川白獭兔和伊拉兔行为、血清生化指标和盲肠微生物菌群的比较研究

A comparative study on the behavior，serum biochemical indices and cecal microbiota of Sichuan White Rex rabbits and Hyla rabbits

摘要

目的 比较川白獭兔和伊拉兔行为、血清生化指标和盲肠微生物菌群的差异，并探讨行为与盲肠微生物菌群之间的潜在联系。 方法 选取健康状况良好的35日龄雄性断奶川白獭兔和伊拉兔各72只，各分为24个重复，每个重复3只兔。预饲期7 d，正试期33 d，试验共持续40 d。宰前24 h，观察川白獭兔和伊拉兔的行为。在75日龄时，进行强直不动性行为测试、新物体试验和旷场试验。将75日龄的川白獭兔和伊拉兔进行屠宰，采集血样测定血清生化指标，并采集盲肠内容物测定微生物组。 结果 川白獭兔躺、闻嗅和食粪行为频率显著高于伊拉兔（P<0.05），坐、社交行为和啃咬笼具行为频率显著低于伊拉兔（P<0.05）。川白獭兔躺和食粪行为持续时间显著长于伊拉兔（P<0.05），进食、坐和啃咬笼具行为持续时间显著短于伊拉兔（P<0.05）。川白獭兔和伊拉兔强直不动性试验和新物体试验差异均不显著（P>0.05）。在旷场试验中，川白獭兔静止不动时间、后腿直立次数显著高于伊拉兔（P<0.05），但探索时间显著低于伊拉兔（P<0.05）。在血清生化方面，川白獭兔组的血清葡萄糖含量显著低于伊拉兔（P<0.05）。川白獭兔和伊拉兔盲肠微生物Alpha多样性差异不显著（P>0.05），厚壁菌门和拟杆菌门为两个兔品种的优势菌门，拟杆菌门与食粪行为时长呈显著负相关（P<0.05）。 结论 与伊拉兔相比，川白獭兔血清葡萄糖浓度较低，此外，川白獭兔啃咬笼具行为频率低、持续时间短，提示川白獭兔的刻板行为少。

Abstract

Objective To compare the differences in behavior，serum biochemical indices，and cecal microbiota between Sichuan White Rex rabbits and Hyla rabbits.And to investigate the possible relationship between behavior and cecal microflora in rabbits. Method A total of 144 healthy male rabbits （72 per group for Sichuan White Rex rabbits and Hyla rabbits） were weaned at 35 days of age.Each group was divided into 24 replicates，with 3 rabbits in each replicate.The experimental period was 40 days，in which the pre-trail period was one week and the formal experimental period was 33 days.The behavior of Sichuan White Rex rabbits and Hyla rabbits was observed 24 hours before slaughter.At 75 days of age，the tonic immobility test，the novel object test and open-field test were performed.The 75-day-old Sichuan White Rex rabbits and Hyla rabbits were sacrificed.The blood samples were collected to determine the serum biochemical indices，and the cecal contents were collected to determine the microbiome. Result The frequencies of lying，sniffing，and caecotrophy behaviors of Sichuan White Rex rabbits were significantly higher than those of Hyla rabbits （P<0.05），and the frequencies of sitting，neighbor interaction，and gnawing behaviors were significantly lower than those of Hyla rabbits （P<0.05）.The duration of lying and caecotrophy behaviors of Sichuan White Rex rabbits was significantly longer than that of Hyla rabbits （P<0.05），and the duration of eating，sitting，and gnawing behaviors was significantly shorter than that of Hyla rabbits （P<0.05）.There was no significant difference in tonic immobility test and novel object test between Sichuan White Rex rabbits and Hyla rabbits （P>0.05）.In the open-field test，the resting time and the number of litters of Sichuan White Rex rabbits were significantly higher than those of Hyla rabbits （P<0.05），but the exploration time was significantly lower than that of Hyla rabbits （P<0.05）.In terms of serum biochemistry，the serum glucose level in the Sichuan White Rex rabbit group was significantly lower than that in the Hyla rabbit group （P<0.05）.There was no significant difference in the alpha diversity of caecum microorganisms between Sichuan White Rex rabbits and Hyla rabbits （P>0.05）.Firmicutes and Bacteroidetes were the dominant phyla in the two rabbit breeds.Bacteroidetes was negatively correlated with the duration of caecotrophy （P<0.05）. Conclusion These results indicated that compared with Hyla rabbits，Sichuan White Rex rabbits had lower serum glucose concentrations compared with Hyla rabbits.In addition，the frequency and duration of gnawing were lower for Sichuan White Rex rabbits，suggesting that Sichuan White Rex rabbits had less stereotyped behavior.

