三、饲养
饲料
动物应每天或按其特定的需求为以可口的、无污染而营养丰富的饲料,除非是研究方案对其另有要求。“国家学术研究委员会的动物营养专业委员会”的若干小组委员会都已对实验动物的营养要求发表了大量论述材料(NRC,1977,1978,1981a,b,1982,1983,1984,1985a,b,1986,1988,1989a,b,1994,1995)。这些出版物涉及有关饲用原料的品质保障,免予化学性或微生物性污染物或自然毒物的存在,饲料中各种营养成分的生物利用效率,以及适口性等问题。
各动物群的管理人员在采购、运输、贮存和处理时,应当审慎地尽可能减少将各种疾病、寄生虫、潜在的疾病传媒(如昆虫和其他有害小生物),以及化学性污染物传人动物群中,要鼓励采购人员注意生产供应厂商在保护和保障饲料品质方面的措施和操作,如贮存、防治虫害和加工操作等。研究机构应敦促饲料商贩提供有关饲料的主要养分的定期分析资料。凡有关影响饲料存放期限的生产日期和其他因素,用户都应有所了解。陈旧的或运输和存放不适当的饲料,其养分就有可能缺损。应仔细掌握每批到货的数量,并应注意库存的周转,做到陈货先用。
加工或贮存饲料及其配料的场所都应保持清洁并密闭,以防止害虫进入。饲料应离开地面存放在铺垫、搁架或手推车上。开口而末用完的袋装饲料,应存放于防虫害的容器内,以尽量减少污染并避免潜在的病原因子的传播。高于21℃(70华氏度)的气温、极端的相对湿度、不卫生条件、光照、氧、昆虫和其他虫害的作用,都会加速饲料的变质。饲喂易腐败的饲料——肉类、水果和蔬菜等——适应特别小心,因为贮存条件是潜在的污染源,可能引起饲料品质的变化。饲料中各种污染物可对动物的生化学和生理学过程产生各种微妙的作用,即使其存在浓度极低,还不致引起中毒的临床征候。例如,有些污染物可诱导能改变动物对药物反应过程的肝脏酶类的合成(Ames等,1993;Newberne,1975)。有些实验研究方案还可能要求使用预检的动物饲料,其中各种生物性和非生物性的污染物都经过了鉴定,其浓度也都作了记录。
实验动物的大多数自然配料的干性饲料都加有保藏剂,在加工后贮存,约可使用6个月。然而,经加工的饲料中维生素C则通常仅有3个月的存放期,使用稳定型微生物C的饲料饲喂需要摄食维生素C时,就有必要相应地补充维生素C。冷藏条件固然能保护饲料的营养品质和延长存放期,但其贮存期限应尽量缩短,并应考虑生产厂商的规定要求。精制饲料和限定化学成分饲料的稳定性往往不如自然配料饲料,其存放寿命通常要少于6个月(Fullerton等,1982);这类饲料都应在4℃(39华氏度)以下贮存。
高压灭菌处理饲料要求对养分浓度、配料种类和制备方法进行调整,使之在灭菌处理时能耐受降解作用(Wostman,1975)。应记录灭菌处理日期,并尽快使用。可考虑用辐照处理饲料替代高压灭菌饲料。
食具的设计和放置应便于动物采食,并尽量减少粪尿污染。对于组群关养的动物,食具应有足够的空间和采食点,以尽量减少争食现象,保证全部动物都能一起采食,特别是在研究方案或管理常规中要限制饲科的情况下。贮存饲料的容器不应在潜伏不同污染危险的区域之间传播,并应定期进行清洁卫生处理。
据临床或饲养方面的体会表明,适度限制热量和蛋白质的摄入,对有些动物种类有益于长寿而可减少肥胖、繁殖和癌发生率(Ames等,1993;Keenan等,1994)。可通过分别或同时减少代谢能量和蛋白质密度,或控制日粮量,或饲喂次数,来达到这种限制措施。热量限制措施的选择,须依动物种类而定,可能会影响生理学适应性和改变代谢反应过程(Leveille和Hanson,1996)。对于某些长期关养的动物种类,例如几种啮齿类动物和家兔,热量限制措施是可行的,可作为某些临床和外科操作的辅助措施。
