北京地区实验树鼩的饲养管理方法
2013-05-22吴婷婷李翼飞胡丽娜屈会化王庆国
赵 琰,吴婷婷,李翼飞,孙 晔,孙 慧,胡丽娜,屈会化,王庆国
(1.北京中医药大学基础医学院,北京 100029;2.北京中医药大学科研实验中心,北京 100029;3.北京中医药大学“经典方剂的应用基础研究”创新团队,北京 100029)
树鼩(Tupaia belangeri,tree shrew),主要分布于亚洲东南部的热带和亚热带地区,我国西南地区(云南、四川、贵州、广西等)具有丰富的资源。自从1924年Le Gros Clark发现了树鼩与灵长类在物种起源上的密切关系以来,树鼩开始引起各学科研究者的广泛兴趣,在动物分类学上,目前多将其定为灵长目-原猿亚目-树鼩科[1]。与啮齿类动物相比,树鼩和人类具有更高的相似度,其研究成果能更有效地转化为临床应用;而与猕猴等大型灵长类动物相比,树鼩具有体形小、容易饲养、成本低等优点,因此更有利于被深入研究并广泛应用于生命科学领域。世界卫生组织早在20多年前就呼吁用树鼩替代灵长类动物[2]。现在,世界许多国家已经开展了树鼩人工驯繁和实验动物化的研究,并取了得丰硕成果[3]。
云南省具有丰富的野生以及人工繁殖树鼩资源,中科院昆明动物所已具备规模提供实验用树鼩(云南树鼩Tupaia belangeri chinensis)的能力。本实验室自2008年开始关注将树鼩引入中医药病证结合动物模型研究中,但云南树鼩是亚热带物种,尚未有在北京长期饲养的先例。为满足长期实验观察的需要,我们必须在远离树鼩天然生存地的北京,营造适合树鼩生存、生长和繁殖的饲养环境,同时建立统一规范的培育管理方法。为此,我们通过观察比较,深入研究了树鼩的饲养管理方法,在借鉴云南昆明动物所建立的“实验树鼩”相关技术的云南省地方性标准,及德国灵长类中心已有经验的基础上,结合北京中医药大学的实际条件,在具体操作过程中,积累了大量关于树鼩生活习性的资料,并形成了具有本实验室特色的树鼩饲养管理方法,希望能为北方地区(北京)树鼩实验动物的饲养管理提供借鉴。
1 材料
1.1 动物
云南树鼩雌雄各半,体重(120±10)g,由中国科学院昆明动物所提供,动物许可证:滇发驯繁(92-29)号。分3批引进,每批20头,共60头。
1.2 设备
笼舍(外笼485 mm×350 mm×200 mm,巢笼290 mm×178 mm×160 mm)自制;固定筒(白色PVC管,内径50 mm,长150 mm)自制;开口器(长4 cm,直径0.5 cm)自制。
2 方法
2.1 引进流程
树鼩名列《国家保护的有益的或者有重要经济、科学研究价值的陆生野生动物名录》,按国家二级重点保护野生动物进行管理。根据《中华人民共和国野生动物保护法》第十七条、第二十二条及《中华人民共和国陆生野生动物保护实施条例》第十九条、第二十五条等有关法律法规的规定,其引进程序需按规定进行:因科学研究、驯养繁殖等特殊情况需要出售收购利用国家二级保护野生动物或者其产品的,必须经省、自治区、直辖市政府野生动物行政主管部门或者其授权的单位批准。据此我们按以下程序(图1)合法引进树鼩并珍惜合理地加以利用。
图1 购买树鼩流程图。Fig.1 Purchase process of tree shrews.
