jù)收集、分析非常重要。CCPA開(kāi)發(fā)的ThermoTool應(yīng)用程序,旨在評(píng)估牲畜的熱應(yīng)激風(fēng)險(xiǎn),允許育種者根據(jù)環(huán)境溫度和濕度計(jì)算和評(píng)估動(dòng)物的熱應(yīng)激風(fēng)險(xiǎn)。目前,該應(yīng)用程序升級(jí)從最近的氣象站發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),還可以連接到放置在農(nóng)場(chǎng)建筑物中的傳感器。
2.4.2 熱敏檢測(cè)設(shè)備 紅外熱成像作為一種非侵入性的豬體表溫度分析方法,可有效評(píng)估豬的熱狀況,通過(guò)紅外熱成像技術(shù)評(píng)估母豬和仔豬的體表溫度。在夏季和秋季,母豬最熱的表面區(qū)域是乳腺,最冷的表面區(qū)域是陰道。對(duì)于仔豬來(lái)說(shuō),夏天最熱的地方是頭部、最冷的是鼻子。盡管冷卻系統(tǒng)降低了欄舍的空氣溫度,但是在哺乳期間降低母豬和仔豬的體表溫度是不夠的。使用紅外熱像儀可以識(shí)別豬最熱和最冷的表面區(qū)域,并且可以作為評(píng)估豬設(shè)施和動(dòng)物福利的工具[46]。
使用熱敏檢測(cè)數(shù)據(jù)做出管理決策,應(yīng)考慮許多重要因素。首先數(shù)據(jù)收集需要真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸對(duì)于獲取動(dòng)物個(gè)體的最新信息至關(guān)重要。其次溫度測(cè)量的靈敏度和可變性以及數(shù)據(jù)的測(cè)量頻率。第三,由于動(dòng)物的環(huán)境因素和測(cè)量位置也會(huì)影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。因此,監(jiān)測(cè)當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度、濕度和風(fēng)速是評(píng)估自動(dòng)數(shù)據(jù)收集的重要因素。第四,減少人為干預(yù)需求的技術(shù)可以提供更準(zhǔn)確的體溫評(píng)估。最后,易于在設(shè)施或動(dòng)物中配置這些技術(shù)也是很重要的。所有這些技術(shù)的一個(gè)共同點(diǎn)是無(wú)法通過(guò)一個(gè)閾值來(lái)表明所有的動(dòng)物是否發(fā)燒或熱應(yīng)激,實(shí)際情況可能需要使用個(gè)體動(dòng)物溫度數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)定個(gè)體特定體溫閾值[47],因此成本和測(cè)量精度也將指導(dǎo)哪些技術(shù)將提供更有用的信息以預(yù)防熱應(yīng)激和疾病帶來(lái)的損失。
2.4.3 射頻無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 畜牧場(chǎng)通常位于人口稀少的偏遠(yuǎn)地區(qū)。成本高、電力線難以架設(shè)或由長(zhǎng)線引起的信號(hào)衰減等環(huán)境因素,不可能廣泛應(yīng)用有線遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。因此,進(jìn)行遠(yuǎn)程無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程控制,以監(jiān)測(cè)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境參數(shù)的射頻(RF)技術(shù)逐漸在市面上推廣。目前使用比較廣泛的耳溫傳感設(shè)備是發(fā)熱標(biāo)簽系統(tǒng)[48],這些裝置安裝在耳朵上并用放置在耳道內(nèi)的溫度傳感器測(cè)量體溫,主要用于檢測(cè)由疾病引起的發(fā)燒,也可用于監(jiān)測(cè)熱應(yīng)激。為了獲得準(zhǔn)確的讀數(shù),將這些裝置正確插入耳道至關(guān)重要,此外,諸如陽(yáng)光照射等環(huán)境因素可能會(huì)影響溫度讀數(shù),所以讀取的數(shù)據(jù)好壞參半。