对于有些动物种类如灵长类,和在某些情况下,改变在营养上经过平衡的饲料而给予“款待”,包括增加新鲜的蔬菜,能适宜和改善其健康。然而,在改变饲料方面应小心从事。饲料应当在营养上保持平衡;已有大量记载表明,许多动物都有随意取食不平衡饲料的意图,而不愿选择平衡的饲料,在选择高能量低蛋白的饲料后,就会变得肥胖(Moore,1987)。应尽量减少饲料的急剧改变(在断乳期很难避免),否则有可能导致消化和代谢方面的紊乱;这种变化发生于杂食动物和肉食动物之中,但草食动物(Eadie和Mann,1970)对此特别敏感。
饮水
一般情况下,动物应能按其具体要求而获得适宜而无污染的饮水。水的品质和饮用水的定义可能因地区而异(Homberger等,1993)。为保证水质的可接受程度,必须定期监测其pH、硬度、微生物性或化学性污染,特别是对于某制定地区的水的正常组成可影响其所获结果的研究项目。对于要求高纯水的研究方案,可对水进行处理或提纯,以尽量减少或消除其污染物。水的处理方法应当仔细选择,因为多种水处理方法有可能引起动物生理过程的改变,微生物区系的变化,或影响实验结果(Fidler,1977;Hall等,1980;Hennann等,1982;Homberger等,1993)。例如,经氯化处理的自来水对有些种类的动物适用,但对另一些动物则有毒性,例如水生动物。
供水装置,例如饮水管和自动饮水器,应逐日检查以保证合适的维修、情节和正常运行。有时要训练动物使用自动饮水装置。水瓶最好是更换,而不宜加灌,以防潜在的微生物交叉污染;如果是重新灌装,则应注意每只水瓶要放回原笼位置。在室外设施中关养的动物,有可能从设定的饮水装置以外的场所饮水,例如溪流或暴雨后的积水坑。应注意保证这种补充水源不致构成危害,通常不必制止其饮用。
垫料
实验动物的垫料是一种可影响实验数据和动物健康的可控制的环境因素。兽医人员或设施负责人应在征询研究人员的意见后,选用最适宜的垫料。在任何管理和实验条件下,都没有对某种动物是理想的垫料,更没有对各种动物都理想的垫料(如垫料可促使某种动物打地洞)。对于垫斟的一些理想特性及其评定方法,由若干作者曾作了介绍(Gibson等,1987;Jones,1977;Kraft,1980;Thigpen等,1989;Weichbrod等,1986)。曾使用过各种针叶树材料的垫料,但在有些研究方案中忌用未经处理的这类垫料(刨花和碎片),因为这种材料可影响动物的代谢过程(Vesell,1967;Vessel等,1973,1976)。雪松类的刨花不宜使用,因其散发的芳烃类物质可诱发肝脏微粒体酶类和细胞毒性(Torronen等,1989;Weichbrd等,1986,1988),据报道还可增加癌发生率(Jacobs和Dieter,1978;Vlahakis,1977)。垫料在使用前先进行热处理,就可减少芳烃类浓度而防止发生这类问题。在采购垫料产品时,应注意了解商贩采用的生产、检测和贮存的方法。
垫料应以离地的方式在草荐、货架或手推车上运输和贮存,始终要保持其品质和尽量减少污染。在高压灭菌处理时,垫料可吸收水分以至于失去吸湿能力,并有利于微生物生长,因而应采用适当的干燥时间和贮存条件。
垫料的用量应足以在笼具更换过程保持动物体干爽,对于小型实验动物更应注意防止垫料接触水管,以免漏水进入笼中。
卫生措施
卫生措施,即维持有益于动物健康的条件,包括垫料更换(按实际情况)、清洗和消毒。清洗是除去过多的污垢和碎屑,消毒则可减少或消除浓度太高的微生物。清洗消毒的次数和程度,则依据动物的正常行为和生理特点为其提供卫生环境的需求而定。卫生措施的方法和次数是随许多因素而变的,包括居住区的类型、物理特性和大小;动物的类型、数量、大小、年龄和繁殖状况;垫料的使用和类型;温度和相对湿度;创造卫生条件所用材料的性质;动物的正常生理和行为特性;以及居住区各处表面污染的速度。有些关养区或实验方案可能要求特殊的管理技术,例如,无菌操作,或改变垫料更换的次数。
