实验动物饲养管理.ppt

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1、第三章 实验动物饲养管理,第一节 实验动物的环境 第二节 实验动物设施 第三节 实验动物笼器具 第四节 实验动物的饲料、饮水及垫料 第五节 实验动物环境和饲料质量的监测,第一节 实验动物的环境,一、实验动物环境的概念二、控制实验动物环境的重要性三、环境因素对实验动物的影响四、我国实验动物环境标准,一、实验动物环境的概念,实验动物的环境是指围绕该动物的所有外界条件。主要包括自然因素（物理、化学和生物因素）和人为因素两个方面。自然因素有：物理因素，指温度、湿度、气流速度、噪声、粉尘、光照 周期和照度、垫料、笼器具等；化学因素，指空气、饮水、饲料、氨浓度、消毒药品、杀 虫剂、有毒物质等；生物因素，指

2、同种生物因素（社会地位、势力范围、咬 斗、饲养密度等）和异种生物因素（微生物、病毒、寄 生虫、其他动物品种等）。人为因素有房屋、设施、饲养、调教、管理、实验处理等。,实验动物的性状主要由遗传和环境因素决定。在实验动物的遗传性状相对稳定的情况下，应尽量排除环境因素所造成的影响。只有严格监控实验动物的环境设施，才能有实验动物科学的发展。严格监控实验动物环境可保证实验动物的健康和质量；环境控制可保障实验研究获得正确的结果；标准的环境能为实验动物及动物实验工作人员提供合适的条件。总之，重视实验动物环境，改善环境条件，并对环境设施实施严格的监控，才能保证实验动物监控和质量标准化。,二、控制实验动物环境的

3、重要性,三、环境因素对实验动物的影响,实验动物大多属哺乳动物中的恒温动物，最适温度为1829。外界温度在一定的范围内变化时，它们具有能保护体温相对稳定的能力。不同动物适应的环境温度不同，如：雏鸡的最适环境温度是35，马的最适环境温度是1015，而啮齿类动物的最适环境温度是1829。如环境温度偏离动物最适温度过多，动物都将不能适应而产生不良反应。,气温过高或过低导致雌性动物的性周期紊乱，产仔率下降，泌乳量减少。温度的变化影响动物的代谢水平。温度变化还影响动物健康与抗感染能力。过高或过低的气温可激发实验动物产生应激反应，通过神经内分泌系统引起肾上腺激素分泌增加。长期处于温度过高或过低的环境中，动物

4、脏器可发生实质性改变。,1温度,实验动物在不同温度下对化学物质的毒性反应随之改变。如：在环境气温1232条件下，用雌性Wistar大鼠腹腔注射戊巴比妥钠95mg/kg后，发现1830时大鼠的死亡率较低；低于18或高于30时，其死亡率都明显升高。,不同温度下戊巴比妥钠导致大鼠死亡率的比较,2湿度 大气中的水分含量称之为湿度。每立方米空气中实际含水量（g/m3）称为绝对湿度；而在特定温度情况下，空气中的实际含水量与该温度的饱和含水量的百分比值，则称为相对湿度。实验动物饲养室常用相对湿度作为控制指标。,动物体温调节同时受到湿度、环境温度及气流速度的共同影响。当体温与环境温度接近时，动物主要通过蒸发方

5、式散热。高温、高湿下，蒸发散热受到抑制，容易引起代谢紊乱及机体抵抗力下降，动物的发病率和死亡率亦因此明显增加。湿度过高，微生物易于繁殖；饲料、垫料易霉变，空气氨浓度也与湿度增高有关，引起某些传染病发生，对动物的健康不利。湿度过低，易致尘土飞扬，引起动物呼吸道疾病，影响动物健康。当温度为27、相对湿度为20时，大鼠体表的水分蒸发很快，尾巴失水过多，可导致尾血管收缩而导致坏尾病，表现为尾根部坏死、溃烂；湿度为40时此病发生率为2530，湿度大于60时则不发生此病。,3气流,气流主要影响皮肤的体表蒸发和对流散热。大多数实验动物体型较小，体重与体表面积的比值较大，对气流非常敏感。实验动物饲养间的气流值