2.2 笼舍
对第1批树鼩分别采取3种方式居住,即单独大笼(485 mm×350 mm×200 mm),大笼带透明巢笼(大笼485 mm×350 mm×200 mm,半透明巢笼290 mm×178 mm×160 mm)和大笼带避光巢笼(大笼485 mm×350 mm×200 mm,不透光巢笼290 mm×178 mm×160 mm),每天定时观察树鼩状态并记录。
2.3 饲养方式
分单只饲养和雌雄配对两种方式饲养,每天定时观察树鼩状态并记录。
2.4 饲料配方
文献报道树鼩的饲料配方多较为复杂,为探索既能保证树鼩生活质量又方便制作的饲料配方,我们对第1批树鼩分别进行了3种不同配方的饲养:以大鼠标准饲料为底料,分别加以蒸馏水调糊;大鼠饲料加蒸馏水煮熟;以及大鼠饲料加蒸馏水煮熟加蔗糖并佐以辅食进行喂养。每天观察树鼩进食情况并记录。
2.5 管理
2.5.1 环境管理:通过对树鼩行为及状态的观察,记录影响树鼩的温度、湿度、噪声、光线等环境因素,对树鼩居住环境进行调整,以保持正常稳定的生活状态。
2.5.2 卫生管理:根据实际情况,确定保持树鼩笼舍卫生的措施,如定期打扫、消毒等,控制微生物数量,保持洁净。
2.5.3 人员管理:由4名研究生长期负责,方便规范操作并及时总结管理经验。
3 结果
3.1 笼舍
根据文献记载及亲身饲养的经验,我们发现与大鼠、豚鼠、兔等常用实验动物不同,树鼩运动能力极强,动作极敏捷,活动范围很大。其基本动作包括跑、跳、窜、跃、攀爬甚至后空翻等,这决定了其笼舍不能太小。虽然树鼩行为敏捷,但同时它们还具有易惊,怕噪音等特点,需要可供躲避的巢穴。基于以上树鼩习性,结合本实验室的实际条件以及3种不同笼舍的饲养效果,我们发现大笼带避光巢笼的方式有利于维持树鼩安定的状态。
本室自制树鼩笼舍(图2),大笼(利用大鼠饲养笼具改制)规格为485 mm×350 mm×200 mm,PP聚丙烯塑料,上面为钢丝笼盖,可开启,钢丝笼盖上附加遮光盖;巢笼(利用小鼠饲养笼具改制)为290 mm×178 mm×160 mm,PP聚丙烯塑料,黑色避光,笼底为网状利于对树鼩进行观察和排泄物落出,于侧壁开口70 mm×70 mm作为出入口。
图2 北京中医药大学树鼩饲养笼。Fig.2 The appearance of the self-constructed hutch of tree shrews in BUCM.
3.2 饲养方式
文献记载雄性树鼩如果群养会竞争出不同的等级,表现为雄性同笼经常打架,决出主从之后劣势树鼩有抑郁绝食倾向。而我们发现树鼩雌雄配对饲养较单笼饲养者情绪更稳定,因此后期均采取雌雄同笼饲养。其中第3批实验树鼩因运输过程中1只雄性树鼩死亡,故1号笼为单只饲养,与其余2~10号笼雌雄配对饲养者比较,单只树鼩出现敏感多动,不爱进入巢笼等不同表现,且在进食量上存在较大波动(图3)。
3.3 饲料配方
比较几种饲料配方,我们发现树鼩喜食香甜柔软多汁的食物,不爱吃生硬干涩的食物。树鼩为杂食动物,摄食广泛,需要经常摄入蛋白质,如果长期缺乏蛋白质摄入则会导致体质下降而生病。因此我们结合实际条件,以保证营养又方便制作为前提,确定了每日定量定时喂养的饲料配方:以煮熟大鼠标准饲料粉加白砂糖为主食,水果为辅食,每周一次肉类补充蛋白质(表1)。
图3 单只饲养(1号笼)与雌雄同养(2~10号笼)树鼩单位饮食量的波动。Fig.3 The variation of food intake units of the tree shrew bred singularly in the hutch No.1 and male-female mixed breed in the hutches No.2 -10.
表1 北京中医药大学实验树鼩饲料配方。Tab.1 Feed composition of the tree shrews bred in BUCM.
3.4 管理
3.4.1 环境管理:树鼩饲养于独立动物饲养间,普通饲养环境,执行的环境管理标准如表2所示:
表2 北京中医药大学实验树鼩饲养环境指标。Tab.2 Environmental standards of tree shrew breeding in BUCM.
3.4.2 卫生管理:树鼩饲养执行的卫生管理标准见表3。
表3 北京中医药大学实验树鼩卫生管理。Tab.3 Cleaning management of tree shrews bred in BUCM.
