实验动物的饲养与管理.ppt

Laboratory animal breeding husbandry,实验动物的饲养与管理,Chapter 4,医学实验动物学教程 东南大学出版社 主编 邵义祥,本章基本要求,本章主要内容,第一节 实验动物的营养,第一节 实验动物的营养需要,一、营养要素 动物为了维持生命必须从体外摄取必要的物质，经过消化、吸收，合成机体成分，并将无用的代谢产物排泄到体外，这个生理过程即所谓的营养，而从体外摄取的营养物质即为营养素。动物的营养素包括水、蛋白质、碳水化合物、脂肪、矿物质和维生素。,（一）水 水是动物体内各种器官、组织的重要组成部分，是饲料消化、营养物质吸收的溶剂。其含量一般可达动物体重的50%，血液的80%。水对动物体的正常物质代谢有特殊的作用，是动物最重要的营养物质之一。,1. 水的功能 1) 直接参与构成活的细胞与组织 2) 参与体内的化学反应 3) 水是一种重要的溶剂 4) 水对调节体温起重要作用 5) 润滑功能,2. 水的来源 1)代谢水 所谓代谢所产生的水分是蛋白质、脂肪、碳水化合物氧化后产生的水分。 2)饲料水 3)饮用水,3. 实验动物的饮水 应符合卫生部门颁发的人饮用水的质量和卫生指标，应由新鲜、纯净的水源直接提供。 微生物质量等级不同的动物应供应与其级别相适应的饮用水，这些饮用水通常都采用高压、过滤、酸化等灭菌处理措施。 对于清洁级及其以上级别的实验动物来说，其饮用水必须经过高温高压灭菌处理。亦可应用酸化水（pH2.53.0）。,表7-1 各种动物每日的饮水需要量,各种饮水瓶（大、小鼠用）,（二）蛋白质及氨基酸 蛋白质是生命的起源，一切生命过程都与蛋白质代谢有关。是动物维持生命、生长发育、繁殖不可缺少的营养物质。,蛋白质由氨基酸组成，饲料中的蛋白质必须分解成氨基酸，才能被吸收。,氨基酸又分为必需氨基酸和非必需氨基酸两大类。前者是动物体内不能合成或合成速度及数量不能满足正常生长需要，必须由饲料中供给的氨基酸；后者是体内能合成，不需要由饲料中供给的氨基酸。不同动物对必需氨基酸需求的种类存在差异。,实验动物饲料中的氨基酸,蛋白质（氨基酸）的互补作用不同饲料含的必需氨基酸比例不同。将不同饲料混合应用，取长补短，可以提高其营养价值，使其必需氨基酸的比例符合机体的需要。这种作用称为蛋白质（氨基酸）的互补作用。,（三）碳水化合物 1. 分类 包括无氮浸出物和粗纤维 1）无氮浸出物：包括淀粉和糖类，供应能量，小部分构成组织成分。 2）粗纤维：包括纤维素、半纤维素和木质素，纤维素经酵解，部分转变成挥发性脂肪酸吸收，部分转变成二氧化碳和甲烷排出。,2. 功能 碳水化合物营养上的功能是供给热能。如有多余，可变为脂肪贮存体内。碳水化合物是构成机体组织及生命物质的重要成分，如细胞核中的核糖，脑及神经组织中的糖脂等，核酸由核糖和脱氧核糖参与构成，是传递遗传信息的载体。,（四）脂肪 1.分类 分真脂肪和类脂肪 1）真脂肪：是指甘油和脂肪酸组成的甘油三酯。 2）类脂：除了C、H 、O元素以外还有N 、S 、 P,2. 功能 脂肪是构成实验动物组织的重要成分，如神经、肌肉、骨骼、血液中均含有脂肪。在维持细胞结构、功能中起重要作用。脂肪是能量的重要来源，也是储存能量的最好形式。 某些脂肪酸动物不能合成，但又是生长必需的称为必需脂肪酸，如：亚麻酸、亚油酸和花生四烯酸。必需脂肪酸缺乏引起生长发育缓慢停止，生殖能力下降，泌乳量减少，脱毛等。,（五）矿物质 饲料在550600高温下灼烧后，剩下的灰分即为矿物质。已知有二十种左右矿物质元素对动物机体有重要作用，是构成机体组织，维持生理功能和生化代谢所必不可少的物质。,1. 分类 矿物质元素按其在动物机体内的含量可分为常量元素和微量元素。机体中含量大于0.01%者为常量元素，如钙、磷、钠、钾、氯 、镁与硫等。