Fournir un enrichissement environnemental significatif et la mesure du cortisol de salive chez les porcs logés sur le plancher à lattes

Résumé

Ce protocole montre comment fournir un enrichissement environnemental utile pratique pour les porcs qui sont logés sur des planchers à lattes pendant les différentes étapes de leur vie, et comment recueillir des échantillons de salive d'une manière non invasive pour la mesure de cortisol, comme biomarqueur du stress aigu.

Résumé

Comme le porc est la viande la plus consommée dans le monde, le bien-être des animaux dans l'industrie porcine est devenu de plus en plus une préoccupation majeure du public, ce qui impose une pression substantielle venant des clients, des législateurs et d'autres parties prenantes, pour apporter des changements de gestion à améliorer le bien-être de ces animaux. Plusieurs études ont démontré que l'enrichissement environnemental des porcs leur permet d'exprimer leur comportement naturel, comme l'enracinement et l'exploration, ainsi que la nidisation avant le farrowing, et est associée à une réduction du stress et une meilleure production et le bien-être. Cependant, de nombreuses considérations doivent être prises en compte lors de l'enrichissement environnemental, tels que le type de plancher, les systèmes de drainage et d'égout, l'étape de la vie des porcs, le matériau, ainsi que sa méthode de suspension, la hauteur et l'emplacement dans l'enclos. Les objectifs de cet article sont (1) de donner des informations méthodologues sur la façon de fournir un enrichissement environnemental significatif relativement simple et pratique pour les porcs qui sont logés sur des planchers à lattes pendant les différentes étapes de leur vie, et (2) à démontrer comment recueillir des échantillons de salive pour la mesure des concentrations de cortisol, comme un biomarqueur pour le stress aigu. Les protocoles comprennent des informations concernant l'utilisation du jute, des cordes de coton, de la paille dans les grilles, ainsi que des dispositifs de bâtonnets de silicone à mâcher comme enrichissement environnemental dans les enclos de farrowing et de lactation, les souleurs et les finisseurs. En outre, l'utilisation de la corde de coton pour une collecte non-invasive d'échantillons de salive pour l'analyse des concentrations de cortisol est détaillée. Les protocoles fournis sont pertinents pour les professionnels qui visent à améliorer et à surveiller le bien-être des animaux, tant dans la recherche que dans l'agriculture porcine industrielle.

Introduction

Le porc est la viande la plus consommée dans le monde, avec plus de 1,3 milliard de porcs élevés et abattus chaque année^1,2. Ces dernières années, le bien-être des animaux dans l'industrie porcine est devenu de plus en plus une préoccupation publique majeure, ce qui impose une pression importante, venant des clients, des législateurs et d'autres parties prenantes, pour apporter des changements de gestion afin d'améliorer le bien-être des ces animaux. Plusieurs études ont démontré que l'enrichissement environnemental des porcs est associé à une réduction du stress et à une meilleure production et bien-être, car elle permet aux porcs d'exprimer leur comportement naturel, comme l'enracinement et l'exploration, ainsi que la nidisation avant farrowing^3,4,5,6,7.

Les porcs sont considérés comme des animaux intelligents, et ont une nature très curieuse; ainsi, si un environnement approprié n'est pas fourni, les porcs démontreront probablement le comportement stéréotypé et le comportement social manipulateur direct vers des compagnons de stylo, qui peut mener au mordre de queue, aussi bien que d'autres dommages et stress^8,9. Par conséquent, la fourniture d'un enrichissement environnemental significatif est conseillée par les professionnels, et dans certains pays mêmeimposé par des règlements et des législations, tels que la directive 2008/120/Ce du Conseil de l'Union européenne 5 .

Il peut être difficile d'assurer un enrichissement environnemental significatif; il doit répondre aux besoins comportementaux naturels des porcs à chaque étape de leur vie, ainsi que de prendre en considération les limites pratiques et techniques. Avant le farrowing, la fourniture de matériel de nidification est associée à une durée de farrowing plus courte ainsi qu'à un taux de survie plus élevé des porcelets nouveau-nés pendant l'écaillage et tout au long de la période de lactation. En outre, dans les enclos gratuits avec enrichissement de l'environnement, le comportement maternel est amélioré, ainsi que la performance cognitive et le gain de poids des porcelets^{3,10,11,12,13}. Après le serrage, le regroupement des porcs (sauvrleurs, pousseurs ou finisseurs) de différentes portées ou enclos peut être stressant et causer de l'agressivité envers d'autres compagnons de stylo, ce qui peut entraîner des blessures^14,15. Par conséquent, lorsque vous mélangez des porcs inconnus, fournir un enrichissement environnemental significatif peut potentiellement réduire l'occurrence d'un comportement indésirable résultant de la frustration et l'agressivité ou la réorientation du comportement d'enracinement.

