李彥杰,祁海艷,宋文超,周清波,王長平,張向宇,肖子淳
(1. 佳木斯大學實驗動物中心,黑龍江 佳木斯 154007;2. 佳木斯大學生命科學學院,黑龍江 佳木斯 154007;3. 佳木斯大學藥學院,黑龍江 佳木斯 154007)
在現代飼養管理體系中畜禽業發展日趨規模化、集約化,為了追求更高的生產效率和經濟效益,使得飼養密度逐漸加大,雖然高密度飼養方式在一定程度上能夠提高畜禽產品的產量,但是也給畜禽的福利、健康狀況、產品質量等方面帶來了負面影響。研究表明,飼養密度過大,會增加畜禽間的相互影響,使個體采食量、采水量、生活空間不足,引發動物攻擊行為和應激反應,同時也增加了畜舍環境的負擔,使畜舍衛生條件下降,細菌病菌繁殖力增加,畜禽抵抗力降低,易誘發畜禽傳染性疾病[1]。因此,保證畜禽適宜的飼養密度是生產中的一個重要環節[2]。
目前,國內外學者針對飼養密度對畜禽生長性能、血清免疫及抗氧化指標的影響研究主要中在雞[3-6]、鴨[7-8]、豬[9-10]等,而飼養密度對家兔各項福利指標影響的報道較少。因此,本試驗通過設置不同飼養密度,研究其對家兔生長性能、行為指標、免疫器官指數及血清抗氧化指標分別進行檢測分析,旨在找出適宜的飼養密度參數,為籠養模式下家兔的健康福利養殖提供科學依據。
試驗于2022年2—4月在佳木斯大學實驗動物中心家兔實驗室進行,實驗動物使用許可證號為SYXK(黑)2021-018。
試驗選取35日齡體重相近(943.86±51.13)g,發育健康的普通級雄性新西蘭白兔120只,購于哈爾濱市雙城區中文養殖場,實驗動物生產許可證號為SCXK(黑)2021-002。
試驗飼糧參照谷子林等[11]推薦的家兔所需營養值并結合本地飼料資源進行配制,將飼糧加工成顆粒料(直徑4 mm,長度8~10 mm)。飼糧組成及營養水平見表1。

表1 基礎飼糧組成及營養水平(風干基礎)
試驗采用單因素設計,結合本地的飼養及設施情況,將120只家兔隨機分為4組,每組設6個重復(籠),即Ⅰ組每個重復(籠)2只(5只/m2)、Ⅱ組每個重復(籠)4只(10只/m2)、Ⅲ組每個重復(籠)6只(15只/m2)、Ⅳ組每個重復(籠)8只(20只/m2)。共分別飼養家兔Ⅰ組12只、Ⅱ組24只、Ⅲ組36只、Ⅳ組48只。每組家兔均飼養在規格相同單排列不銹鋼沖洗式試驗兔籠內,單個兔籠體積為長0.8 m×寬0.5 m×高0.35 m。試驗開始前對兔籠及兔舍進行洗刷、消毒,并對所有家兔進行免疫接種。兔舍內有排風裝置,自然采光,家兔每日7:30和16:30各飼喂1次,每個兔籠配備2個乳頭式飲水器,可自由飲水。預試期為5 d,試驗期為35 d。
在試驗開始時(第1 天)和試驗結束當天(第35 天)家兔禁食12 h后,分別對4個試驗組的家兔逐只稱重,并統計整個試驗期內飼料的消耗量,計算家兔的平均日增重(ADG)=(末重-始重)/試驗天數、平均日采食量(ADFI)=(投料量-剩料量)/(試驗天數×試驗兔只數)、料重比(F/G)=平均日采食量/平均日增重。