机体中含量小于0.01%者为微量元素，已确认维持正常生命活动不可缺少的必需微量元素有铜、钴、氟、铁、碘、锰、钼、镍、硒、硅、锡、钒和锌等。,2. 功能 矿物质在动物维持生理功能和生化代谢过程中起着必不可少的作用。 如：缺钙会造成幼畜的佝偻病 缺铁易患贫血 缺硒引起鸡的渗出性素质，白肌病,（六）维生素 一大类化学结构与生理功能各不相同的物质。它们既不参与机体组成也不提供热能、主要起控制、调节代谢作用的有机物。实验动物对它们的需要量甚微，但却是必不可少的物质。,维生素种类很多，各种维生素也各具独特作用，营养学常按其溶解性分为脂溶性与水溶性维生素二大类。脂溶性的有维生素A、D、E、K，水溶性的有维生素B族，包括B1、B2、B6、B12、烟酸、叶酸、泛酸、胆碱，另有维生素C等。,二、 各种实验动物的营养需要 1. 小鼠 小鼠近交系极多，饲料中必需给小鼠充足的营养以维持其生物学特性和保证实验正常进行。饲料中18%粗蛋白，48%粗脂肪，KM、ICR、BALB/c、DBA/2等品系小鼠均获得满意的繁殖效果。若添加0.47%含硫氨基酸可提高小鼠的生长发育和繁殖性能。小鼠特别需要含亚油酸丰富的日粮。,小鼠对钙及维生素A、D需要量较高，但同时又对过量维生素A敏感。维生素A过量可导致小鼠繁殖紊乱和胚胎畸形。每公斤饲料中添加维生素E50mg，可显著提高小鼠受孕率、产仔率。无菌小鼠还应注意补充维生素K。,2.大鼠 应满足各种营养物质需要，在饲料中添加0.4%的蛋氨酸和0.48%的赖氨酸，可提高大鼠的生长速度，1820%的粗蛋白质可满足大鼠的生长、妊娠和泌乳的需要，大鼠对各种营养素的缺乏敏感，应特别注意脂肪酸的供给，必需脂肪酸含量占总能量的1.3%，其中亚油酸在饲料中含量不能低于0.3%,大鼠对钙、磷的缺乏耐受力较强，对镁需要量较多，尤其是妊娠、哺乳时需要量明显增加。 每公斤饲料中添 加60mg维生素E能 提高大鼠繁殖率。 无菌大鼠还应注意 补充维生素B12 。,3.地鼠 粗蛋白的含量要求达到2124%，特别是饲料中的动物性蛋白应有一定比例。地鼠像反刍动物一样能有效地利用非蛋白氮。如蛋白质不足，成年地鼠将出现性功能减退，幼鼠则生长发育迟缓。,4.豚鼠 对某些必需氨基酸特别是精氨酸的需要量较高。对粗纤维的消化能力强，日粮中要含12%14%的粗纤维。如果粗纤维量不足，豚鼠会出现排粪障碍和脱毛现象。豚鼠对维生素C缺乏特别敏感，缺乏时可致坏血病，生殖力下降，甚至造成死亡。每只豚鼠每日需补10mg维生素C，繁殖阶段需补充30mg。,5.兔 日粮应补充精氨酸和赖氨酸。对缺钙有较强的耐受能力。虽然其肠道微生物可以合成维生素K和大部分B族维生素，但繁殖时仍需额外补充维生素K。饲料中需要有一定量的粗纤维以维持其正常的消化生理功能，其日粮中粗纤维含量应大于11%,6.犬 犬是肉食动物，犬必须供给足够的脂肪和蛋白质，饲料中动物性蛋白应占全部蛋白质食物的1/3。犬能耐受高脂肪日粮，要求日粮含有一定量的不饱和脂肪酸。维生素A的需要量较大，亦需补充维生素B12。,7.猫 猫也是肉食动物，对蛋白质需求较高。小猫要求高脂肪酸日粮，生长期猫的日粮要求亚油酸含量不能低于1%。猫属于不能利用-胡萝卜素作为维生素A源动物，因此应在饲料中补充维生素A，对维生素E的需求量也较高。,8. 非人灵长类 非人灵长类动物日粮能量的50%以上来自糖代谢。体内不能合成维生素C，必须由日粮提供，同时要注意日粮的适口性。除主食外，每天应供给一定量的新鲜水果和蔬菜。,三、 影响营养需求的因素 1. 遗传因素 不同品种品系的动物因遗传基因的表达程度不同而影响遗传的需求，例如近交系小鼠与封闭群小鼠 ，对饲料的需求，近交系小鼠要更高些 。一些突变系动物，如ODS大鼠因为基因突变造成L-谷氨酸氧化酶的缺乏，使ODS大鼠无法合成维生素C，这个品系的大鼠也就与其它品系的大鼠不同，需补充维生素C。,2. 