Selon la directive 2008/120/CE du Conseil de l'Union européenne (établie en 2001/93/CE), il est nécessaire que les porcs aient un accès permanent à une quantité suffisante de matériel, afin de permettre des activités d'enquête et de manipulation appropriées, telles que la paille, le foin, le bois, sciure de bois, compost de champignons, tourbe ou un mélange de ces^5,6. Cependant, l'utilisation de ces matériaux peut être ingérable dans de nombreuses fermes, car elle peut causer un blocage des systèmes de drainage et d'égout, en particulier dans les fermes dont le plancher est lattes. Néanmoins, selon la directive du Conseil de l'UE, les agriculteurs peuvent fournir des matériaux d'enrichissement alternatifs, à long terme, à la fois pour permettre aux porcs d'effectuer des activités d'enquête et de manipulation appropriées.

Le manque d'enrichissement environnemental peut potentiellement conduire à la frustration et le stress³, ce qui peut activer l'axe hypothalamique hypotuitaire surrénalien (HPA). Chez les porcs, ainsi que chez les humains et d'autres animaux, le stress conduit généralement à la sécrétion de l'hormone adrénocorticotrope (ACTH) de la glande pituitaire. ACTH se lie à ses récepteurs sur le cortex surrénalien et stimule la libération surrénale du cortisol glucocorticoïde, qui est considéré comme un biomarqueur majeur du stress et peut être mesuré dans le sang, l'urine, la salive et les cheveux. Le cortisol salivaisol est un marqueur du stress aigu, car il reflète sa concentration biologiquement active dans le sang⁴. Il a l'avantage d'une collecte d'échantillons non-invasive, sans manipulation des animaux, au moyen de cordes de coton fournies comme enrichissement environnemental^16,17. Le cortisol capillaire est utilisé comme marqueur pour le stress chronique, puisque le cortisol s'accumule dans les cheveux au fil du temps et peut être extrait et mesuré^18,19; cependant, il nécessite la manipulation des animaux, le nombre d'échantillonnages répétés est limité par le taux de croissance des cheveux, et l'analyse est plus lourde car elle nécessite un long processus d'extraction. Pourtant, la salive et le cortisol capillaire peuvent fournir des informations complémentaires pour asses bien-être animal.

Les objectifs de cet article sont (1) de donner des informations méthodologues sur la façon de fournir un enrichissement environnemental relativement simple et pratique significatif pour les porcs qui sont logés sur le sol à lattes à différentes étapes de leur vie (farrowing et lactation, sevrer aux finisseurs), et (2) pour démontrer comment recueillir non-invasivement des échantillons de salive pour la mesure des concentrations de cortisol, comme biomarqueur pour le stress aigu.

Protocole

Le protocole d'étude a été approuvé de façon éthique par le Comité institutionnel de soins et d'utilisation des animaux de l'Université hébraïque (MD-16-14754-2). L'étude a été menée en 2017 à l'Institut de recherche sur les animaux de Lahav et à l'Université hébraïque de Jérusalem, en Israel.

1. Protocole d'enrichissement environnemental pendant la période de farrowing et de lactation

REMARQUE : Dans cette étude, les truies étaient logées dans des enclos de farrowing/lactation, sous contrainte pendant un temps limité, de 3-5 jours avant la date prévue de farrowing et jusqu'à 10 jours après-farrowing ; par la suite, les barres de confinement ont été enlevées, afin de permettre la libre circulation et l'interaction entre la truie et ses porcelets (illustrée à la figure 1A). Cependant, le protocole suivant convient également aux caisses de farrowing conventionnelles, dans lesquelles la truie est retenue tout au long de la période de lactation.

