实验动物垫料之选择篇
时间: 2017-03-02 09:34:29 来源: 谷美生物 谷美农科
实验动物垫料能够为实验动物生活提供舒适环境,并维持笼内的清洁。实验动物垫料直接与机体接触,对实验动物的微环境有重大影响,并进而影响实验动物的质量和动物实验的结果。
实验动物的垫料就像一张床垫铺垫在实验动物身体下,啮齿动物更喜欢平整带垫料的笼底,而不是金属网笼底,因而它要能吸附水分,使笼内保持干燥;可吸附动物排泄物,从而维持笼具和动物身体的清洁卫生。垫料尚有保温作用,有利于动物的体温调节,动物可据其需要在其中做窝营造清洁舒适卫生的微环境,而大大有利于动物的健康和繁育后代。
垫料可防止或减轻笼内恶臭,减少蚊蝇孳生。使用标准化的垫料以及垫料的消毒灭菌处理是饲养合格标准实验动物的关键因素之一。现在国内很容易获得商品化合格的实验动物,但是由于质量、价格等原因,研究机构往往不容易获得合适的垫料。
一、 垫料选择原则
我国《实验动物环境及设施》标准(GBl4925-2010)规定:垫料的材质应符合动物的健康和福利要求,应满足吸湿性好、尘埃少、无异味、无毒性、无油脂、耐高温、耐高压等条件,而且必须经高压灭菌处理后方可使用。啮齿类实验动物垫料选择的原则主要有以下几方面:有较强的吸湿性,但不能过强以免造成初生动物脱水;具有不可食用、柔软、不易产生粉尘等特性;不能含有病原微生物、杀虫剂及其它有毒物质;不得含有野生动物排泄物、昆虫及其排泄物;不可含有会影响动物体各种酶系统的天然挥发性物质。
1. 吸湿性
垫料最重要的性能之一就是吸湿性。吸收尿液和粪便中的水分,保持微环境的干燥,是使用垫料的重要目的。微生物分解尿液中的尿素,产生NH3和CO2。垫料吸收水分,抑制微生物的繁殖,进而阻止微环境中的NH3和有害细菌毒素的聚集。
微环境中NH3升高,会引起动物呼吸损害和眼睛损伤。100和300ppm的NH3会引起小鼠和大鼠昏睡。100ppm的NH3以间接途径促进呼吸道中肺炎支原体的增殖。GB14925-2010规定氨浓度不得高于14 mg/m3 (18ppm)。如更换垫料的频率不够高,动物饲养密度过高,通风低,周围的温度和/或湿度适合细菌的生长。另外,如果水瓶的水嘴接触到垫料会漏水,使垫料被浸泡,造成氨浓度的急剧升高。有些实验,如糖尿病,动物会产生很多尿液,也容易引起氨浓度超标。
垫料 | 吸湿性 | |
体积比 | 重量比 | |
玉米芯 | 0.60±0.05cm3盐水/ cm3 垫料 | 1.19 cm3盐水/g 垫料 |
刨花 | 0.32±0.02cm3盐水/ cm3 垫料 | 2.25cm3盐水/g 垫料 |
2. 粉尘
细小的垫料尤其是灰尘(小于300μm)被吸入后能对动物造成损害。这些颗粒也损害阴道粘膜或引起包皮炎。玉米芯垫料比国内常见的木材垫料灰尘少,詹红微等报道,杨木刨花的粉末率为13.67%,而自制玉米芯和纸垫料粉末率为零。
3. 异昧
垫料的气味通常来自挥发物。软木挥发物较多,硬木挥发物较少。软木是裸子植物,如松木、衫木等。硬木是被子植物,如杨木等。典型的软木是松木,其挥发物对动物健康的不良影响已有很多报道。即使高热处理能减少软木中挥发物的浓度,但残余量仍可能对特定的实验造成影响。
4. 垫料本身毒性
孟金萍等在体外培养的小鼠肝癌细胞Hepal-6、小鼠肺癌细胞LLC、和小鼠黑色素瘤细胞B16培养液中分别加入不同浓度的3种实验动物常用垫料(玉米芯、松木、杨木)丙酮提取物,采用MTT方法测定细胞生长活性,并比较3种垫料对细胞的生长毒性。实验显示,3种垫料对细胞的毒性依次是:松木>杨木>玉米芯,松木的细胞毒性最大,玉米芯比杨木小。刘福英等系统地研究了松木、麦秸、玉米秸、玉米芯和国外商品垫料物质的细胞毒性作用,发现5种垫料均表现一定程度的细胞毒性,随着垫料的丙酮提取物浓度的增加,细胞的存活率逐渐呈下降趋势,其中松木的细胞毒性作用明显大于其他4种垫料物质,玉米芯的细胞毒性最小。
因此,与软木垫料相比,杨木和玉米芯垫料都是可接受的,都是相对无毒的垫料,但选择时应注意垫料对特定实验的影响。
5. 油脂、耐高温、耐高压
常见垫料(如杨木片、玉米芯等)均能满足无油脂、耐高温、耐高压的条件。
6. 动物的偏爱
垫料不仅可吸收水分,容纳粪尿,还能为动物提供舒适的休息场所,以及挖掘、咀嚼和筑巢等表达天性的机会。垫料是动物福利的重要因素。选择垫料必须注意动物对垫料的偏爱。
7. 换笼操作便利性
动物房工作人员每天要进行大量的实验动物房工作,包括笼具及相关器具的清洗、消毒,喂饲料、定期的垫料、水的消毒与更换以及动物试验操作等。其中,实验动物换笼是耗时、耗力、非常辛苦的工作,实验动物房管理人员不得不考虑动物房维护成本、人力成本等因素,而实验动物垫料的选择直接关系到人力成本与工作量。玉米芯垫料由于其良好的吸水性、低粉尘、颗粒便于操作等特点,其使用能够减少近1/3的工作量,垫料更换非常方便清洁,一晃即可倒出,而不需要用铲子铲,笼具清洗更快。这也是很多实验动物机构选择玉米芯垫料的重要因素。
8. IVC等设施维护
垫料含有的粉尘能够堵塞IVC通风管道甚至动物房的滤器滤芯,长久将引起通风设备损坏,进而影响动物房的运行。因此,对于实验动物使用机构来说,垫料的粉尘杂质越低越好,而玉米芯垫料由于所含粉尘容易控制,几乎不含粉尘,是较为理想的垫料。
二、结语
选择垫料时应重视垫料动物对健康、福利的需求,以提高实验的质量以及给予实验动物福利。综上,玉米芯的吸湿性好,能够减少换窝频率,产生粉尘少,无异味,本身毒性小,无油脂,耐高温、耐高压,是实验动物理想的垫料,在国际上也为广泛认可和使用,另一方面由于不同的垫料质量、成本价格不同,不同实验室可根据自身情况,可进行权衡。但是逐渐加强动物健康福利,提升垫料质量是实验动物发展的必然趋势。
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