協同生物(wù)
可(kě)信的(de)動物(wù)實驗結果不僅依賴于科學的(de)實驗設計，也(yě)依賴于标準化(huà)的(de)實驗動物(wù)飼養。飼養小鼠、大(dà)鼠必須使用(yòng)墊料是因爲齧齒動物(wù)更喜愛(ài)平整帶墊料的(de)籠底，而不是金屬網籠底。墊料可(kě)以吸收尿液和(hé)糞便，方便清潔。對(duì)小鼠、大(dà)鼠來(lái)說，與墊料直接接觸增加了(le)它們表達天性的(de)機會，如搜尋、挖掘、和(hé)築巢。
現在國内很容易獲得(de)商品化(huà)合格的(de)實驗動物(wù)，但是由于質量、價格等原因，研究機構往往不容易獲得(de)合适的(de)墊料。我國《實驗動物(wù)環境及設施》标準(GBl4925-2010)規定：墊料的(de)材質應符合動物(wù)健康和(hé)福利要求，應滿足吸濕性好、塵埃少、無異味、無毒性、無油脂、耐高(gāo)溫、耐高(gāo)壓等條件，且必須經高(gāo)壓滅菌處理(lǐ)後方可(kě)使用(yòng)。本文主要從以下(xià)幾個(gè)方面討(tǎo)論不同墊料的(de)差異以及對(duì)實驗動物(wù)的(de)影(yǐng)響，這(zhè)可(kě)能對(duì)不同機構選擇大(dà)小鼠墊料有所幫助。
一、吸濕性
吸收尿液和(hé)糞便中的(de)水(shuǐ)分(fēn)，保持微環境的(de)幹燥，是使用(yòng)墊料的(de)重要目的(de)。微生物(wù)分(fēn)解尿液中的(de)尿素，産生氨氣和(hé)二氧化(huà)碳。墊料吸收水(shuǐ)分(fēn)，抑制微生物(wù)的(de)繁殖，進而阻止微環境中的(de)氨氣和(hé)有害細菌毒素的(de)聚集。大(dà)小鼠墊料最重要的(de)性能之一就是吸濕性。如果微環境中氨氣升高(gāo)，會引起呼吸損害和(hé)眼睛問題，100和(hé)300ppm的(de)氨氣會引起小鼠和(hé)大(dà)鼠昏睡(shuì)。TrentonR發現100ppm的(de)氨氣以間接途徑促進呼吸道中肺炎支原體的(de)增殖，GBl4925-2010規定氨濃度不得(de)高(gāo)于14mg／m3(18ppm)。
實驗動物(wù)微環境中的(de)氨濃度不僅受墊料的(de)吸濕性影(yǐng)響，其它因素也(yě)會造成這(zhè)種情況，如更換墊料的(de)頻(pín)率不夠高(gāo)，動物(wù)飼養密度過高(gāo)，通(tōng)風低，周圍的(de)溫度和(hé)/或濕度适合細菌的(de)生長(cháng)。另外，如果水(shuǐ)瓶的(de)水(shuǐ)嘴接觸到墊料會漏水(shuǐ)，使墊料被浸泡，造成氨濃度的(de)急劇升高(gāo)。
現在國内的(de)商品化(huà)大(dà)小鼠墊料都沒有描述吸濕性。國外的(de)墊料即使描述吸濕性，也(yě)是用(yòng)單位質量墊料的(de)吸濕性表達的(de)。在墊料的(de)實際使用(yòng)過程中，技術員(yuán)都是在籠具中裝填一定深度的(de)墊料，而不是一定質量的(de)墊料，因此比較單位體積墊料的(de)吸濕性更重要。