Graphical abstract

关键词

川白獭兔 / 伊拉兔 / 行为 / 血清生化 / 微生物菌群

Key words

Sichuan White Rex rabbit / Hyla rabbit / behavior / serum biochemical indices / microbial flora

Author summay

符翔，硕士研究生。E-mail：[e-mail]

近年来，人们对动物福利问题越来越关注。动物福利是一门新兴学科，研究集中在动物行为表现方面^［1］，对畜禽健康、畜牧生产等方面有一定的影响。动物福利是一种精神状态，包括积极、消极的情绪，通常是通过对动物饲养条件、居住环境、健康状况和适当的行为表现进行评估^［2］。当动物感到各种压力或有不愉快情绪时，往往通过刻板行为来表达出负面的福利。刻板行为指的是重复的、固定的、没有明显功能或者目标性的行为模式^［3］，如过度啃咬笼具、过度梳理毛发等。

在动物胃肠系统里，存在着许多不同种类的微生物菌群。对于动物而言，拥有健康的胃肠道系统尤为重要。研究表明，肠道微生物菌群在动物的消化吸收、新陈代谢、免疫等方面都扮演着重要角色^［4-5］。近年来，诸多研究都聚焦在不同品种肠道微生物菌群的差异方面。Xiao等^［6］研究发现，长白猪和约克夏猪的肠道微生物群有较高的相似性，与汉普郡猪和杜洛克猪有明显区别。Chang等^［7］研究发现藏羊的肠道细菌群落丰度和品种多样性低于多塞特羊、杜泊羊和小尾寒羊。Ye等^［8］对伊普吕兔和伊拉兔的肠道微生物菌群进行了比较研究，结果显示，伊普吕兔的Shannon指数和Simpson指数明显高于伊拉兔。

我国养兔的历史悠久，养殖的家兔品种类型主要是肉兔和獭兔^［9］。然而，近年来受到国际经济形势不景气、世界皮毛业制约等多因素影响，獭兔市场持续处于低迷状态，皮毛价格持续走低，而兔肉价格却持续攀升^［10］。因此，部分养殖户将獭兔当做肉兔，在适宜肉兔出栏日龄时进行市场交易。川白獭兔是由我国自主培育的第一个通过国家畜禽遗传资源委员会审定的獭兔新品种，具有适应性能力强、繁殖性能好、成活率高等特点^［11］。伊拉兔又称伊拉配套系肉兔，是世界著名的肉兔品种之一，在我国各地饲养广泛^［12］。目前，家兔品种研究主要是集中在肉兔品种之间的生产性能比较上^［13-14］，而关于獭兔和肉兔行为、生理状况和微生物菌群方面的研究却鲜有报道。故本试验将川白獭兔与伊拉兔的行为、血清生化指标和盲肠微生物菌群进行比较，并探讨行为与盲肠微生物菌群之间的潜在联系，以便更好地了解川白獭兔与伊拉兔的特性，为2个家兔品种的进一步研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地点与试验动物

试验在西南大学动物科学技术学院标准化兔场进行，选取健康断奶的雄性川白獭兔、伊拉母系父母代公兔各72只。

1.2 试验设计

选取健康状况良好的35日龄雄性断奶川白獭兔和伊拉兔各72只，各分为24个重复，每个重复3只。所有幼兔饲喂相同的颗粒饲料。饲粮配方和营养成分见表1。饲粮使用颗粒机加工制成直径约为4 mm的颗粒饲料，在通风、避光、干燥的饲料房储存。预饲期7 d，正试期33 d，试验一共持续了40 d。

