《Poultry Science》:Chronic stress and fear in fast- and slow-growing broilers as they age and gain weight when raised in simple or complex environments
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為解決當前商業化生產中快速生長肉雞面臨的應激、恐懼和行為受限等潛在福利問題,本研究評估了環境和遺傳因素對慢性應激(羽毛皮質激素[fCORT]濃度)和恐懼(僵直靜止[Tonic Immobility, TI]持續時間)的動態影響。結果顯示,隨著年齡增長和體重增加,恐懼加劇而慢性應激下調,羽毛色素沉著不影響應激評估,環境復雜性未顯著改善應激恐懼指標。這項工作揭示了應激反應的適應性下調機制,強調了在選擇環境和應激干預措施時需要綜合考慮多重因素的影響。2
在追求高效率的商業化畜牧業生產中,肉雞的生長速度和產肉性能一直被優先考慮。然而,為了實現這些高產性狀而對遺傳特性的高強度選育,也給動物的健康和福祉帶來了潛在的負面影響。相較于生長緩慢的品種,快速增長的商品肉雞面臨著腿部功能障礙、骨骼畸形、猝死綜合征、腹水和死亡率增加的更大風險。此外,它們在行為上也表現得更為懶散,減少了沙浴、梳理羽毛、覓食和棲息等活動。隨著年齡的增長和體重的飆升,這些問題通常會變得更糟,步態愈發不穩,足墊皮炎發生率增高,焦慮水平也有所上升。為了深入了解這些潛在的福利困境,研究人員迫切需要可靠的指標來衡量動物的精神狀態,特別是它們在生命周期中長期經歷的應激壓力和恐懼水平。
為了解決這一問題,來自弗吉尼亞理工學院的研究團隊 Alexandra Ulans、Ignacio T. Moore 和 Leonie Jacobs 展開了一項深入研究。他們將關注的焦點投向了兩個關鍵的動物福利維度:長期的應激壓力和即刻的恐懼反應。研究人員巧妙地利用了鳥類獨有的生物學特性——羽毛皮質激素濃度作為衡量慢性應激的生物標記物,并使用經典的僵直靜止持續時間來衡量個體的恐懼程度。他們將研究對象設定為兩類典型的商業化肉雞品種:快速增長的白羽Ross 708型和緩慢生長的棕色羽毛 Hubbard Redbro Mini型。通過在簡易環境和配備了棲息平臺、沙浴等多種設施的復雜環境中飼養這些雞只,研究人員系統地研究了環境和遺傳因素如何隨著年齡(4、5、6周齡)和體重(1、2、3千克)的動態變化,交織影響著動物的應激恐懼水平。這項發表在《Poultry Science》期刊的研究,揭示了快速增長肉雞在面對壓力和恐懼時所采取的適應性生理和行為策略,其結果對于我們理解和改善商業化養殖條件下的禽類福祉具有重要意義。
為了系統地揭示應激恐懼的動態變化規律及其影響因素,本研究巧妙地設計了多重因素的交互對照試驗。研究招募了總計1200只雄性雛雞,將它們分配到簡易環境和配備了棲息平臺、永久沙浴及周期性輪換新奇物件等多種設施的復雜環境中飼養。通過在設定的年齡點和體重點取樣,研究人員對總計576只雞實施了經典的僵直靜止恐懼測試,記錄了它們在誘發僵硬狀態下恢復到直立狀態的潛伏期。與此同時,他們還采集了總計288只雞的初級飛羽羽毛樣品。研究人員將這些羽毛清洗后進行拍照,并使用專門的圖像處理方法計算出羽毛的平均亮度值,以此量化色素沉著情況。隨后,研究人員將這些羽毛研磨后用甲醇萃取,并使用商業化 ELISA試劑盒分析了其中的皮質激素濃度,并將其歸一化為每克羽毛的重量來表達最終的羽毛皮質激素濃度。統計分析使用了考慮了多重交互效應的線性混合效應模型,確保了結果在多因素條件下的可靠性。
本研究得出的結果系統地回答了應激恐懼的動態演化及其調控機制的問題。
僵直靜止:在相同年齡下,快速生長的肉雞比慢速生長品種在僵直靜止測試中僵持的時間更長,表明其恐懼水平更高。進一步的分析發現,體重是影響恐懼感的一個關鍵因素:較重的個體比較輕的個體表現出更長的僵直靜止時間,意味著它們更恐懼。這種恐懼隨體重增加的趨勢,在復雜環境中飼養的快速生長肉雞和在簡易環境中飼養的慢速生長肉雞中尤為明顯。然而,環境復雜性本身(無論是簡易還是復雜)并沒有對僵直靜止時間產生獨立的主要影響。