Burn CC比較了(le)幾種墊料，每種墊料取4個(gè)樣本，每個(gè)樣本體積50cm³，測量其吸收1％鹽水(shuǐ)的(de)能力。發現玉米芯的(de)吸濕性爲0.60±0.05cm3鹽水(shuǐ)/cm³墊料，而楊木(mù)片的(de)吸濕性爲0.32±0.02cm³鹽水(shuǐ)/cm³墊料。如果按單位質量墊料的(de)吸濕性計算(suàn)，玉米芯爲1.19cm³鹽水(shuǐ)/g，楊木(mù)片約2.25cm³鹽水(shuǐ)/g墊料。有些研究直接測量了(le)墊料産生的(de)氨氣，玉米芯産生的(de)氨氣最少，楊木(mù)片産生較多(duō)氨氣。。另外，Potgieter和(hé)Wilke認爲不隻是墊料的(de)材質影(yǐng)響吸濕性，墊料的(de)規格也(yě)影(yǐng)響吸濕性，因爲擁有更大(dà)面積的(de)墊料有利于水(shuǐ)和(hé)揮發物(wù)的(de)蒸發。
可(kě)見，吸濕性較好的(de)墊料是玉米芯。另外一般墊料在使用(yòng)前需要高(gāo)壓蒸汽滅菌，這(zhè)會降低墊料的(de)吸濕性，因此幹燥時(shí)間要充足。至于更換墊料的(de)頻(pín)率應該根據對(duì)微環境中氨濃度的(de)實際測量而定。
二、灰塵
細小的(de)墊料尤其是灰塵被吸入後能對(duì)動物(wù)造成損害，這(zhè)些顆粒也(yě)損害陰道粘膜或引起包皮炎。玉米芯墊料比國内常見的(de)木(mù)材墊料灰塵少，楊木(mù)刨花的(de)粉末率爲13.67％，而自制玉米芯和(hé)紙墊料粉末率爲零。
三、異味
墊料的(de)氣味通(tōng)常來(lái)自揮發物(wù)，軟木(mù)揮發物(wù)較多(duō)，硬木(mù)揮發物(wù)較少。軟木(mù)是裸子植物(wù)，如松木(mù)、衫木(mù)等。硬木(mù)是被子植物(wù)，如楊木(mù)等。典型的(de)軟木(mù)是松木(mù)，其揮發物(wù)對(duì)動物(wù)健康的(de)不良影(yǐng)響已有較多(duō)報道，即使高(gāo)熱(rè)處理(lǐ)能減少軟木(mù)中揮發物(wù)的(de)濃度，但殘餘量仍可(kě)能對(duì)特定的(de)實驗造成影(yǐng)響。
四、毒性
1.材料本身的(de)毒性
本節主要討(tǎo)論常用(yòng)的(de)楊木(mù)和(hé)玉米芯墊料的(de)毒性。王豔蓉将KM小鼠和(hé)Wistar大(dà)鼠飼養4周，比較楊木(mù)、玉米芯和(hé)松木(mù)的(de)毒性，發現楊木(mù)墊料是較好的(de)大(dà)小鼠墊料，玉米芯墊料可(kě)作爲備選産品，松木(mù)墊料應慎用(yòng)。
與楊木(mù)組比較，玉米芯組雄性小鼠谷丙轉氨酶有極顯著性升高(gāo)；玉米芯組雌性小鼠腎髒指數、雄性小鼠睾丸指數有顯著性升高(gāo)；玉米芯組雄性大(dà)鼠肝髒指數有極顯著增大(dà)；但是玉米芯對(duì)動物(wù)體重沒有影(yǐng)響。
劉福英系統地研究了(le)松木(mù)、麥稭、玉米稭、玉米芯和(hé)國外商品墊料物(wù)質的(de)細胞毒性作用(yòng)，發現5種墊料均表現一定程度的(de)細胞毒性，随著(zhe)墊料的(de)丙酮提取物(wù)濃度的(de)增加，細胞的(de)存活率逐漸呈下(xià)降趨勢，其中松木(mù)的(de)細胞毒性作用(yòng)明(míng)顯大(dà)于其它墊料物(wù)質，而玉米芯的(de)細胞毒性最小。可(kě)見，與軟木(mù)墊料相比，楊木(mù)和(hé)玉米芯墊料都是可(kě)接受的(de)，但是選擇時(shí)應注意墊料對(duì)特定實驗的(de)影(yǐng)響。