在动物关养设施内,不应使用专供掩盖动物气味的药剂。这种物质不能替代良好的卫生操作,也不能替代充分的通气措施,却令动物处身于有可能改变其基础的代谢和代谢过程的各种挥发性化合物之中。
垫料更换
污秽的垫料应按需要勤予清除并换以新材料,以保持动物的清洁和干爽。由动物饲养管理人员向研究人员咨询,并根据在初级居住区中动物的数量和大小、居住区的大小、粪尿排出量、垫料的外观和湿度,以及可能限制动物移向或通过笼内末被粪尿沾污区域的诸如外科手术或引起衰弱之类实验过程等因素,对其更换次数进行专职判定。垫料的更换次数并没有绝对的低限,标淮的做法是按日计或按周计。在有些情况下,垫料更换还忌于过度频繁,例如,在围产期或产后期的若干阶段,此时外激素对于顺利繁殖是至关重要的;还有有些研究课题还不容许更换垫料。
初级居住区的清洗消毒
对于围栏或围场,经常用水冲洗,并定期使用洗涤剂或消毒剂,通常其各处表面即可充分保持清洁。如果以冲洗来排除动物的废料,至少要求每天一次。在冲洗过程,动物应保持干燥。围栏或围场清洁处理的时间安排,应顾及动物的正常行为和生理过程,例如,饲喂粉料的动物的胃结肠反射,可在采食后不久就引起排粪。
笼具、笼架、食具、饮水器之类相关设备的卫生处理次数,在一定程度上取决于所采用的笼具和管理操作的类型,包括定期更换的接触式或非接触式垫料的使用、悬挂式承粪盘的定期冲洗和金属网底或多孔底的笼具的使用。一般,居住区及其附属物如顶盖,其卫生处理至少每两周一次。实底笼具、水瓶和水嘴管通常要求卫生处理至少每周一次。有些类型的笼具和笼架的清洗消毒可能不要求太频繁,其中可包括动物密度很低而经常更换垫料的大型笼具、在悉生条件下关养动物而频繁更换垫料的笼具、单独通气的笼具,以及在特殊情况下使用的笼具。在有些情况下,例如,对于微型隔离器关养或密集群养的居住区,则可能要求更频繁的进行卫生处理。
家兔和有些啮齿类动物,如脉鼠和仓鼠,排出的尿液中蛋白质和矿物质浓度很高。这类动物尿液中的矿物质和各种有机物质往往会教着于笼具表面,必须用酸类溶液处理后再行清洗。
初级居住区可用化学品或热水,或两者结合,进行消毒处理。清洗的时间和条件应足以杀灭常见细菌的生长型以及其他可能利用卫生程序进行控制的生物体。单独使用热水时,其温度与时间长度相结合,使温度(热系数蓄积)作用于物体表面,而发挥消毒作用。超高温短时或低温长时作用于生物体,也可达到同样的蓄积热系数(Wardrip等,1994),以143~180华氏度(61.67~82.22℃)以上的热水刷洗就可得到有效的消毒作用。在传统上由水箱或喷水装置放出的刷洗水温度是82.2℃(180华氏度)。洗涤剂和化学消毒剂可增强热水的消毒效果,但经消毒处理的器材表面应充分刷洗干净后才能重新使用。
用热水和洗涤剂或消毒剂对笼具和器材进行手工清洗消毒也可奏效,但要注意仔细周到。特别重要的是,要保证对各处表面的残留化学品刷洗干净,工作人员也应有相应的防护器具保护自己,以免在操作过程受到热水或化学物质的伤害。
水瓶、水嘴管、瓶塞、食具等小型物件,都应用洗涤剂、热水进行清洗,必要时可用化学药剂来杀灭微生物。
如果是使用自动饮水系统,则应规定若干措施以保证微生物和残屑不至积聚在饮水装置内,其措施是定期用大量水或相应的化学药剂冲洗,再用清水彻底冲洗。
利用专门装有过滤器、紫外线或其他装置的固定式再循环回流环管来对再循环水进行灭菌处理,也很有效。
对于大多数动物管理用器材,各种常规的清洁消毒方法已足以应付:然而,如果有病原微生物存在,或要保养严格限定微生物茵丛或免疫系统受损的动物,还必须在清洁消毒后,对笼具和附属备品进行灭菌处理。各种灭菌剂应定期进行标定和监测,以保证其安全有效。
次级居住区的清洁消毒