生理状况 动物在不同的生理状况，如生长、怀孕、创伤或泌乳时，对营养需求有所不同，个体需从饲料中获取额外的营养，以满足胎儿的生长、发育，组织的合成或修补，吸取制作乳、蛋、毛的原料。如在实验动物中如产后发情配种的小鼠，如带仔多，营养供应不上，母鼠会发出信号，使受精卵停留于输卵管而不在子宫着床，这样就使小鼠的怀孕期大大延长，而营养好带仔少的母鼠，则会在1921天内，按正常的怀孕期产仔。,3. 环境因素 环境因素会改变动物的营养需求。就恒温动物而言，若暴露在较低的温度下，动物必须产生较多的热能以维持体温的恒定。反之，在高温环境中，动物采食欲望会下降，此时应提供高营养水平的饲料，使动物获得足够的养分。又如动物可由镀锌的笼盒表面接触到锌元素，而饲养在平板底网上的动物，就有更多的机会摄取到粪便中的额外养分。,4.微生物状态 正常饲养条件下，动物肠道中存在大量微生物，这些微生物在肠道中栖生、繁殖、代谢，产生许多营养物质，如水溶性的维生素B1，维生素K及氨基酸等，这些物质通常通过食粪行为被动物再吸收和利用。这些物质被利用的情形，会因动物种类、饲料成分、饲养条件不同而有所差异。无菌动物因肠道内微生物状态与一般动物不同因此在配制饲料时，必须调整饲料成分及配制方法，以满足动物的需求。,5. 研究条件 实验操作如外科手术或于饲料中添加测试药物时，会造成动物紧张或改变饲料的适口性，使动物食欲减退，进而影响饲料的采食。此时就必须给予适口性较好的饲料或提供高营养成分的饲料。,6. 营养成分的相互作用 在调制饲料时要留意营养成分间的相互作用，因为某种养分摄取量增加时往往会影响到另外营养成分的吸收和利用。另外不同的矿物质饲料会竞争同一吸收门户或同一运送系统，而影响到彼此被吸收的效率，例如钙、磷、镁及维生素D间的关系。因此在调配饲料时，若存在不寻常的养分浓度时，则应考虑它对其它养分的影响，并相应调整其它营养成分的含量。,第二节 实验动物饲料,一、饲料原料的来源 1. 天然饲料原料：如谷物、脱水蔬菜、草粉、鱼粉、骨粉、矿物质、酵母等。 2. 加工饲料原料：如玉米淀粉作为饲料糖类来源，牛奶中提取酪蛋白作为蛋白质来源等。 3. 纯化学物质：如氨基酸、必需脂肪酸等。,二、饲料的配合 任何单一的饲料都不能满足不同动物的不同生长时期对营养的需要，因此需要进行配制，使其含有全面而均衡的各种营养素，以满足动物生长繁殖或特殊实验的需要。这种饲料叫“全价营养饲料”。,设计配合饲料适应考虑： 必需参考各类动物的营养需要量，并根据饲养实践经验加以应用； 尽可能选用营养丰富，价格低廉，本地区来源较充足的原料； 要注意饲料的适口性； 要考虑动物的生理特点选用适宜的饲料。,表5-3 常用实验动物的饲料参考配方,三、饲料的分类 饲料按物理性状的分类 颗粒料 粉料 膨化料 凝胶料 液体饲料,大、小鼠配合颗粒饲料,加工过程中高温作用使蛋白质变性和淀粉化，容易消化吸收； 加工过程中高温具有杀菌作用，使细菌数大量减少，饲料不易变质； 加工过程中高温能灭活原料中有害物质； 颗粒饲料便于运输、储存、饲喂； 颗粒饲料适合于啮齿类动物啃咬习性； 易掌握每日摄食量，不易造成浪费。,颗粒饲料的优点,四、饲料消毒 首选射线照射消毒（25kGy） 干热、湿热消毒对营养成分破坏较多 药物熏蒸法会有化学残留,第三节 常用 实验动物的饲养管理,（一）小鼠的一般饲养管理 、饲喂： (1) 喂给颗粒状饲料，饲料中蛋白质的含量应在20%25%，可增加0.1%1%的鱼肝油，但需注意小鼠对过量维生素敏感，尤其是妊娠小鼠会出现繁殖紊乱和胚胎畸形。小鼠喜吃淀粉含量高的饲料，碳水化合物比重稍大些。不同品系小鼠对饲料组成要求有一定差别。,一、小鼠的饲养管理,（）小鼠属于杂食性动物，胃容量小，有随时采食的习性，夜间更为活跃。采取“少量勤添”的原则，保证随时有料。每周喂料34次，以上次的料刚刚吃完为好。小鼠的饲料消耗量，随着生长发育和生产繁殖的阶段不同而有所不同，所以必须注意不同阶段添加的饲料量。