2.4.4 可植入溫度傳感器和可穿戴溫度設(shè)備 各種可植入設(shè)備可用于溫度傳感,這也為監(jiān)測(cè)個(gè)體健康情況提供有效途徑。目前市面上已經(jīng)開(kāi)發(fā)了在豬上使用的微芯片,可植入身體以檢測(cè)體溫,并通過(guò)無(wú)線電遙測(cè)技術(shù)輕松讀取,檢測(cè)到的溫度比直腸溫度只低1℃。但這些裝置都需要侵入性程序?qū)⑵浞湃雱?dòng)物體內(nèi)。因此可穿戴技術(shù)成為新的市場(chǎng)需求。Kou[49]開(kāi)發(fā)了一種牛表面溫度自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng),通過(guò)在牛的后腿上安裝一個(gè)可穿戴設(shè)備來(lái)測(cè)量跖骨的溫度,跖骨的溫度與直腸的溫度密切相關(guān),下一步有望在豬上實(shí)現(xiàn)。
全球變暖對(duì)畜牧業(yè)的影響在過(guò)去幾十年中已成為一項(xiàng)挑戰(zhàn),并對(duì)未來(lái)構(gòu)成威脅。頻繁發(fā)生的熱應(yīng)激情況對(duì)豬的生長(zhǎng)性能和健康產(chǎn)生了極大的負(fù)面影響。在美國(guó),熱應(yīng)激導(dǎo)致畜牧業(yè)每年經(jīng)濟(jì)損失估計(jì)在1.69億~23.6億美元之間。這些損失中,養(yǎng)豬業(yè)虧損2.99億~3.16億美元,這些損失一方面是母豬斷奶至發(fā)情間隔時(shí)間延長(zhǎng),另一方面是生長(zhǎng)肥育豬的經(jīng)濟(jì)損失。其中生長(zhǎng)肥育豬的經(jīng)濟(jì)損失明顯高于母豬,估計(jì)為每年2.02億美元。為減少動(dòng)物健康和福利問(wèn)題以及這些變化帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)影響,需要采取適當(dāng)?shù)慕鉀Q措施。通風(fēng)冷卻系統(tǒng)是最開(kāi)始在豬舍上用于緩解熱應(yīng)激的方法,并起到較好的效果,但豬舍所處的每個(gè)區(qū)域、每種氣候環(huán)境以及豬的每個(gè)生長(zhǎng)階段等因素都會(huì)對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)有著不同的要求,因此需要進(jìn)行個(gè)性化定制。豬自身對(duì)熱應(yīng)激的調(diào)控,一方面是通過(guò)外在因素的調(diào)節(jié),比如營(yíng)養(yǎng)攝入,緩解熱應(yīng)激的副作用。另一方面豬通過(guò)調(diào)節(jié)身體系統(tǒng),比如減少運(yùn)動(dòng),減少食物攝入量,增加飲水量等行為進(jìn)行調(diào)節(jié),還有相對(duì)更為系統(tǒng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的方式,利用分子輔助選擇、全基因組選擇等多種方式對(duì)熱應(yīng)激相關(guān)基因或影響因子進(jìn)行篩選,然后通過(guò)雜交等方式進(jìn)行遺傳。在人力日益緊張、全球溫室效應(yīng)嚴(yán)峻以及密集型養(yǎng)殖生產(chǎn)需求的多重壓力下,智能化設(shè)施設(shè)備是未來(lái)養(yǎng)豬業(yè)解決熱應(yīng)激問(wèn)題的方向和出路,并且在目前養(yǎng)殖生產(chǎn)上,智能化設(shè)施設(shè)備在應(yīng)對(duì)熱應(yīng)激問(wèn)題上的作用已經(jīng)開(kāi)始凸顯。從通風(fēng)冷卻系統(tǒng),到豬自身對(duì)熱應(yīng)激的調(diào)節(jié)以及智能化設(shè)施設(shè)備的多方位多角度措施齊頭并進(jìn),熱應(yīng)激對(duì)養(yǎng)豬業(yè)造成的影響必定會(huì)日益減少。
(附英文參考文獻(xiàn)49種,此處從略。)