每個試驗組中分別隨機選取2只同籠家兔,用生物染料對其耳部進行標記,采用型號為Y20小蟻1080P智能攝像機(每組各1個),于試驗開始后31~35 d進行拍攝記錄,拍攝時間為當天的8:00—16:00,每天8 h,共5 d。將所拍攝的視頻用行為分析軟件(Observer XT,Noldus,荷蘭)對目標家兔主要發生的行為進行分析,采用目標動物取樣法,每隔3 min記錄1次正在發生的行為,并計算每組家兔每種行為發生次數的百分比。家兔各行為的選擇及定義參照李彥杰等[12]方法,具體見表2。

表2 家兔行為類別及定義
屠宰前,從每個試驗組中隨機選取4只家兔進行心臟采血,采血前禁食12 h,采血5 mL,置于促凝血真空采血管內,待其自然凝固,3 000 r/min,離心15 min,收集血清,-20 ℃保存。采用購置于南京建成生物工程研究所的試劑盒進行測定,測定指標包括血清中總抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的活性以及丙二醛(MDA)的含量。測定方法嚴格按照試劑盒的說明書進行操作。
在正式試驗第35 天時,從每個試驗組中隨機選取4只家兔,通過空氣栓塞法進行處死,處死前禁食12 h。處死后迅速取出脾臟、胸腺,并用濾紙吸出多余的血液。電子天平對免疫器官(脾臟和胸腺)進行稱重,計算免疫器官指數。
免疫器官指數(g/kg)=免疫器官重(g)/活體重(kg)。
試驗數據采用Excel 2003進行統計匯總,利用SPSS 17.0軟件進行單因素方差分析(ANOVA),并采用Duncan氏法進行多重比較各試驗組間差異,試驗結果以“平均值±標準誤”表示,差異顯著時P<0.05,差異極顯著時P<0.01。
由表3可知,在末重和平均日增重方面,Ⅰ組和Ⅱ組家兔的末重和平均日增重均顯著高于Ⅲ組(P<0.05),且均極顯著高于Ⅳ組(P<0.01),Ⅲ組家兔的末重和平均日增重顯著高于Ⅳ組(P<0.05);在平均日采食量方面,Ⅰ組和Ⅱ組家兔的平均日采食量均極顯著高于Ⅲ組和Ⅳ組(P<0.01),Ⅲ組家兔的平均日采食量極顯著高于Ⅳ組(P<0.01);在料重比方面,各組之間差異不顯著(P>0.05)。
由表4可知,不同飼養密度對家兔的各行為指標產生了較大的影響。在趴臥行為發生率方面,Ⅰ組和Ⅱ組家兔的趴臥行為極顯著低于Ⅲ組和Ⅳ組(P<0.01),同時Ⅲ組趴臥行為極顯著低于Ⅳ組(P<0.01);在運動和站立行為發生率方面,Ⅰ組和Ⅱ組家兔的運動和站立行為差異均不顯著(P>0.05),其余各組之間差異均極顯著(P<0.01);在采食和飲水行為發生率方面,Ⅰ組和Ⅱ組家兔的采食行為均極顯著高于Ⅲ組和Ⅳ組(P<0.01),而家兔飲水行為隨著飼養密度的增加逐漸升高,但各組之間差異不顯著(P>0.05);在修飾和啃咬行為發生率方面,Ⅰ組和Ⅱ組家兔的修飾行為極顯著高于Ⅲ組和Ⅳ組(P<0.01),而啃咬行為則顯著低于Ⅲ組和Ⅳ組(P<0.05)。

表4 飼養密度對家兔行為指標的影響 %
由表5可知,Ⅰ組和Ⅱ組家兔的脾臟指數、胸腺指數均高于Ⅲ組和Ⅳ組。其中Ⅰ組和Ⅱ組家兔脾臟指數均顯著高于Ⅳ組(P<0.05),Ⅲ組家兔的脾臟指數與其他各組之間差異不顯著(P>0.05);Ⅰ組和Ⅱ組家兔的胸腺指數均顯著高于Ⅲ組和Ⅳ組(P<0.05);其余各組之間差異不顯著(P>0.05)。