,种鼠、妊娠鼠、哺乳鼠应该使用繁殖用高营养饲料，并适当添加葵花籽、麦芽、鸡蛋等。成年小鼠采食量：56g/d。怀孕后期：810g/d；哺乳第一阶段（112d）约13g/d；哺乳第二阶段(1321d)约19g/d。仔鼠在21d离乳前约4g/d；2223d为5.66g/d。饲料存放在凉爽、干燥的地方，周内用完，饲料贮存期不超过90d。,、给水 饮用水应保证连续不断，每周换水23次（最好是每天更换新鲜水），并特别注意饮水瓶嘴是否有气泡、不出水或漏水的现象。每次换水要连同水瓶和瓶嘴一起换下；并认真清洗水瓶和瓶嘴，然后消毒，严禁未经消毒的水瓶和瓶嘴继续使用。,. 垫料和笼具 每周更换垫料和清洗鼠笼12次保持室内卫生，定期彻底清洗。室内一般不用水冲，而用消毒液抹，常用消毒液有0.1%新洁尔灭、3 %来苏儿等。,（二）生产、繁殖管理 繁殖时候应注意以下几点： . 选种一般从第24胎的仔鼠中选留种子。选种原则是：首先要看双亲的繁殖能力。要求双方体质健壮，产仔率高，离乳率要高，母性强，胎间隔不超过30d。然后看子代，要求子代体质强壮，运动活泼，生殖器正常。对于生产胎次少的品系，也可从第一胎仔鼠中选留。 . 配种要等体成熟时再配，体成熟时期较性成熟时期晚。,. 不同遗传特点的动物群（如：近交系与封闭群）繁殖方法不同。 . 种鼠可使用年半。雌鼠生育6-8胎即可淘汰。要经常检查种鼠的生殖能力，及时淘汰受孕率低的种鼠并增补新种。 . 离乳后的雌鼠和雄鼠分开饲养，发现异常动物及时淘汰处理。,二、大鼠的日常饲养管理 大鼠的饲养管理原则上与小鼠相同，不再赘述，现就大鼠饲养管理的不同之处和需要特别强调的地方简述如下：,（一）大鼠的饲养环境 大鼠对环境因素的刺激非常敏感。其中温度、湿度的波动或突然变化可成为重要的应激因子，促进条件致病菌所致传染病的爆发。空气干燥，湿度低于时，大鼠易得环尾病。 肮脏的垫料、笼内过度拥挤或通风不良、环境内产生过量的氨气或硫化氢会引起呼吸道感染，肺大面积炎症，特别是支原体的发生。 大鼠的听觉灵敏，对噪声耐受性低，强烈噪音引起吃仔或抽搐现象。,光照对大鼠的生殖生理或繁殖行为影响较大。外界强光，甚至推荐标准范围的光线水平也能引起白化大鼠视网膜变性和白内障。所以在顶层大鼠笼架应装上光线挡板，以防天花板照明装置对大鼠的影响。 实验期间也不能使用杀虫剂喷洒动物和饲养环境以防止动物体内发生改变，给实验结果带来不利影响。 总之，大鼠饲养室应做到安静、通风、空气洁净度高。,（二）大鼠的饲料 大鼠喂全价颗粒饲料。饲料应保证其营养需要，并符合各等级动物饲料的卫生质量要求。大鼠对蛋白质的要求高，特别是动物性蛋白和维生素，投给量要比小鼠多。大鼠对营养缺乏非常敏感，营养缺乏时常会导致缺乏症，并加剧传染病的发生。,（三）大鼠的一般饲养管理 大鼠的一般饲养管理应注意几点： . 饲喂大鼠要定时定量，每日喂给新鲜水，一般每周换垫料23次。 . 大鼠扩大繁殖生产，一般采用一雄多雌间隔同居法，当雌鼠腹部明显增大确认怀孕后，进行单养准备分娩，并投入新的雌鼠。,（一）豚鼠的饲养环境 噪音：豚鼠听觉好，对外来的刺激如突然的震动、声响较敏感，因此环境应保持安静。 温度：适宜温度为1829。超过30时， 豚鼠体重减轻、流产、死胎、死亡率高。低于15 时候，繁殖率、生长发育率降低，疾病发生率上升，易患肺炎。温度的恒定也相当重要，温度的急剧骤变，常可危及幼鼠生命，使母鼠流产或不能分泌乳汁。,三、豚鼠的一般饲养管理,湿度：湿度该保持4070 。湿度过高或低都会引起豚鼠抵抗力下降，易患疾病。 氨浓度：饲养室内空气应新鲜，氨浓度控制在以下，氨浓度的高低与豚鼠肺炎发病率密切相关。 由此可见，良好的通风换气和适宜的温度、湿度对保证豚鼠的健康水平极为重要。,（二）豚鼠的饲料和饮水 饲料：豚鼠可喂给颗粒饲料,由于不能合成维生素，需经常补给新鲜蔬菜如甘兰、胡萝卜等或补给青草和干草，保持不断。