1. Accrochez les matériaux d'enrichissement (cordes de jute et de coton) dans le stylo à farrowing avant que la truie ne soit déplacée dedans, afin de permettre au comportement de nidage des truies avant le farrowing.
2. Pour chaque stylo/caisse, préparez deux morceaux de jute (20 cm de large, un mètre de long) et deux morceaux de cordes de coton 100 % naturelles et non colorées (2 à 3 cm de diamètre), d'environ un mètre de long chacune.
3. Attachez les cordes de jute et de coton (double noeud de dépassement) aux barres du stylo/caisses, comme l'illustre la figure 1,à partir de son milieu, permettant d'accrocher les deux extrémités libres de chaque pièce vers le sol. La hauteur des noeuds de cordes de jute et de coton devrait être juste inférieure à l'épaule des truies, tandis que ses extrémités libres sont juste au-dessus du plancher (Figure 1B-C).
4. Les truies s'intéressent généralement aux cordes de jute et de coton; ils tirent souvent et le mâchent. Par conséquent, remplacez ou rechargez les matériaux lorsqu'ils sont sales ou finis.
   REMARQUE : Dans le présent étude, les matériaux ont été inspectés tous les 4 à 5 jours, et remplacés ou remplis au besoin.
5. Après la naissance des porcelets, pendez les cordes de jute et de coton afin qu'elles soient accessibles à la fois pour la truie et ses porcelets, dans un endroit sûr. Typiquement, lorsque les matériaux sont accessibles pour les deux, les porcelets imitent leurs barrages dès leur plus jeune âge.
   REMARQUE : En outre, du papier déchiqueté peut également être fourni comme enrichissement environnemental pour les truies et les porcelets, sur le plancher à lattes. Cependant, la compatibilité des systèmes de drainage et d'égout devrait être examinée de façon critique sur la ferme en question.

2. Protocole d'enrichissement environnemental pour les soudeurs (lorsque la paille ne peut pas être fournie)

REMARQUE : Dans cette étude, après le serrage, chacune des deux portées a été regroupée en un seul enclos de souleurs. De façon optimale, les groupes doivent rester statiques jusqu'à l'abattage, sans mélanger ou introduire de nouveaux compagnons de stylo dans le stylo, afin d'éviter les luttes et les blessures liées à la hiérarchie. L'allocation d'espace dans l'enclos était conforme à la directive 2008/120/CE du Conseil européen et à la législation israélienne, avec environ 20 porcs par groupe, et 0,3 m² de surface de plancher non obstruée disponible par porc. Pour des raisons techniques, la paille ne pouvait pas être fournie pour les souleurs, pas même dans les racks. Lorsque la paille peut être fournie, utilisez le protocole des finisseurs du sœur à l'abattage, tel que détaillé dans la section 3 du protocole.

1. Pour chaque stylo, préparer des morceaux d'un mètre de long de cordes de coton 100% naturelles et non colorées, de 2 à 3 cm de diamètre; au moins une pièce pour 10 porcs. Attachez les cordes de coton à une chaîne suspendue au plafond ou à un poteau suspendu (pour le distancer du mur), comme le démontre la figure 2B.
   1. Placez les cordes de préférence au centre de la zone « active » du stylo, près de la mangeoire et des buveurs, et loin du mur des enclos (comme indiqué à la figure 2A) pour permettre un accès à 360 degrés, ce qui devrait empêcher un comportement agressif dû à compétition.
2. Accrochez les cordes à une hauteur qui permet aux porcs de l'atteindre facilement avec leur bouche. Typiquement, le noeud doit être plus bas que l'épaule des porcs, tandis que les extrémités libres des cordes doivent être juste au-dessus du plancher, sans le toucher (Figure 2).
3. Remplacer ou remplir les cordes lorsqu'elles sont sales ou finies.
   REMARQUE : Dans le présent bureau d'étude, les documents ont été inspectés tous les 4 à 5 jours et remplacés ou remplis au besoin.
4. En plus des cordes de coton, fournir des bâtonnets de silicone à mâcher ou des dispositifs à mâcher similaires (Figure 2). L'appareil utilisé (voir le tableau des matériaux) contient quatre bâtonnets à mâcher qui permet à au moins quatre porcs d'interagir avec l'appareil simultanément. Fournir un dispositif pour 10 à 15 porcs.
5. Accrochez l'appareil à mâcher avec une chaîne du plafond (inclus dans le kit) pour permettre au mouvement de balancement de l'appareil; cela augmente l'activité et le défi pour les porcs, et permet également à plus de porcs de participer à la fois.
   1. Placez l'appareil au centre de la zone active du stylo, loin des parois du stylo pour permettre un accès à 360 degrés, ce qui devrait empêcher les comportements agressifs en raison de la concurrence. L'extrémité des bâtonnets de silicone doit être à une hauteur de 10 à 20 cm au-dessus du sol.
6. Changer les bâtonnets de silicone lorsqu'ils sont finis ou s'ils sont sales.
   REMARQUE : Dans cette étude, les bâtonnets de silicone ne doivent être changés que lorsqu'ils sont déplacés des enclos des soudeurs vers les enclos des finisseurs.