3.4.3 人员管理:由4名研究生专门负责,统一操作。每天接触树鼩前穿洁净隔离服、佩戴帽子、口罩、手套,并注意动作轻柔,保持安静。在每天准备饮食,清洁餐具过程中,注意观察树鼩饮食量、排泄物、行为和情绪状态等情况,并作好详细记录。在开关笼子的过程中应特别仔细小心,防止树鼩逃逸。
3.5 树鼩证候属性评价基准指标(拟定)
在长期的饲养管理过程中,我们发现树鼩具有明显的生物节律和情绪变化,以及敏感的应激性和很强的记忆力等特性。据此我们拟定了可用于树鼩证候属性判别的基准指标,为建立树鼩病证结合动物模型奠定基础。如表4所示,评价指标分为3大类共20项,其中认知能力的测试最为复杂,我们对其进行了专门的研究,将另文介绍。
4 讨论
4.1 实验动物饲养管理规范化的重要性
在生物学实验研究的四个基本条件 Animal,Equipment,Information,Reagent(简称 AEIR 四要素)中,实验动物的质量往往是影响整个实验质量和水平的制约性要素,使用标准的实验动物并在标准的环境条件下进行实验是实验结果准确、规律、可重复的前提,是保证医学生物学研究结果应用价值的重要条件。实验动物的饲养管理是标准化的基础内容之一,规范化的饲养管理是各项研究工作开展的前提。
表4 树鼩证候属性评价基准指标(拟定)。Tab.4 Evaluatrion indicators of tree shrew syndrome.
4.2 树鼩的饲养管理现状
Gonaway1965年首次报道树鼩进行实验室饲养实验,我国从上世纪70~80年代开展树鼩人工驯养繁殖及相关研究[4]。但目前国内对树鼩的饲养繁殖主要集中在云南、广西、武汉、上海等南方省市,在我国北方仅有甘肃多年前曾报道过对树鼩饲养繁殖的小规模探索。虽然昆明动物所已拥有全国最大的树鼩饲养繁殖基地,并建立了“实验树鼩云南省地方标准”,但要形成一个遗传背景清晰可控、微生物等级监管及饲养管理标准化的树鼩品系(昆明树鼩品系)耗时很长。另外,树鼩作为越来越受瞩目的“实验动物明星”,在全国各地的广泛应用势在必然,如何使作为亚热带物种的树鼩适合本地气候条件是其成为标准化实验动物的必经之路。
4.3 本实验室建立的树鼩饲养管理方法
本实验室探索了树鼩在北京地区实际条件下,如何能够保持良好生存状态所需的饲养、管理方法。在饲养笼舍方面,本实验自制笼舍规格参考了昆明医学院的树鼩笼舍规格,大小相似,树鼩适应良好。但本室的笼舍改自大小鼠笼,制作简便,货源充足,能够短时间内满足大规模饲养的需要。而且本自制笼舍使用方便,功能灵活多样,为树鼩实验研究的开展提供了极大的辅助和便利。
在饲养方式方面,雌雄1∶1配对的方式对大多数树鼩来说非常合适,雌雄树鼩之间相处融洽而且交流互动明显,配对饲养的树鼩身体和精神状态均较单只饲养树鼩稳定。雌雄1∶1配对有利于对树鼩性行为相关指标的检测以及开展繁殖工作。
本实验室的饲料配方源自大鼠基础饲料,营养全面均衡,并且针对树鼩对食物的特殊生理需求,增加了水果和蛋白质类以保证营养。事实证明本饲料配方深受树鼩喜爱,树鼩体重上升明显,精神状态良好,被毛润泽,而且每次喂食前后都发出欢快的叫声并迅速进食。
在管理方面,保证温度适宜是树鼩适应北京气候的首要条件,我们发现规范统一、有规律的接触对树鼩刺激最小,而且有助于对树鼩异常表现的发现。
我们在饲养和实验中发现,树鼩对外界的刺激十分敏感,并且其生活具有明星节律性,光照、喂食时间、实验时间都很影响其生活及繁育,这些现象提示树鼩存在明显的生物节律、敏感的应激性和精准的记忆力。
[1]Hubrecht R,Kirkwood J.The UFAW Handbook on the Care and Management of Laboratory and Other Research Animals[M].8th ed.New York:Wiley-Blackwell.2010.20:262.
[2]彭燕章,叶智章,邹如金,等.树鼩生物学[M].昆明:云南科技出版社,1991.
[3]沈培清,郑红,刘汝文,等.中国树鼩实验动物化研究进展和展望[J].动物学研究,2011,32(1):109-114.
[4]沈培清,刘美芳,刘汝文,等.树鼩的应用和标准化产业化研究[J].实验动物科学,2008,25(1):49-52.