6、一般为0.130.18m/s。当室内气温较高时，气流有利于对流散热；当室温较低时，气流增加动物的散热量，加剧寒冷的影响。因此，气流过小或过大都影响动物的健康，甚至引发疾病，导致死亡。饲养室内气流的分布很难保持均匀和恒定，笼盒内的通风性能差异较大，笼内气流与饲养室环境气流分布悬殊更大。饲养室送风口和出风口气流较大，往往超过1m/s，甚至2m/s，因此应考虑饲养室笼架的布置，应避免在风口处饲养动物，以减少这一因素对动物造成的不良影响。饲养室内的通风程度，一般以单位时间的换气次数（及旧空气被新空气置换的次数）为标志。室内换气次数实际上决定于风量、风速、送风口和排风口截面积、室内容积等因素。一般饲养室

7、和动物实验室的换气次数为1020次/h。,4光照,光照包括照度、光线波长，以及光照时间或明暗交替时间三个因素，都对实验动物有影响。强光、光照时间过长或过短都对实验动物不利；明暗周期不规律对动物的损害更为严重。光照过强会导致雌性动物窝性差，甚至出现哺乳不良和食仔现象。照明对实验动物的生理功能、生殖和行为有明显的影响。光线波长可影响动物的生殖功能，蓝光比红光更能促进大鼠的性成熟。光照时间或明暗交替时间对动物的机体有多种调节功能，对其生理活动调节尤为重要。开放系统饲养条件下，以自然采光为主，其周期、波长及强度基本能满足实验动物对光照的要求。随着实验动物科学的发展，亚屏障、屏障和隔离系统设施的广泛应用

8、，通过人工调控照明，使照度和周期符合标准。照度控制在离地1m处为150300lx（勒克斯）较适宜，既适应动物需要，又方便工作人员观察和操作。,5噪声,对人和动物的心理、生理造成不利影响的声音称为噪声。影响实验动物的噪声主要来自外环境，如空调设备、层流柜等发出的噪声。噪声来源还有人的活动，实验动物采食、走动和鸣吠等。噪声对人和动物的影响比较复杂，这主要与噪声的性质，动物的种类、体重、习性、年龄、性别等生理和心理状态有关。实验动物的听觉音域比人宽，如小鼠可听到人类听不见的超声波，严重时可引起死亡。噪声影响实验动物的繁育，如造成大鼠、小鼠生育力减退，妊娠障碍和流产，甚至出现食仔现象。噪声会引起动物生

9、理异常。如DAB小鼠，噪声刺激5min，其心跳、呼吸和血压都有明显升高。长时间的噪声可造成动物中枢神经和听觉器官损害。,室内噪声一般应控制在60dB以下。实验动物建筑选址应尽量避开噪声源，如工厂、闹市、街道等。动物房或实验室应与机器设备保持一定距离，并作适当的隔离处理，隔墙和天花板采用隔音和吸音材料建筑；选用低噪声的空调机、层流架、冲水笼具和无菌隔离室等。,6空气洁净度 饲养室内的空气洁净程度，是指室内空气中尘埃颗粒、微生物及有害气体三方面的污染程度。室内空气除受大气污染外，饲养室内动物被毛、皮屑、饲料、垫料等碎屑，和室内消毒、灭虫或动物实验使用的药物或化学品都可能造成饲养室内的空气污染。它们