3. Protocole d'enrichissement environnemental pour les finisseurs

REMARQUE : Lorsque de la paille peut être fournie pendant toute la période, commencez à utiliser ce protocole du sœur jusqu'à l'abattage, au lieu de dans les enclos des finisseurs seulement.

1. Fournir à chaque stylo de la paille placée dans un rack, dans un filet pendu ou dans une tour, comme l'illustre la figure 2C. Lorsqu'il est fourni dans de tels dispositifs, seules de petites quantités de la paille sont disponibles pour les porcs à la fois, et la plupart de celui-ci est mâché. Par conséquent, cet enrichissement peut être utilisé sur les planchers à lattes, lorsque la paille ne peut pas être fournie comme literie.
   REMARQUE : Dans cette étude, de la paille a été fournie dans des supports commerciaux(figure 2C).
2. Accrochez les grilles de paille à une hauteur qui est accessible pour tous les porcs, généralement juste en dessous du niveau des épaules. Attachez-les au mur avec l'accès le plus facile pour autant de porcs que possible, de préférence dans la «zone active». Assurez-vous que les supports sont correctement et en toute sécurité fixés au mur pour éviter la rupture de l'appareil et les blessures.
3. Assurez-vous que les grilles sont complètement remplies de paille au début; une petite quantité supplémentaire de paille fraîche peut être ajoutée tous les 1-3 jours. Alternativement remplir lorsque le rack est vide, généralement tous les 7-10 jours.
   REMARQUE: La paille longue est mieux que la paille hachée pour réduire l'agressivité dans le groupe et pour répondre aux besoins comportementaux des porcs pour l'enracinement et l'exploration²⁰.
4. Le cas échéant, envisagez de placer un plateau de collecte ou un tapis sous le support, lorsque le plancher est lattes, afin d'éviter que la paille ne soit dispersée et bloque les systèmes de drainage et d'égout(figure 2C). Étant donné que la paille est fournie aux porcs principalement pour accomplir leur comportement d'enracinement et exploratoire, un tapis peut permettre d'explorer la présence d'une paille libre au niveau du sol.
5. En plus de la paille, fournir des dispositifs à mâcher, comme détaillé dans la section 2.
6. Lorsque des cordes de coton sont utilisées pour la collecte de la salive, comme indiqué dans la section suivante, laissez les cordes dans les enclos après la collecte de salive, comme un enrichissement supplémentaire. D'autres cordes de coton peuvent également être fournies, comme indiqué à la section 2.

4. Collecte d'échantillons de salive pour l'analyse des concentrations de cortisol

REMARQUE : Cette section fournit l'information comment recueillir non-invasivement la salive pour l'analyse de concentration de cortisol, comme biomarqueur pour le stress aigu ; cependant, des échantillons de salive peuvent également être utilisés pour l'analyse d'autres biomarqueurs et même pour le dépistage des agents pathogènes potentiels. En outre, le cortisol de cheveux devrait être mesuré le cas échéant.