表5 飼養密度對家兔免疫器官指數的影響 g/kg
由表6可知,隨著飼養密度的增加,家兔血清中T-AOC、SOD和GSH-Px的活性呈現出先升高后下降,而MDA的含量呈現出先下降后上升的趨勢。其中,Ⅱ組和Ⅲ組家兔的血清T-AOC濃度和SOD活性均顯著高于Ⅳ組(P<0.05),其他各組之間差異不顯著(P>0.05);GSH-Px的活性各組之間差異不顯著(P>0.05);Ⅰ組、Ⅱ組和Ⅲ組家兔血清中MDA含量均顯著低于Ⅳ組(P<0.05),其他各組之間差異不顯著(P>0.05)。

表6 飼養密度對家兔血清抗氧化指標的影響
許多研究表明飼養密度對畜禽生長性能的影響不同。湯健平等[3]研究發現,增加飼養密度能顯著降低AA肉仔雞2~6周齡的ADG,但是F/G沒有顯著影響;Thomas等[9]研究表明,隨著飼養密度的升高,豬的ADG和ADFI顯著下降,對F/G沒有顯著影響。本試驗研究結果表明,隨著家兔飼養密度的增加,家兔的平均日增重、平均日采食量逐漸下降。這與上述研究結果基本相同。說明高密度飼養降低了家兔的生長性能,分析其原因是高密度飼養使家兔之間相互干擾的幾率增加,同時對領域及食物等有限資源存在競爭關系,導致兔只接觸到飼料的機會有所限制,不能自由取食,從而降低了家兔的生長性能。但也有研究指出飼養密度(5、10、15和20只/m2)對肉仔雞ADG與ADFI沒有顯著影響[4];Farkas等[13]研究發現,不同圈養密度對肉兔體重、增重等影響均不顯著,這與上述研究結果不同。其原因可能是由于設計的差異(品種、群體大小、飼養管理、營養、氣候環境等)產生了不同的結果[14]。
集約化高密度生產過程中把動物限制在一個較小的活動范圍內,生存環境比較惡劣,正常行為得不到滿足,這種限制動物表達自身天性自由的外界環境刺激會導致其表現出異常行為,影響畜禽體質健康[15]。Dixon等[16]利用19只家兔,先后飼喂于面積為 0.88、1.68、3.35 m2空間內,結果發現面積開闊飼養條件下的家兔活動能力強,且相互之間交流密切,從小空間轉移到大空間家兔活動行為能力顯著增強。Sommerville等[17]發現,較高的空間容忍度會增加家兔運動能力和社交活動,減少休息和舒適行為。本試驗研究結果與上述報道相似,隨著飼養密度的增加Ⅲ組和Ⅳ組家兔趴臥行為極顯著上升,而運動和站立行為則極顯著下降。這主要是由于家兔活動空間的限制及飼養密度過大導致腿部條件變差[18],從而趴臥行為增多,運動和站立行為減少;同時高飼養密度下,家兔出現聚堆擁擠的現象,導致局部環境溫度升高。因此,家兔可通過增加趴臥休息和減少活動降低其基礎代謝率,來緩解密度應激帶來的負面影響。
食物和水是維持動物生命的基本條件。而有關飼養密度對畜禽采食和飲水的影響報道并不一致。本試驗研究表明,Ⅰ組和Ⅱ組家兔的采食行為極顯著高于Ⅲ組和Ⅳ組,且飲水行為隨著飼養密度的增加呈上升趨勢。這與王長平等[5]研究結果基本一致。其原因主要是家兔采取減少采食來降低自身代謝,并通過增加飲水來緩解高飼養密度帶來的應激[15]。而張東龍等[19]研究發現,高飼養密度下鵪鶉的取食行為增加,飲水行為減少,這與本試驗的結果不同,分析其原因可能是動物個體間的差異以及籠養的數量不同,但具體原因還需進一步探討。
