磨牙棒的使用对大鼠福利伦理问题的探讨

王丽芳 代宝强 谭余庆 刘婷 王洋

（中国中医科学院中药研究所，北京 100029）

摘要：目的:大鼠在生长过程牙齿发育较快,为提高大鼠动物福利,促进牙齿的正常生长发育,确保试验顺利进行与结果的准确性,并确定小兴安岭白桦木磨牙棒使用的可行性,为以后动物玩具的研究提供理论依据。方法：采用小兴安岭白桦木、鸡翅木、仿象牙木、不锈钢饮用水嘴作为大鼠磨牙棒，探究饲喂过程中SD大鼠的体质量、摄食量、脏器指数和血清生化指标。 结果：表明白桦木磨牙棒对大鼠生长发育指标并无明显的影响。结论：小兴安岭白桦木磨牙棒具有实用性和可行性，有助于大鼠生长发育，提高大鼠的动物福利待遇。

关键词：动物福利;磨牙棒;大鼠

改善实验动物福利，既需要新的科学研究,也需要来自人文和社会科学的研究。实验动物福利是重要而复杂的。目前，我国对动物福利有相关规定和国家标准已日渐趋于国际化。大鼠作为医学实验中应用十分广泛的模型动物，其动物福利也应受到重视。 本文以大鼠福利伦理学为出发点，探究白桦木磨牙棒对大鼠生长发育脏器指数和血清生化指标的影响，探究磨牙棒作为大鼠福利之一，分析其可行性和安全性，且此项研究在国内外鲜有报道。

1  材料与方法

1.1实验动物及饲养管理

80~100g的雄性SPF级 SD大鼠 50只,购自北京维通利华实验动物技术有限公司,许可证号SCXK（京）2012-0001，每5只一笼分笼饲养，2笼一组，共分5组；对照组和四组使用磨牙棒组；实验组一为无色无味，直径1cm、长10cm的小兴安岭的白桦木磨牙棒组，实验组二为直径0.6cm、长10cm的鸡翅木筷子磨牙棒组，实验组三为直径直径0.6cm、长10cm的仿象牙木即塑料筷子磨牙棒组，实验组四为直径0.6cm、长10cm的不锈钢饮用水嘴磨牙棒组，磨牙棒是成品有挂钩，其余各组在上端打孔用曲别针悬挂在笼盖上。各组均正常给予饲料及饮水，饲养在中国中医科学院中药研究所屏障环境动物实验室，使用许可证SYXK(京)2013-0035。大鼠饲料经⁶⁰Co照射、饮水经反渗透净化处理、垫料均采用125℃高压灭菌。

1.2大鼠摄食量、体质量检测及一般情况与行为学观察

每天观察大鼠的一般情况，包括大鼠的精神、运动状态、皮毛色泽、对外界的反应是否灵敏、有无多饮多食、腹泻、便秘交替现象。每隔4天称取一次大鼠的体质量与摄食量，并做好记录。

1.3检测大鼠脏器指数及血清生化指标

饲喂30d后按照48mg/kg体质量注射0.8%戊巴比妥钠麻醉各组大鼠，解剖检查及计算大鼠心、肝、脾、肺、肾、肾上腺、胸腺、脑、睾丸及附睾等脏器的系数。

相对脏器系数计算公式为：脏器系数=脏器质量（g）/体质量（g）×100%。

采用腹主动脉采血，3000g离心15min分离血清，使用全自动生化分析仪（东芝，40FR）分析各组大鼠中血生化指标,包括:TP(g/L)、ALB(g/L)、TBIL(μmol/L)、AST(U/L)、ALT(U/L)、ALP(U/L)、GGT(U/L)、CK(U/L)、CRE(μmol/L)、UREA(mmol/L)、GLU(mmol/L)、CHO(mmol/L)、TG(mmol/L)、A/G(mmol/L)、GLB(mmol/L)和O/P(mmol/L)。

1.4统计方法

使用SPSS20.0统计软件对各组数据进行统计分析,采用单因素方差分析(One-way ANOVA)比较显著性差异,结果表示为(x̄±s)，检验水平 α=0.05。

2  结果

2.1磨牙棒对大鼠体质量和摄食量的影响

通过观察可知各组大鼠的精神状态良好，皮毛色泽洁白，有光泽，运动状态良好，对外界的反应灵敏，无多饮多食，无腹泻、便秘交替现象，表明大鼠一般行为学状态正常，经统计分析表明各组大鼠之间体质量及摄食量无显著差异（表1,2）