10、不仅对动物和工作人员造成不同程度的危害，还能影响动物实验的过程及实验结果。动物粪、尿等排泄物产生的污染物种类很多，有氨、硫化氢、甲基硫醇、硫化甲基、硫化二甲基、三甲胺、苯乙烯、乙醛等，这些气体都具有强烈的臭味。氨是这些污染物质中浓度最高的一种，各种动物饲养室均可测出。通常以氨浓度为指标来监测饲养室污染状况。动物饲养室的温度、湿度上升，通风不良，动物密度增加，排泄物、垫料未及时清除，都可使饲养室氨浓度急剧升高。,氨作为一种刺激性气体，可刺激动物的眼结膜、鼻腔粘膜和呼吸道粘膜而引起流泪、咳嗽，严重者甚至产生急性肺水肿而使动物死亡。悬浮于饲养室空气中的尘埃颗粒物除本身对动物产生不良影响外，还可成为微

11、生物的载体，可把各种微生物粒子，带入饲养间。因此，清洁级以上实验动物和动物实验设施，进入饲养环境的空气必须经过有效的过滤使空气达到一定的洁净度。一般要求饲养SPF动物的饲养环境空气洁净度要达到10000级，而清洁级动物饲养环境应达到100000级。,我国洁净厂房设计规范的空气洁净度分级,按实验动物环境及设施国家标准，实验动物饲养室的温度为1829，相对湿度为4070，每小时换气次数为1020次，噪声在60dB以下，每立方米空气中的氨浓度在14mg以下，工作照度为150300lx（勒克斯），亚屏障系统、屏障系统和隔离系统的空气洁净度分别为100000级、10000级和100级。,*四*、我国实验

12、动物环境标准,第二节 实验动物设施,一、实验动物设施分类二、实验动物设施的组成三、实验动物设施的布局,广义的实验动物设施是指生产实验动物和从事动物实验的建筑物和设备。繁殖生产设施和动物实验设施的要求基本一致。,一、实验动物设施分类 按微生物控制程度不同可分为开放系统、屏障系统（全屏障和亚屏障系统）和隔离系统。按设施平面布局不同又可分为无走廊式、单走廊式、双走廊式和三走廊式。按设施功能不同可分为生产设施、研究设施、试验设施、特殊设施等。,1开放系统 无净化装置，虽然也安装排风和防野鼠、防昆虫等装置，但基本上是与大自然相通，设施内环境，特别是温度、湿度、大气尘埃，都受外界环境的影响。开放系统只用于

13、普通级实验动物的饲养繁殖。2屏障系统 实验动物生活在与外界隔离的系统内，所有进入空气都必须经过初、中、高三级过滤器的净化处理，洁净度为10000级，系统内应保持空气压差，不低于2050Pa；出风口有防止空气倒流装置。凡进入设施的物品均经严格的消毒灭菌处理，进入的实验动物也需经消毒处理。人员经过专门培训，人员进入要经淋浴，更换无菌衣帽，进入后必须严格按照一整套规程进行操作。屏障系统用于饲养SPF动物或清洁级动物。,亚屏障系统（又称半屏障系统）适宜饲养清洁级动物。环境指标除洁净度（100000级）、菌落数低于屏障系统外，其他各项指标与屏障系统完全相同。感染动物实验屏障系统是一种特殊的屏障系统，与一

14、般屏障系统不同，感染屏障系统不是考虑如何避免人和外界环境对实验动物和系统内部造成污染，而是主要考虑如何防止系统内的泄漏物对外界造成危险。感染屏障系统主要用于感染动物实验。系统内为负压，送排风均需经过净化处理。,3隔离系统 是以隔离器为主体及其附属装置组成的饲养系统。用于无菌动物和已知菌动物的饲养和动物实验。送入隔离器的空气需高效过滤，并维持一定压差，洁净度达100级，饲料、饮水、垫料、笼具等，都经过高温高压灭菌。工作人员不直接接触动物，而是通过手套进行操作。,实验动物设施主要由饲育室或动物实验室、检疫室、洗刷消毒室、废弃污物处理设施四大部分组成，其他为辅助设施。,二、实验动物设施的组成,1饲育