家兔的修飾和啃咬行為在一定程度上反映了對飼養環境的適應程度[20]。本研究發現,Ⅰ組和Ⅱ組家兔的修飾行為極顯著高于Ⅲ組和Ⅳ組,而啃咬行為則顯著低于Ⅲ組和Ⅳ組。其原因主要是飼養密度過高,會導致家兔飼養福利惡化,使得其所處生存環境不舒適,同時家兔的天性不能自由表達,心理長期處于壓抑狀態,易引發出現異常行為。因此,飼養密度過高,會導致家兔的修飾舒適行為比例下降,而啃咬異常行為比例升高。
胸腺是幼兔的中樞免疫器官和重要淋巴器官,是T細胞發育的場所,其功能與機體免疫密切相關;而脾臟作為機體最大的外周免疫器官,在動物免疫功能中也起著重要作用,它內部含有多種免疫細胞,如B細胞、巨噬細胞和T細胞[21]。一般認為免疫器官重量增加是因為其自身細胞生長發育和分裂增殖所致,是免疫增強的表現,免疫器官重量下降時免疫抑制的表現[22]。張璐爽等[7]研究表明,低密度飼養下肉鴨的脾臟絕對和相對重量都高于中、高密度組。邵丹等[6]研究表明,低密度組8只/m2的黃羽肉胸腺重極顯著高于高密度組24只/m2。本試驗結果表明,隨著飼養密度的增加,Ⅲ組和Ⅳ組家兔的胸腺指數和脾臟指數均呈下降趨勢,這與上述研究結果相符,表明高飼養密度下家兔的免疫力是受抑制的。究其原因是高密度飼養增加了畜舍環境的負擔,使畜舍衛生條件下降,細菌病菌繁殖力增加[23];同時高飼養密度會使家兔個體單位的生存空間減少,籠內空氣流通較差,有害氣體增多,導致家兔免疫力下降,繼而影響其免疫器官的發育。
氧化應激是畜禽受到體內外環境中有害條件的刺激,其體內重要的生物分子損傷后產生活性氧自由基所引起的細胞和組織的生理和病理反應[24]。T-AOC是用于衡量機體抗氧化系統功能狀況的綜合指標,機體的抗氧化系統的酶促體系主要由 SOD、GSH-Px等抗氧化酶組成,而MDA其含量可反映出機體脂質過氧化物的生成速率和強度,也反映出機體組織氧化損傷的程度[25]。本試驗結果表明,隨著飼養密度的增加,家兔血清中T-AOC含量及SOD、GSH-Px的活性呈現出先升高后下降,而MDA的含量呈現出先下降后升高趨勢,這與肖克權等[10]、劉硯涵等[8]飼養密度對生長豬、北京鴨的血清抗氧化指標研究結果基本相同。其原因是適當的增加飼養密度,會使家兔體內啟動抗氧化保護模式來消除體內少量的自由基,并減少脂質過氧化物的生成。當飼養密度過高時,動物機體所產生大量的自由基會打破其體內氧化還原的平衡狀態,造成體內活性氧增多,抗氧化物減少,出現氧化應激,而氧化應激能夠刺激ROS大量形成,導致脂質過氧化物增加[26-27]。同時高密度飼養所導致的采食量下降會引起機體分解代謝加強,從而使機體自由基產生增多[28]。因此,飼養密度對家兔抗氧化指標影響是多方面綜合性的。
根據試驗結果可知,隨著飼養密度的增加,家兔6只/籠(15只/m2)、8只/籠(20只/m2)的生長性能下降,行為狀態發生較大的幅度變化,且8只/籠(20只/m2)的免疫功能和抗氧化能力顯著下降。因此,本試驗在考慮飼養籠具利用率的基礎上,以4只/籠(10只/m2)的飼養密度效果最佳。