2.内毒素和(hé)(1→3)-β-D-葡聚糖的(de)污染
近年，有實驗證實微生物(wù)細胞壁成分(fēn)，尤其是革蘭氏陰性菌的(de)内毒素，和(hé)黴菌、特殊細菌和(hé)植物(wù)細胞壁成分(fēn)中的(de)(1→3)-β-D-葡聚糖能引起肺的(de)炎性反應。墊料的(de)原材料可(kě)能被微生物(wù)污染，在不合适的(de)環境中儲存也(yě)會被污染，因此有可(kě)能成爲感染性因素。即使用(yòng)經過高(gāo)壓滅菌、不含存活的(de)微生物(wù)的(de)墊料飼養動物(wù)也(yě)會發生廣泛的(de)肺部損害。
Ewaldsson B發現木(mù)材刨花和(hé)碎紙墊料都含可(kě)測量的(de)内毒素和(hé)(1→3)-β-D-葡聚糖。靜脈注射(1→3)-β-D-葡聚糖會引起肺細胞肉芽腫。暴露(1→3)-β-D-葡聚糖會增加後續的(de)内毒素暴露的(de)反應性。暴露于這(zhè)些因素相當于使動物(wù)預先暴露于另一個(gè)因素或一般的(de)應激，因此，這(zhè)種肺髒病變是背景病變，通(tōng)常被動物(wù)忍受著(zhe)，在接受實驗處理(lǐ)時(shí)被惡化(huà)。來(lái)源于環境因素的(de)肺髒損害可(kě)能影(yǐng)響實驗結果，尤其在吸人(rén)毒理(lǐ)、呼吸生理(lǐ)和(hé)肺髒感染性實驗領域。
所以，對(duì)于大(dà)小鼠墊料的(de)生産廠家，在原材料的(de)采集以及墊料的(de)加工過程中應避免污染，儲存時(shí)應注意溫濕度等環境條件。對(duì)于使用(yòng)大(dà)小鼠墊料的(de)實驗室，應注意有合适的(de)儲存條件降低微生物(wù)繁殖。
五、油脂、耐高(gāo)溫、耐高(gāo)壓
常見大(dà)小鼠墊料(如楊木(mù)片、玉米芯等)都能滿足無油脂、耐高(gāo)溫、耐高(gāo)壓的(de)條件。
六、動物(wù)的(de)偏愛(ài)
墊料不僅可(kě)吸收水(shuǐ)分(fēn)，容納糞尿，還(hái)能爲動物(wù)提供舒适的(de)休息場(chǎng)所，以及挖掘、咀嚼和(hé)築巢等表達天性的(de)機會。墊料是動物(wù)福利的(de)重要因素，選擇墊料必須注意動物(wù)對(duì)墊料的(de)偏愛(ài)。
在不提供巢穴時(shí)，小鼠、大(dà)鼠更喜歡适于築巢的(de)物(wù)質。如Blom HJM研究小鼠和(hé)大(dà)鼠對(duì)墊料的(de)偏愛(ài)，發現應避免使用(yòng)小顆粒墊料，動物(wù)喜歡長(cháng)、大(dà)、粗糙的(de)墊料；和(hé)玉米芯墊料比較，小鼠、大(dà)鼠更喜愛(ài)楊木(mù)片墊料。最好是刨花，粗糙木(mù)片也(yě)行，盡量避免使用(yòng)細小的(de)墊料。
總之，選擇大(dà)小鼠墊料時(shí)應重視墊料對(duì)動物(wù)健康、福利的(de)需求，以提高(gāo)實驗的(de)質量。但是，另一方面由于不同的(de)墊料成本價格不同，因此不同實驗室應根據自身情況進行權衡。逐漸加強動物(wù)健康福利，提升墊料質量是動物(wù)實驗發展的(de)必然趨勢，我們應共同緻力于高(gāo)質量實驗動物(wù)墊料的(de)開發及生産。
作者：孟學強/王宏濤
