不同產(chǎn)次限位飼養(yǎng)母豬行為、皮質(zhì)醇及神經(jīng)遞質(zhì)差異分析

邢雪靜，于浪潮，尹國(guó)安,2*

(1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 動(dòng)物科技學(xué)院，黑龍江 大慶 163000；2.黑龍江省寒區(qū)飼料資源高效利用與營(yíng)養(yǎng)調(diào)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 大慶 163319)

限位飼養(yǎng)是母豬福利的重要問(wèn)題。環(huán)境的限制對(duì)于動(dòng)物是一種應(yīng)激，能夠使動(dòng)物感到焦慮。由于動(dòng)物的飼養(yǎng)過(guò)程中，人類過(guò)多的干預(yù)了動(dòng)物的生活，導(dǎo)致它們飲食及生活習(xí)慣的變化，對(duì)所處環(huán)境不適應(yīng)，使其感到痛苦。母豬可能產(chǎn)生長(zhǎng)期的應(yīng)激適應(yīng)性，造成生理上的傷害，還會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的心理問(wèn)題，縮短母豬的繁殖壽命。因此，限位飼養(yǎng)的母豬福利問(wèn)題應(yīng)受到足夠的重視。

情感是由神經(jīng)生理、行為和意識(shí)三部分組成，當(dāng)其中一個(gè)發(fā)生變化時(shí)，動(dòng)物可能存在著情感變化。我們無(wú)法了解動(dòng)物的真實(shí)感受，所以對(duì)動(dòng)物的情緒和精神狀態(tài)的研究，可以通過(guò)研究動(dòng)物行為和生化指標(biāo)來(lái)判斷。在限位環(huán)境下，必要條件的缺乏使動(dòng)物的行為不能正常表達(dá)時(shí)，內(nèi)心的壓抑與痛苦不得不通過(guò)一些無(wú)用的規(guī)癖行為來(lái)緩解，同時(shí)可能會(huì)打破具有調(diào)節(jié)情緒精力等作用的DA(多巴胺)、5-HT(五羥色胺)、COR(皮質(zhì)醇)在體內(nèi)的平衡，導(dǎo)致抑郁情緒的產(chǎn)生。目前，國(guó)內(nèi)外研究表明，規(guī)癖個(gè)體的血清皮質(zhì)醇含量要高于沒(méi)有規(guī)癖的個(gè)體，皮質(zhì)醇含量越高機(jī)體對(duì)應(yīng)激源的敏感性越高。在李想的研究中，由于環(huán)境因素誘發(fā)的母豬規(guī)癖行為中啃槽和無(wú)食咀嚼與五羥色胺存在較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，其他動(dòng)物試驗(yàn)也反映了多巴胺和五羥色胺是引發(fā)和維持規(guī)癖行為發(fā)生的重要神經(jīng)遞質(zhì)。在人類的研究中，抑郁情緒和神經(jīng)疾病的產(chǎn)生通常與所處環(huán)境有很大聯(lián)系，過(guò)度的壓抑環(huán)境與緊張的情緒引起大腦功能的異常，使人處于喪失對(duì)事物的興趣甚至不能控制本身的情緒。

在實(shí)際生產(chǎn)中，發(fā)現(xiàn)限位飼養(yǎng)的母豬會(huì)發(fā)生刻板行為。有研究指出,母豬的刻板行為是精神異常的表現(xiàn)。但是長(zhǎng)期限位過(guò)程中母豬的行為生理是如何變化的，尚不清楚。本研究對(duì)各產(chǎn)次的限位母豬進(jìn)行血清生化指標(biāo)測(cè)定，并結(jié)合行為指標(biāo)的變化情況綜合分析不同產(chǎn)次母豬的皮質(zhì)醇及神經(jīng)遞質(zhì)差異，可為探究母豬在限位環(huán)境下的情感狀態(tài)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與管理

試驗(yàn)?zāi)肛i為二元母豬(大白×長(zhǎng)白)，試驗(yàn)豬舍為限位欄自動(dòng)飼喂豬舍。母豬從后備圈養(yǎng)階段配種確定妊娠狀態(tài)后長(zhǎng)期飼養(yǎng)于限位欄環(huán)境下，分娩期進(jìn)產(chǎn)床生產(chǎn)，妊娠期限位欄尺寸(2.15 m×0.65 m)。

本試驗(yàn)以初產(chǎn)、三產(chǎn)、六產(chǎn)限位母豬為研究對(duì)象，各產(chǎn)次選出身體健康，情緒狀態(tài)良好的12頭處于妊娠中期階段的母豬。

1.2 行為定義及觀察

本試驗(yàn)采用安裝無(wú)線攝像機(jī)的方法對(duì)母豬進(jìn)行連續(xù)3 d的24 h不間斷的錄像，攝像機(jī)安裝于母豬前方料線管道或墻上，高度以攝像機(jī)視角完全覆蓋母豬活動(dòng)范圍為宜。行為攝錄期間人員不進(jìn)入舍內(nèi)干擾豬只正常行為表達(dá)(喂料、清糞期間除外)。