2.2磨牙棒对大鼠脏器指数的影响

解剖检查及计算心、肝、脾、肺、肾、肾上腺、胸腺、脑、睾丸及附睾系数，通过统计分析表明各组中各个脏器指数之间无显著差异（表3）

2.3磨牙棒对大鼠血清生化指标的影响

检测各组大鼠的血清生化指标，通过统计分析表明各组中TP(g/L)、ALB(g/L)、TBIL(μmol/L)、AST(U/L)、ALT(U/L)、ALP(U/L)、GGT(U/L)、CK(U/L)、CRE(μmol/L)、UREA(mmol/L)、GLU(mmol/L)、CHO(mmol/L)、TG(mmol/L)、A/G(mmol/L)、GLB(mmol/L)和O/P(mmol/L) 指数并无显著差异，但实验组一与实验组三中GLU(mmol/L)指数显著地低于其他实验组及对照组（P＜0.05），且白桦木组更低，但是在正常值内（表4）。因此使用小兴安岭白桦木磨牙棒作为大鼠饲喂时的辅助玩具SD大鼠及血清生化指标无明显影响，且有助于降低大鼠糖尿，防止大鼠过肥或者患糖尿病。

3  讨论

随着生物医学研究的不断深入，动物试验的重要性更为凸显。因此，社会上越来越关注实验动物福利。目前，国内外都在积极进行增加动物福利的研究，多采用积极的情感接触增强动物福利，增加改善生存环境，提升动物的兴趣、舒适、愉悦、自信能够在很大程度上提升动物福利。改善动物福利能提高农场动物的产量^[1]，提高牛肉和猪肉的品质^[2]，增加奶牛产奶量^[3]，增加鸡产蛋量和改善肉质^[4]，减少猪瘟发病率^[5]，此外播放合适的音乐丰富动物环境，也能提升动物福利^[6]。最近，实验动物玩具也作为动物福利被人们重视起来，动物玩具有利于动物表达天性、愉悦心情、稳定情绪的作用，主要的动物玩具包括啮齿类的攀爬、钻洞、磨牙玩具，犬类的啃咬、球类玩具，非人灵长类的照镜、把玩类玩具。目前实验动物玩具虽发展缓慢，但前景广阔^[7]。最近也有国内、外研究表明玩具有助于小鼠的生长发育^[8-10]，同时猪的玩具也能够降低猪的应激水平，提高猪的动物福利^[11]，在小鼠生存环境中放置动物玩具可以满足小鼠钻洞、啃咬和占领巢穴的天性，改善了小鼠的生存环境，使其放松精神，愉悦心情，避免争斗^[12]。在猴子饲养环境中添加玩具、丰富猴子生存环境能够减少猴子的异常行为，提升免疫指标^[13]。丰富小鼠的生存环境能够提升小鼠的免疫系统能力，缓解炎症反应^[14]；降低大鼠的焦虑水平，逆转空间记忆缺陷^[15]，增进犬的食欲，增加活动水平，降低吠叫频率 ^[16]。在啮齿类动物中添加咀嚼物和筑巢玩具能够增加幸福感^[17]。添加环境富集的小笼子里可消除门诊化验室住房条件对啮齿类动物的生理和心理的影响^[18]，小鼠生存环境丰富之后，并不影响试验结果，且提高了动物福利，使小鼠更丰富，更容易处理[^19]。大鼠为啮齿类动物，门齿较长，终生都在不断地生长，喜好啃咬，颗粒饲料要求软硬适中。本实验研究小兴安岭的白桦木磨牙棒，一种无色无味的软木，能够在大鼠生存过程中提升大鼠的舒适度，丰富大鼠生存环境，并通过与鸡翅木筷子，仿象牙木筷子，不锈钢饮用水嘴做大鼠磨牙棒进行对比，通过数据分析表明对SD大鼠生长发育过程中体质量、摄食量、脏器指数及血清生化指标无明显影响，且降低了血清中的GLU水平。

在医学院校中应加强培养动物福利伦理的理念^[20]，且我国设有动物福利法^[21]，在动物实验中具有大量积极的实践与探索^[22]，对动物实验具有重要的积极作用。本试验研究表明使用小兴安岭白桦木磨牙棒作为大鼠饲喂时的辅助玩具有助于大鼠健康地生长与发育，对SD大鼠生长发育中的体质量、摄食量、脏器指数及血清生化指标均无明显影响，且有助于降低大鼠糖尿，防止大鼠过肥或者患糖尿病，符合其喜欢啃咬的天性，促进其心情愉悦，增加大鼠动物福利，具有可行性。

参考文献

[1]Nordquist RE, van der Staay FJ, van Eerdenburg FJ, Velkers FC, Fijn L, Arndt SS. Mutilating Procedures, Management Practices, and Housing Conditions That May Affect the Welfare of Farm Animals: Implications for Welfare Research. Animals (Basel). 2017 Feb 21;7(2):12. 