1.3 饲养管理

试验前，对兔舍、兔笼、料槽及其附属设备进行彻底的清洗和消毒。对所有兔进行常规性免疫接种与驱虫。试验期间，2组兔均在同一环境下自由采食、饮水，自然采光和自动通风。严格按照家兔日常管理制度，定期对兔场进行清扫和消毒。

1.4 测定指标

1.4.1 行为学观察

兔舍内安装海康威视4k星光摄像机。在屠宰前24 h，每组观察15只兔的行为。所有的图像原始信息保存在移动硬盘中，从中选取每2 h的前30 min进行行为观察。兔的行为定义根据Alfonso-carrillo等^［15］的描述。最终结果以每一种行为持续频率、时间占总观察值的百分比表示。

1.4.2 强直不动性行为测试

通过强直不动性行为试验测试兔对人的恐惧程度^［16］。在第75天，每组选取15只兔进行紧张性静止行为试验。试验按照Trocino等^［17］描述的方法进行，记录每只兔引起静止所需的尝试次数和静止总持续时间。

1.4.3 新物体试验测试

通过新物体试验测试兔对新刺激的反应程度^［18］。在第75天，每组选取15只兔进行新物体试验测试。安装一台海康威视4k星光摄像机，在新兔舍搭建围栏，准备两个不同物体，将兔放到围栏中，每个物体记录10 min视频。结果以每只兔接触物体的总时间和总次数来表示。

1.4.4 旷场试验

通过旷场试验测试获取暴露在未知环境条件下兔的恐惧信息，并模拟隐藏起来的物种的被捕食风险^［19］。在第75天，每组选取15只兔进行旷场试验测试。安装一台海康威视4k星光摄像机，在新兔舍搭建围栏，根据Trocino等^［17］描述的方法进行试验，每只兔观察时间为10 min。

1.4.5 血清生化指标

在75日龄时屠宰，每组采集6个血液样品，并按照Correa等^［20］的方法处理。血清样品转移至-80℃超低温冰箱保存待测。血清中谷氨酸氨基转移酶、天门冬氨酸氨基转移酶、碱性磷酸酶、总蛋白、白蛋白、球蛋白、白球比、尿素、钙、磷、葡萄糖、总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、极低密度脂蛋白指标采用贝克曼全自动生化分析仪（Beckman DXC800，USA）测定。

1.4.6 盲肠微生物组

在75日龄时屠宰，每组采集8个盲肠内容物样品，放入液氮速冻，立即转移至-80 ℃超低温冰箱，送至北京百迈克公司测定盲肠微生物菌群。按照公司试剂盒提取总DNA，通过特异性引物扩增16S rRNA的V3-V4区，再利用Illumina HiSeq 2500平台上进行高通量测序。测序得到的原始序列进行拼接、过滤嵌合体后得到有效序列，在相似性97%的水平上使用USEARCH算法进行操作分类单元聚类，进行细菌Alpha多样性分析和群落组成分析。

1.5 统计分析

数据经过Excel初步处理后，通过SPSS 20.0采用独立样本T检验对两组数据进行差异显著性统计分析，结果以\overline{x}±s表示。通过Sperman算法对行为持续时间性状与盲肠微生物菌群进行相关性分析。P>0.05表示差异不显著，P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 川白獭兔和伊拉兔行为频率的比较

如表2所示，川白獭兔躺、闻嗅和食粪行为频率显著高于伊拉兔（P<0.05），而坐、社交行为和啃咬笼具行为频率显著低于伊拉兔（P<0.05），两组间其他行为频率无显著差异（P>0.05）。