采用連續(xù)掃描觀察法(Scan Sampling)進(jìn)行錄像觀看，以每1 min為一個(gè)掃描點(diǎn)，每小時(shí)60個(gè)掃描點(diǎn)，全天1440個(gè)掃描點(diǎn)記錄母豬的姿態(tài)及口吻部行為的發(fā)生次數(shù)。

1.3 血液樣本采集及生理指標(biāo)測(cè)定

每次行為錄像的前一天早上喂料前對(duì)母豬進(jìn)行空腹采血，保定住母豬頭部使其不能隨意晃動(dòng)，采用前腔采血的方式。將血液分裝入促凝管中，促凝管血液靜止30 min后，置于離心機(jī)內(nèi)3 000 r/min離心10 min，分離血清裝于無(wú)酶EP管內(nèi)凍存。

采用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)法對(duì)血清進(jìn)行相應(yīng)神經(jīng)生理指標(biāo)的測(cè)定。皮質(zhì)醇檢測(cè)范圍為5 ng/mL-160 ng/mL，多巴胺檢測(cè)范圍為125 pg/mL-4 000 pg/mL，五羥色胺檢測(cè)范圍為75 pg/mL-2 400 pg/mL。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

行為數(shù)據(jù)、血液理化指標(biāo)數(shù)據(jù)用SPSS 21.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，根據(jù)Analyze-Descriptive Statistics-Explore檢驗(yàn)表明各項(xiàng)數(shù)據(jù)不呈現(xiàn)正態(tài)分布，采用非參數(shù)檢驗(yàn)-秩和檢驗(yàn)，行為試驗(yàn)結(jié)果用“中值”表示，COR、5-HT和DA采用“均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。利用GraphPad Prism 8.0繪圖。

表1 姿態(tài)類別及其定義Table 1 Categories and definitions of behaviors

表2 口吻部行為類別及其定義Table 2 Categories and definitions of oral-buccal behaviors

2 結(jié)果與分析

2.1 限位環(huán)境下不同產(chǎn)次母豬行為差異分析

2.1.1 不同產(chǎn)次母豬姿態(tài)的差異 限位環(huán)境下，不同產(chǎn)次妊娠母豬的姿態(tài)差異顯著。圖1(a)中，初產(chǎn)母豬站立行為與三產(chǎn)、六產(chǎn)母豬站立行為有顯著差異(<0.05)，三產(chǎn)與六產(chǎn)之間無(wú)顯著差異(>0.1)。圖1(b)初產(chǎn)側(cè)臥行為與三產(chǎn)、六產(chǎn)母豬有極顯著差異(<0.01)，三產(chǎn)與六產(chǎn)無(wú)顯著差異(>0.1)。圖1(c)初產(chǎn)俯臥行為與三產(chǎn)、六產(chǎn)母豬差異顯著(<0.01)；三產(chǎn)與六產(chǎn)之間無(wú)顯著差異(>0.05)。圖1(d)犬坐行為初產(chǎn)與三產(chǎn)、六產(chǎn)母豬差異極顯著(<0.01)；三產(chǎn)與六產(chǎn)之間無(wú)顯著差異(>0.1)。

圖1 產(chǎn)次對(duì)限位母豬姿態(tài)的影響*表示差異顯著(P<0.05),**表示差異極顯著(P<0.01)。下同。Fig.1 Effect of parity on posture of confined sows* means significant ditference(P<0.05),** means extremely significant ditference(P<0.01).The same below.

2.1.2 不同產(chǎn)次母豬口吻部行為的差異 如圖2(a)所示，啃欄行為在初產(chǎn)、三產(chǎn)和六產(chǎn)母豬之間差異不顯著(>0.05)。如圖2(b)所示，拱地行為在初產(chǎn)、三產(chǎn)和六產(chǎn)母豬之間差異不顯著(>0.05)。如圖2(c)所示，啃槽行為在初產(chǎn)、三產(chǎn)和六產(chǎn)母豬之間差異性不顯著(>0.05)。如圖2(d)所示，無(wú)食咀嚼行為在初產(chǎn)母豬、三產(chǎn)和六產(chǎn)母豬之間存在極顯著差異(<0.01)。

圖2 產(chǎn)次對(duì)限位母豬口吻部行為影響Fig.2 Effect of parity on muzzle behavior of confined sows

圖3所示，初產(chǎn)母豬口吻部規(guī)癖行為與三產(chǎn)、六產(chǎn)母豬口吻部規(guī)癖行為差異極顯著(<0.01)；三產(chǎn)母豬口吻部規(guī)癖行為與六產(chǎn)母豬口吻部規(guī)癖行為差異極顯著(<0.01)。