僵直靜止持續時間與羽毛皮質激素濃度的相關性:有趣的是,衡量慢性應激的羽毛皮質激素濃度與衡量即時恐懼的僵直靜止持續時間之間,僅表現出微弱的負相關趨勢。這表明,個體在特定時刻表現出的強烈恐懼感,并不完全等同于其長期積累的應激負荷。
羽毛黑色素含量:由于羽毛顏色(反映黑色素含量)可能影響皮質激素的沉積,研究人員對此進行了專門分析。結果發現,在慢速生長肉雞中,羽毛亮度與羽毛皮質激素濃度沒有關聯。然而,在快速生長的白羽肉雞中,盡管其羽毛顏色變化范圍很小,卻觀察到了兩者之間微弱的負相關,即顏色相對較深的羽毛其皮質激素濃度反而略高。這一結果與某些野生鳥類的研究發現并不一致,提示在肉雞中,羽毛色素沉著與應激激素沉積的關系可能更為復雜。
羽毛皮質激素濃度:本研究的核心發現之一是,慢性應激水平隨著肉雞的年齡增長和體重增加而顯著下降。具體而言,更年輕(4周齡)和更輕(1千克)的肉雞,其羽毛皮質激素濃度顯著高于更年長(5、6周齡)和更重(2、3千克)的個體。這一現象是獨立于肉雞生長品系和飼養環境復雜性的,即無論快慢速生長,也無論環境是簡單還是豐富,都觀察到了這種隨年齡/體重增加而下降的趨勢。同樣,品系本身(快與慢)以及環境復雜性,對羽毛皮質激素濃度也均未產生獨立的主要影響。
在綜合了所有研究結果后,作者在討論中深入解讀了其背后可能蘊藏的生理學與行為學意義,并探討了該研究在動物福利科學和實際生產中的價值。研究結果挑戰了“更重的肉雞一定更痛苦、更緊張”的直觀假設。雖然更重、更年長的肉雞在僵直靜止測試中表現出了更長的僵直時間,顯示其恐懼感或“假死”行為策略的增強,但反映其長期生理應激負荷的羽毛皮質激素水平卻顯著降低了。這種恐懼與慢性應激的“脫鉤”現象,可能源于肉雞在快速成長和身體功能變化過程中,所發展出的一種復雜的適應機制。一種解釋是,肉雞在幼年時對周圍環境(包括人類)的接觸和變化更為敏感,因此產生了較高的基礎應激反應。隨著它們不斷成長,并逐漸“習慣”了日常的刺激,其下丘腦-垂體-腎上腺軸(HPA軸,即控制應激反應的主要神經內分泌系統)的活性可能被主動下調,以保存能量、避免持續高水平的激素對自身造成傷害,從而維持基本功能。這可以解釋為什么它們雖然可能因身體負擔(如步態問題)而“感覺”自己更難以逃跑,但長期積累的生理應激水平卻反而降低了。這種“恐懼感”的增強,可能更多反映的是肉雞“自我效能感”的降低,即它們對成功應對或逃離挑戰性情境(如測試)的自我評估和信心的下降。這與在人類中觀察到的現象相似,即當個體認為自己無力應對時,焦慮和恐懼感會增強。對于肉雞而言,體型的迅速增大和可能伴隨的腿部問題,可能削弱了它們移動和逃脫的本能和能力,從而在遇到潛在威脅時,更傾向于采取“長時間僵直不動”這種被動的應對策略。盡管環境復雜性(提供棲木、沙浴、新奇物品等)在以往的研究中被認為能豐富動物行為、減少刻板行為,但本研究并未發現復雜環境能顯著降低僵直靜止時間或羽毛皮質激素濃度。這可能意味著,對于快速生長的商品肉雞,特別是當它們達到較大體重時,物理性的環境豐富化可能不足以彌補其因基因型和高生長速度帶來的根本性挑戰。此外,羽毛皮質激素濃度在快慢速生長品系間沒有差異,也提示該指標可能無法敏感地捕捉到因品系差異(如快速生長品系更高的腿病發生率)所帶來的特定福利損害。因此,在評估肉雞福利時,需要結合多種指標,包括行為、生理和健康參數,才能獲得更全面的圖景。總之,這項研究清晰地揭示,肉雞的應激反應是一個動態、適應性的過程,恐懼與慢性應激并非簡單的正相關關系。理解這種分離現象及其背后的機制,對于開發更精準的動物福利評估工具、以及設計更有效的干預措施(包括遺傳選育策略和環境管理方案)至關重要。它提醒我們,改善禽類福利不僅需要關注它們“是否痛苦”,還需要理解它們如何“適應”和“應對”這種痛苦,以及這種適應本身可能帶來的長期影響。