2.2 川白獭兔和伊拉兔行为持续时间的比较

表3显示了川白獭兔和伊拉兔在不同行为上所占时间百分比。川白獭兔躺和食粪行为持续时间显著长于伊拉兔（P<0.05），但进食、坐和啃咬笼具行为持续时间显著短于伊拉兔（P<0.05）。

2.3 川白獭兔和伊拉兔强直不动性试验的比较

通过强直不动性试验测试，结果显示，川白獭兔和伊拉兔组第一次、第二次和第三次强直静止持续时间差异均不显著（P>0.05）（表4）。

2.4 川白獭兔和伊拉兔新物体试验的比较

如表5所示，川白獭兔和伊拉兔接触第一个物体的时间、次数与接触第二个物体的时间、次数差异均不显著（P>0.05）。

2.5 川白獭兔和伊拉兔旷场试验的比较

表6显示了川白獭兔和伊拉兔旷场试验的比较结果。川白獭兔静止不动时间、后腿直立次数显著高于伊拉兔（P<0.05），但探索时间显著低于伊拉兔（P<0.05），其他指标差异不显著（P>0.05）。

2.6 川白獭兔和伊拉兔血清生化指标的比较

由表7可知，川白獭兔组血清葡萄糖含量显著低于伊拉兔组（P<0.05），2组间其他生化指标无显著差异（P>0.05）。

2.7 川白獭兔和伊拉兔盲肠微生物菌群

Aplpha指数可以反映测序盲肠内容物样本微生物群落多样性。由图1可知，川白獭兔和伊拉兔盲肠微生物菌群的ACE、Chao1、Simpson和Shannon多样性指数差异均不显著（P>0.05）。在门水平进行菌群组成分析，表8结果显示，厚壁菌门和拟杆菌门为川白獭兔组和伊拉兔组的主要优势菌门，两者占比均超过80%。川白獭兔组中厚壁菌门约占53.14%，拟杆菌门约占31.29%；伊拉兔组中厚壁菌门约占52.40%，拟杆菌门约占36.28%。

2.8 盲肠微生物菌群与行为持续时间相关性分析

图2显示了盲肠微生物菌群与行为持续时长相关性分析。结果显示，拟杆菌门与食粪行为呈显著负相关（P<0.05）。此外，蓝藻菌门与啃咬行为呈显著正相关（P<0.05），与躺行为呈显著负相关（P<0.05）。

3 讨论

近年来，消费者对畜禽在健康条件下生产的肉质越来越感兴趣。因此，动物福利成为当今饮食领域的一个热门话题。“动物福利”指的是动物的身心健康，包括免于口渴、饥饿和营养不良；免于不适；免于痛苦、伤害和疾病；表达正常行为的自由和免于痛苦自由^［21-22］。在旷场试验中，川白獭兔静止不动时间长于伊拉兔，但探索时间短于伊拉兔。Trocino等^［23］报道了在旷场试验中，动物少动反映其对新环境好奇心弱。探索是动物行为学核心组成部分，是一种熟悉新环境的行为表现^［24］。结果表明，与伊拉兔相比，川白獭兔对未知新环境好奇性低，且喜欢保持休息的状态。进食是家兔采食颗粒饲料来满足自身生存需求的本能行为，以减少饥饿。据报道，进食时间的减少与不活动的时间相应增加是相匹配的^［25］。当动物在躺的时候，一般情况下是处于休息放松的状态^［26］。Fernandez-carmona等^［27］观察到家兔在光照期会花费更多时间在睡觉和休息上，而在黑暗期会更加地活跃。在本研究中，与伊拉兔相比，川白獭兔表现出躺的行为频率高、持续时间长，而进食的持续时间短。结果表明川白獭兔更喜欢休息，活跃性不强，进食欲望没有比伊拉兔强，预示着川白獭兔在生长发育过程中对饲料的需求低于伊拉兔。家兔食粪是一种特殊的行为，兔粪包括硬粪和软粪两种类型^［28］。Vernay等^［29］报道了干燥的硬粪纤维含量高，蛋白质、水溶性物质、维生素、微生物含量低。研究发现，家兔优先从肛门摄取软粪，软粪的营养成分与盲肠内容物接近，蛋白质和维生素的含量丰富^［30］。本研究中，川白獭兔食粪的频率和持续时间显著高于伊拉兔，这表明川白獭兔对兔粪中特定养分的需求高于伊拉兔。家兔属于一种群居动物，能够利用复杂的环境。通过闻嗅来获取环境中的嗅觉信息，也可以作为通讯交流的信号^［31］。频繁地进行社交被认为是一种不安、紧张、有压力的行为表现^［32-33］。本研究中，在行为发生频率方面，与伊拉兔相比，川白獭兔表现出更高频率的闻嗅行为，而社交行为频率低，结果预示川白獭兔更善于利用环境，而伊拉兔存在更多的负面情绪。过度的啃咬笼具是一种典型刻板行为^［34］，而刻板行为的发生与动物的压力指标密切相关^［35］。在本研究中，与伊拉兔相比，川白獭兔啃咬笼具行为频率低、持续时间短，试验结果预示着伊拉兔比川白獭兔可能承受更大的压力。