圖3 產(chǎn)次對(duì)限位母豬總的口吻部規(guī)癖行為的影響Fig.3 Effect of parity on the general muzzle behavior of confined sows

2.2 不同產(chǎn)次妊娠母豬皮質(zhì)醇差異

圖4所示，六產(chǎn)母豬COR濃度極顯著高于初產(chǎn)母豬(<0.01)，并有高于三產(chǎn)母豬的趨勢(shì)(=0.051)，三產(chǎn)母豬與初產(chǎn)母豬COR濃度差異不顯著(>0.05)。

圖4 產(chǎn)次對(duì)限位母豬COR的影響Fig.4 The effect of parity on the COR of confined sows

2.3 不同產(chǎn)次神經(jīng)遞質(zhì)差異

圖5(a)所示，六產(chǎn)母豬5-HT濃度顯著高于初產(chǎn)母豬(<0.05)，三產(chǎn)母豬與初產(chǎn)、六產(chǎn)母豬的5-HT濃度差異均不顯著(>0.05)。

圖5(b)所示，六產(chǎn)母豬DA濃度顯著高于初產(chǎn)母豬(<0.05)，三產(chǎn)母豬與初產(chǎn)、六產(chǎn)母豬DA濃度差異均不顯著(>0.05)。

圖5 產(chǎn)次對(duì)限位母豬神經(jīng)遞質(zhì)的影響Fig.5 The effect of parity on neurotransmitters in confined sows

3 討 論

3.1 不同產(chǎn)次限位母豬的姿勢(shì)差異

本試驗(yàn)結(jié)果表明,妊娠次數(shù)會(huì)影響母豬的狀態(tài)行為。隨著產(chǎn)次的增加，母豬的站立行為減少；在限位環(huán)境中，母豬的活動(dòng)空間減少，母豬不能玩耍和交流，因此站立的行為會(huì)變少。在伊冉的研究中表明，隨著妊娠期的延長(zhǎng)，站立行為的發(fā)生減少，劉曉彤的研究中，站立行為先降低再升高，本試驗(yàn)中初產(chǎn)母豬站立次數(shù)顯著多于三產(chǎn)及六產(chǎn)母豬，可能是行為受限的結(jié)果，也可能是受母豬生長(zhǎng)和體重增加帶來(lái)的活動(dòng)減少。六產(chǎn)母豬站立次數(shù)多于三產(chǎn)母豬，可能是因?yàn)殚L(zhǎng)期限位高產(chǎn)次母豬的精神狀態(tài)發(fā)生改變，高頻發(fā)生的無(wú)食咀嚼導(dǎo)致活躍增加。

Wang等對(duì)貧瘠母豬與富集母豬的福利對(duì)比結(jié)果說(shuō)明，貧瘠環(huán)境會(huì)表現(xiàn)更多的俯臥行為，Yi等也有類似結(jié)果。Ison等研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)產(chǎn)母豬與初產(chǎn)母豬相比，經(jīng)產(chǎn)母豬的俯臥行為較多，對(duì)母豬來(lái)說(shuō)，俯臥是一種戒備性的行為，也是一種相對(duì)較差的休息狀態(tài)。圈養(yǎng)的母豬會(huì)表現(xiàn)出更多的側(cè)臥的行為，Edwards等研究表明，福利型母豬分娩舍會(huì)增加母豬的側(cè)臥姿勢(shì)，并減少俯臥姿勢(shì)的次數(shù)，說(shuō)明側(cè)臥對(duì)豬來(lái)說(shuō)是相對(duì)安全和舒適的行為。試驗(yàn)中，三產(chǎn)、六產(chǎn)母豬俯臥行為顯著增加而側(cè)臥減少說(shuō)明長(zhǎng)期限位使母豬的舒適狀態(tài)減少。Stevenson等研究表明，富集環(huán)境下母豬的犬坐時(shí)長(zhǎng)同貧瘠環(huán)境相比表現(xiàn)更少，這意味著犬坐對(duì)母豬來(lái)說(shuō)也是不良行為的表現(xiàn)。但本試驗(yàn)中，初產(chǎn)母豬出現(xiàn)的犬坐反而較高，這可能是因?yàn)槌醮芜M(jìn)入限位環(huán)境導(dǎo)致的嚴(yán)重不適應(yīng)。