动物设施的所有组成部分,包括动物室及各处辅助空间(例如,贮物区、笼具清洗设备、走廊和各操作室)都应定期清洁处理,并酌情进行消毒,还可根据场地的使用和可能污染的性质来确定处理的间隔。
清洁用具应指定专用区域,不得在遭受不同程度污染威胁的区域间传递。清洁用具本身应定期清洁处理,并应用耐锈蚀材料制造。废旧物件应定期更换。各种用具的存放应整洁有序,便于保持干燥和减少污染。
卫生措施效果的评定
应按清洁处理的工序和材料,对卫生措施进行监测,其中包括对各种材料的眼观检查、水温的监测或微生物学监测,不可以动物气味的强度,特别是氨气,作为评定卫生措施效果的唯一依据。对于笼具—垫料的更换次数或笼具清洗间隔时间的改变,应根据氨气浓度、笼具外观、垫料的条件,以及笼内关养动物的数量和大小等因素来决定。
废料的处置
常规的、生物性和有害性废料应定期妥善地清除和处置(NSC,1979)。有效的废料处置方法有几种选择。由持有许可证的商业性废料处晋机构承包.通常可在一定程度上保证符合法规要求和安全性。原地销毁的方法则应遵守联邦、州和地区的法规。
作为总体布局,应在整个设施内安置足够数量设有专门标记的废料容器,废料容器应防漏并配有密封盖。最好是使用一次性内衬袋,并定期清洗容器和用具。应划定能杜绝虫害侵入的废料存放地区。待处置的废料要低温存放时,应使用设有专门标记的专用冰箱、冰柜或冷库。
有害性废料必须经灭菌、包裹或其他有效手段保证其安全,才可运出(US EPA,1986)。放射性废料应盛防于专门标记的容器中,其处置应有放射性安全专家密切协作,并应遵守联邦和州级的法规。联邦政府、大多数州和市都订有关于有害性废料处置的法规。遵守有关有害物质的使用(第1章)和处置的法规,是研究机构的职责。
感染性的动物尸体可就地焚毁,或由持许可证的承包人收集。这类废料在现场包装、标记、运输或贮存等操作程序,都应当是职业保健和安全性政策的一个组成部分。
凡是有毒性、致癌性、易燃性、腐蚀性、易变性或其他不稳定性的有害废料,都应放入有专门标记的容器,按职业保健和安全性专家的指导进行处置。在有些情况下,这类废料可合并或混合处置。
虫害防治
对动物环境有必要制定预防、控制或消除虫害存在或侵袭的计划,应定期安排和记录防治和监测计划。理想的计划可防治害虫进入动物设施,或消除其中潜匿的虫害。对于户外设施中的动物,也应注意消除或减少与虫害和食肉动物有关的潜在危害。杀虫剂可对研究用动物诱发中毒作用,而干扰实验操作程序(俄亥俄州合作服务分部,1987a,b),故只有在必要时才能在动物区内使用。在使用杀虫剂前,应征询研究人员有关其动物是否接触过杀虫刘。杀虫剂的使用应进行记录,并有动物管理人员配合,还应遵守联邦、州或地方各级的法规。对虫害防治要尽可能采用无毒性措施,例如,昆虫生长调节剂(Donahue等,1989;Garg和Donahue,1989;King和Bennett,1989)和无毒性物质(如非晶态矽胶)。如果是使用诱捕器,应注意采用人道的方法;用诱捕器捕获的害虫仍是活的,要求经常观察,随时进行人道处死。
应急、周末和假日的管理
动物应由合格人员逐日进行照料管理,包括周末和假日,以维护动物的福利,并满足研究要求。工作日结束后、周末和假日中,应实行应急性兽医护理。
在应急情况下,研究机构的保安人员与消防或警卫人员都应能联系到负责动物的人员。在动物设施内明确地布置应急措施、姓名或电话号码,或将其存放于保安部门或电话中心,能增强这方面的能力。对于特殊的设施或操作的应急措施,都应有明确布置。
应指定兼顾工作人员和动物双方的救灾计划,作为动物设施总体安全性计划的一个组成部分。动物群的主管人员或负责兽医人员应当是研究机构相应的安全性委员会的成员。他应当是研究机构内的“官方发言人”,并应参与承担灾难责任(Casper,1991)。