血清生化指标在反映动物生理健康方面提供重要信息，与机体代谢情况、营养水平和疾病方面都有紧密联系^［36-37］。血清生化指标会受到诸多因素影响，如遗传因素、环境条件、动物饲养管理、饲料营养成分等。Cazabon等^［38］比较测定了新西兰白兔和杂交兔之间一些选定的血液学变量。类似地，Martinec等^［39］研究了7种来自捷克遗传资源兔的血清生化指标，在相同饲养管理条件和饲料配方条件下，各指标间差异可能是由不同兔基因型造成的。在本研究中，川白獭兔和伊拉兔在血清葡萄糖方面有显著差异，这可能与兔品种遗传因素有关。血清葡萄糖是哺乳动物血液中常见的碳水化合物，为机体内细胞、组织和脏器提供主要能量。本研究结果显示，伊拉兔血清葡萄糖含量显著高于川白獭兔。川白獭兔血清葡萄糖水平与吴峰洋等^［40］在白色獭兔上的研究结果相似。在正常生理范围内，血糖含量的升高预示着伊拉兔能更好促进机体在饲粮中转糖物质的消化吸收，保证了血糖的供应与能量供给^［41］。而增加更多能量摄入，将有助于机体生长^［42］。

许多研究表明，厚壁菌门和拟杆菌门是动物机体消化道中最丰富的优势菌门，在动物肠道中发挥着重要的作用^［43-44］。厚壁菌门中许多成员可以编码碳水化合物活性酶，将会有助于碳水化合物的水解与利用^［45］。拟杆菌属于动物肠道的有益菌，被认为是由肠道菌群保护的健康状态和维持复杂稳态的主要参与者^［46］。本试验中，在门水平上，两个品种的厚壁菌门和拟杆菌门均占据绝对主导地位，这与Guo等^［47］对四川白兔与新西兰兔的微生物菌群组成研究结果一致。本试验中，相关性分析结果显示拟杆菌门与食粪时长呈显著负相关。Bo等^［48］研究发现限制布氏田鼠食粪行为会增加肠道拟杆菌门丰度，这与本研究结果一致，预示着家兔盲肠微生物菌群与行为的发生存在一定关联性。

4 结论

川白獭兔血清葡萄糖浓度低于伊拉兔，厚壁菌门和拟杆菌门为两个品种的优势菌门。与伊拉兔相比，川白獭兔啃咬笼具的频率低、持续时间短，刻板行为少。此外，盲肠微生物菌群与行为之间存在一定联系，通过改变肠道微生物来进一步改善动物福利是未来值得研究的方向。

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基金资助

国家现代农业产业技术体系资助(CARS-43-E-2)

重庆现代山地特色高效农业产业技术体系（草食牲畜2020［11号］）

四川白兔优良种质资源扩繁与健康养殖技术示范推广(2020 JDZH0029)

2022年西南大学研究生教育高质量发展项目(SWUYJS226105)