[2]Nielsen SS, Denwood MJ, Forkman B, Houe H. Selection of Meat Inspection Data for an Animal Welfare Index in Cattle and Pigs in Denmark. Animals (Basel). 2017 Dec 6;7(12):94. 

[3]Cardoso CS, von Keyserlingk MAG, Hötzel MJ. Brazilian Citizens: Expectations Regarding Dairy Cattle Welfare and Awareness of Contentious Practices. Animals (Basel). 2017 Nov 26;7(12):89. 

[4]Erian I, Phillips CJ. Public Understanding and Attitudes towards Meat Chicken Production and Relations to Consumption. Animals (Basel). 2017 Mar 9;7(3):20. 

[5]Yadav S, Olynk Widmar N, Lay DC Jr, Croney C, Weng HY. Evaluation of Movement Restriction Zone Sizes in Controlling Classical Swine Fever Outbreaks. Front Vet Sci. 2017 Jan 10;3:124. 

[6]范尧,谭冬梅,韩文莉,等.音乐与实验动物福利的研究进展[J].实验动物科学,2016,33(02):50-53+60.

[7]郭瀚元,定明.国内外实验动物玩具的发展现状及展望[J].实验动物科学,2016,33(06):64-66.

[8]Tsai PP, Stelzer HD, Hedrich HJ, Hackbarth H. Are the effects of different enrichment designs on the physiology and behaviour of DBA/2 mice consistent? Lab Anim. 2003 Oct;37(4):314-27. 

[9]梁磊,许龙祥,刘家宽,等.玩具对小鼠生长发育及繁殖性能的影响[J].中国比较医学杂志,2014,24(09):48-52.

[10]顾卫忠,王晓东,鲍世民,等.玩具对小鼠生长繁育性能影响初探[J].实验动物与比较医学,2008,(02):131-132.

[11]杨伟,时建忠,顾宪红,等.群体规模和玩具对生长猪生产性能及应激水平的影响[J].畜牧兽医学报,2010,41(02):174-179.

[12]王晓东,顾卫忠,鲍世民,等.玩具对小鼠攻击行为影响初探[J].实验动物与比较医学,2008,(01):36-38.

[13]Schapiro SJ. Effects of social manipulations and environmental enrichment on behavior and cell-mediated immune responses in rhesus macaques. Pharmacol Biochem Behav. 2002 Aug;73(1):271-8. 

[14]Brod S, Gobbetti T, Gittens B, Ono M, Perretti M, D'Acquisto F. The impact of environmental enrichment on the murine inflammatory immune response. JCI Insight. 2017 Apr 6;2(7):1-14.

[15]Dandi E, Kalamari A, Touloumi O, Lagoudaki R, Nousiopoulou E, Simeonidou C, Spandou E, Tata DA. Beneficial effects of environmental enrichment on behavior, stress reactivity and synaptophysin/BDNF expression in hippocampus following early life stress. Int J Dev Neurosci. 2018 Jun;67:19-32. 

[16]Schipper, L.L.; Vinke, C.M.; Schilder, M.B.H,et al.The effect of feeding enrichment toys on the behaviour of kennelled dogs (Canis familiaris)[J]Applied Animal Behaviour Science, volume 114, pp. 182 - 195

[17]Smith AL, Corrow DJ. Modifications to husbandry and housing conditions of laboratory rodents for improved well-being. ILAR J. 2005;46(2):140-7. 

[18]Balcombe JP. Laboratory environments and rodents' behavioural needs: a review. Lab Anim. 2006 Jul;40(3):217-35. 

[19]Van de Weerd HA, Aarsen EL, Mulder A, Kruitwagen CL, Hendriksen CF, Baumans V. Effects of environmental enrichment for mice: variation in experimental results. J Appl Anim Welf Sci. 2002;5(2):87-109. 

[20]余琛琳,崔淑芳,汤球,等.医药院校中加强培养实验动物福利理念的重要性[J].实验动物科学,2008,25(06):65-67.

[21]张云峰,赵太云,王鹏,等.浅谈实验动物福利立法[J].实验动物科学,2007,(05):65-68.

[22]恽时锋,胡玉红,董敏,等.实验动物科普与伦理工作的探索与实践[J].实验动物科学,2008,(02):59-62+67.