1. Planifiez l'échantillonnage de la salive à la même heure de la journée, afin d'éviter les biais, car la sécrétion de cortisol change le long de la journée en raison du rythme circadien physiologique, ou en raison de l'alimentation²¹. L'échantillonnage est généralement plus facile avant l'alimentation, de préférence avant la deuxième alimentation de la journée.
2. Utiliser une corde 100% coton non colorée (2-3 cm de diamètre). Une corde est généralement nécessaire pour 12-15 porcs.
   REMARQUE : Dans cette étude, des trousses commerciales prêtes à l'emploi ont été utilisées pour la collecte d'échantillons de salive.
3. Attachez la corde près du centre de l'enclos, loin du mur des enclos. Assurez-vous que le cordon qui est utilisé pour la pendaison (entre la corde de coton et la barre) n'est pas accessible pour la mastication par les porcs, et que les extrémités libres des cordes de coton ne touchent pas le sol, pour des raisons d'hygiène (Figure 3A).
4. Démêler l'extrémité libre de la corde, pour augmenter la surface à mâcher disponible (Figure 3B).
5. Laissez la corde suspendue pendant 15-30 min. Typiquement, les porcs s'intéressent aux cordes nouvellement fournies et la mâchent pendant cette période. Typiquement, la grande majorité des porcs s'approcheront de la corde.
6. Pour extraire la salive de la corde, placez la partie libre de la corde dans un sac en plastique stérile (comme illustré dans la figure 3D) et pressez la corde en appliquant la pression de l'extérieur du sac, de haut en bas, jusqu'à ce qu'il y ait suffisamment de liquide (suggéré à moins 2 mL) s'accumule au fond du sac (Figure 3E), puis retirez la corde du sac.
   REMARQUE : Dans cette étude, un sac de 30 cm x 40 cm a été inclus dans le kit. Si possible, cette étape doit être effectuée dans le stylo sans couper le cordon suspendu. De cette façon, l'extraction de la salive est généralement plus facile, et les cordes peuvent être laissées dans le stylo comme un enrichissement. S'il n'y a pas assez de salive, une tordeuse peut être utilisée (n'était pas requise dans cette étude).
7. Pour transférer la salive du sac dans un tube stérile, retirez la corde et coupez soigneusement le coin inférieur du sac au-dessus d'un tube en plastique stérile de 50 ml (bien que seulement 400 L soient habituellement nécessaires pour chaque analyse en double, au moins 2 ml sont recommandés pour le collectio n; Figure 3F). Scellez le tube et marquez-le avec un marqueur permanent ou un autocollant pré-préparé (animaux/plume, date, heure, ferme, etc.).
8. Conservez les échantillons de salive dans un contenant isolé avec des sachets de glace jusqu'à ce qu'ils soient livrés au laboratoire.
9. En laboratoire, la centrifugeuse salive échantillonne jusqu'à ce que la saleté puisse être séparée (pendant 8 min à 3000 x g). La salive propre doit être transférée avec une pipette Pasteur jetable propre dans des tubes stériles prémarqués de plus petit volume (p. ex., des tubes de congélation de bouchon de vis de 2 ml) pour plus de commodité. Les échantillons peuvent être analysés immédiatement, ou peuvent être conservés congelés à une température de -20 oC ou moins jusqu'à l'analyse.
10. Avant l'analyse de la concentration de cortisol, l'identité des échantillons pertinents doit être confirmée et les échantillons doivent être décongelés à température ambiante s'ils sont congelés. Mélanger délicatement chaque échantillon, puis le centrifuger à nouveau avant l'analyse pour enlever les restes de saleté possible qui peuvent interférer avec l'analyse (8 min à 3000 x g).
11. Effectuer l'analyse des concentrations de cortisol avec un analyse validé, selon le protocole du kit spécifique.
    REMARQUE : Dans cette étude, des échantillons de cortisol de salive ont été mesurés dans des doublons par l'essai immunosorbent enzymatique-lié selon les directives de fabricant. Pour les porcs qui étaient auparavant fournis avec des cordes comme enrichissements, la collecte de salive serait très facile que les porcs montrent un grand intérêt pour les cordes. Cependant, pour les porcs qui ne sont pas familiers avec les cordes, il pourrait prendre du temps pour la formation; ainsi, la collecte de salive adéquate peut ne pas être possible dès la première fois. Si nécessaire, les cordes peuvent être trempées dans du jus de pomme pour l'entraînement (évidemment, dans ce cas, la salive ne peut pas être utilisée pour l'analyse). Si des échantillons de salive sont nécessaires à partir de porcs logés individuellement, la collecte peut être plus difficile que d'un groupe, et des séances de formation avec des cordes imbibées de jus de pomme sont généralement nécessaires. La mastication des cordes de collecte peut également être encouragée en échantillonnant les individus les uns à côté des autres en raison de l'imitation.

Résultats

Dans la présente étude, 16 portées (170 porcelets) ont été réparties au hasard en deux groupes de traitement; dans un groupe, l'enrichissement de l'environnement a été fourni à huit portées (« Groupe enrichi », tel que décrit dans les sections de protocole 1-3), alors qu'il n'a pas été fourni aux huit autres portées (« Groupe non enrichi »). Après le serrage, chacune des deux portées a été regroupée en un groupe d'environ 20 porcs. Des échantillons de salive ont é...

Discussion

Ici, nous décrivons des protocoles détaillant comment fournir l'enrichissement environnemental simple et pratique pour les porcs qui sont logés sur le plancher lattes pendant différentes étapes de leur vie, et comment recueillir non-invasivement des échantillons de salive pour la mesure du cortisol comme biomarqueur du stress aigu. La paille comme literie est considérée comme l'un des enrichissements environnementaux les plus appropriés pour les porcs, mais peut être peu pratique sur les planchers à lattes. Ce...

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