3.2 不同產(chǎn)次限位母豬的口吻部行為差異

本試驗(yàn)中六產(chǎn)母豬無(wú)食咀嚼、啃欄、啃槽、拱地等規(guī)癖行為發(fā)生次數(shù)高于初產(chǎn)母豬，其中無(wú)食咀嚼差異性顯著。Zhang研究表明，初產(chǎn)母豬在限位后會(huì)出現(xiàn)無(wú)食咀嚼、啃欄等規(guī)癖行為，五產(chǎn)母豬的規(guī)癖行為發(fā)生頻率高于初產(chǎn)母豬。在周勤的研究中，限位飼養(yǎng)的母豬刻板行為與群養(yǎng)相比較，刻板行為發(fā)生次數(shù)及時(shí)長(zhǎng)更高，Lawrence等研究結(jié)果，也表明環(huán)境的限制和采食量的限制均會(huì)增加母豬啃欄等規(guī)癖行為的表達(dá)，說(shuō)明限位環(huán)境可能是引發(fā)刻板行為的因素。在于浪潮的研究中，不同瞳孔反射的母豬隨著限位時(shí)長(zhǎng)的增加，六產(chǎn)母豬的啃槽、啃欄、無(wú)食咀嚼次數(shù)均顯著高于初產(chǎn)母豬，表明產(chǎn)次對(duì)母豬的規(guī)癖行為有影響。以上研究均與本試驗(yàn)結(jié)果一致，可見(jiàn)限位環(huán)境對(duì)母豬的負(fù)面影響是累積的，限位時(shí)間越長(zhǎng)規(guī)癖行為發(fā)生的可能性越高。

3.3 不同產(chǎn)次限位母豬神經(jīng)生理差異分析

本試驗(yàn)中，隨產(chǎn)次增加，限位母豬的血清COR濃度逐漸升高。Edwards等也發(fā)現(xiàn)隨限位時(shí)長(zhǎng)的增加無(wú)論年輕母豬還是老年母豬血清中皮質(zhì)醇水平都會(huì)顯著升高。貧瘠環(huán)境中母豬COR的水平更高，也說(shuō)明限位的貧瘠環(huán)境可能導(dǎo)致母豬精神狀態(tài)差。

本試驗(yàn)中，高產(chǎn)次母豬的行為姿態(tài)異常和口吻部規(guī)癖行為多發(fā)也和血清COR升高相一致。限位環(huán)境使母豬行為表達(dá)受限，生理壓力和HPA軸活性增加，導(dǎo)致COR含量的增加，而長(zhǎng)期慢性應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致行為異常。Maeda等發(fā)現(xiàn)，抑郁癥和阿爾茨海默癥患者顯現(xiàn)出較高濃度的COR水平，表明應(yīng)激狀態(tài)下可能產(chǎn)生以認(rèn)知功能障礙為主的神經(jīng)退行性病變，血清COR含量的增加會(huì)影響大腦情感區(qū)域的調(diào)節(jié)，可能會(huì)使機(jī)體產(chǎn)生抑郁的情緒。

本試驗(yàn)中，六產(chǎn)母豬的血清5-HT、DA的濃度要顯著高于初產(chǎn)母豬，也就是高產(chǎn)次母豬體內(nèi)導(dǎo)致興奮類神經(jīng)遞質(zhì)會(huì)增加。5-HT神經(jīng)傳遞受阻與精神疾病的病因有關(guān)，Wang等研究表明，社會(huì)隔離應(yīng)激有效地誘發(fā)了抑郁樣行為，導(dǎo)致成年小鼠體內(nèi)5-HT含量減少，Jang等發(fā)現(xiàn)，給大鼠進(jìn)行抗抑郁藥處理后，能顯著增強(qiáng)血液5-HT濃度。DA主要對(duì)興奮、愉悅信息進(jìn)行傳遞，與抑郁癥的發(fā)生密切相關(guān)，葛明廣對(duì)抑郁癥患者進(jìn)行測(cè)定發(fā)現(xiàn)，患者腦內(nèi)五羥色胺(5-HT)、多巴胺(DA)含量低于正常人。以上研究表明，限位環(huán)境母豬處于情緒低落狀態(tài)，可能有類似抑郁的精神疾病。但本試驗(yàn)神經(jīng)遞質(zhì)差異和抑郁狀態(tài)并不一致，這可能是因?yàn)殚L(zhǎng)期限位母豬處于一種更復(fù)雜的精神狀態(tài)，其規(guī)癖行為多發(fā)也提示其更加興奮，而5-HT和DA都是傳遞興奮類神經(jīng)遞質(zhì)。母豬長(zhǎng)期處于慢性應(yīng)激狀態(tài)導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生適應(yīng)性改變，興奮性升高。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明，限位環(huán)境對(duì)妊娠母豬的行為及神經(jīng)生理具有負(fù)面作用。三產(chǎn)和六產(chǎn)限位母豬與初產(chǎn)母豬相比行為姿態(tài)發(fā)生顯著改變，無(wú)食咀嚼行為隨產(chǎn)次增加而顯著增多；而COR及神經(jīng)遞質(zhì)在三產(chǎn)時(shí)影響尚不顯著。提示母豬的精神狀態(tài)改變可能與行為異常并不具有同步性。