15、室 是设施中最重要的部分，直接关系到实验动物的生存、健康和质量。有保种室、生产繁殖室、清洁物品存放室等。动物实验室用于科学实验及药品非临床安全性评价研究等。2检疫室 是实验动物设施不可缺少的部分，用于引进实验动物的隔离观察和检疫，实验前动物的观察和适应实验环境等。3洗刷消毒室 用于笼器具等的清洗、消毒，以及饲料、饮水、垫料等物品灭菌的房舍或区域。,4废弃物处理设施 有焚化设施，处理污染气体、液体、放射性物质等设施，用于处理动物尸体、固体污物和其他污物。5其他辅助设施 实验动物饲养繁殖机构，需要设置实验动物遗传监测室、微生物监测室、环境监测室和营养监测室等，保管或储存饲料、垫料、药品、器材、笼架

16、具等的库房；工作人员办公室、值班登记室、更衣室、图书资料室等。设施的组成还包括空气净化与空调机房、自动监控室。此外，可根据需要，设立饲料加工房及维修室等。洁净实验动物设施要设有人员净化入口，物料灭菌净化入口，外购动物入口等。,清洁走廊,亚清洁走廊,布局原则是：有利于防止疾病的传播和避免动物相互干扰、相互感染；方便工作人员操作；人员、动物、物品、空气按单向路线移动。应根据饲养动物的数量、密度、饲养目标和方式确定饲养室的面积和设施的分区。将实验动物繁殖饲养区和动物实验区分开，各成独立系统，专区（室）专用。并依据动物的多少和特点确定辅助功能区的规模。规模较大的实验动物楼，从微生物控制以及实动物使用管

17、理的方便角度考虑，应将低级别实验动物放在低楼层，高级别实验动物安排在高楼层。不同等级的设施严格隔离，避免将不同等级实验动物置于同一楼层，以保护高等级设施不受污染。同等级，且性情较温顺的动可安排在同一楼层、同一套设施内。不同品种、品系的实验动物要独立饲养，不可混养，以免相互交叉干扰。对环境造成较大噪声的动物如犬等应作特别处理。,三、实验动物设施的布局,第三节 实验动物笼器具,一、隔离器二、层流架三、笼具四、饮水设备,一、隔离器,隔离器呈长方形箱状，由隔离室、过滤器、送风机、传递仓及架体组成。隔离器制作材料有不锈钢、有机玻璃、塑料、聚氯乙稀薄膜等。空气由送风机经空气过滤器通向隔离器的空气入口，隔离

18、器内的脏空气经空气出口排出。隔离室洁净度高达100级，空气压差不低于2050Pa。隔离器用于无菌动物饲养繁殖、实验操作和处理后观察，并可用于动物剖宫产净化。隔离器的一侧装有橡皮手套，供隔离器内部操作使用，隔离器另一侧有灭菌渡槽，供传入传出物料及动物使用。有的隔离器还连有药液灭菌渡槽，供剖宫取胎使用。国内已有各种型号的隔离器产品。,二、层流架,层流架本身带有空气净化和通风系统，可作实验动物观察专用设备。它由架体、风机、静电箱、过滤器等组成，一般为四周封闭，前方开启的柜形构造。在较多情况下，层流架内的空气压力高于外环境，为正压层流架。如作感染研究，为了避免污染环境，保持层流架内气压低于外环境，是为

19、负压层流架。可将层流架置于普通房间内，用于清洁级动物的短时间饲养、实验操作和处理后观察。也可将其安放在清洁级房舍，用SPF级动物养殖和实验观察。置于清洁级环境的层流架，其内部物理洁净度、生物洁净度及通风状况可达SPF级环境控制标准，能直接作SPF级设施使用。,三、笼具,笼具、饮水装置、饲料盒等是实验动物的直接生活环境，必须用无毒、耐腐蚀、耐高温、耐磨损、耐冲击的材料制作。要求舒适、卫生、无毒、耐用、隔离完好、操作方便、经济实用。常用的实验动物笼具，有带金属面罩的塑料盒及不锈钢笼具等。笼具应能耐受实验动物的啃咬，能防止其内部的动物逃逸和外来动物进入。笼具的盖子要有一定的重量，并有可靠的栓子。有网

20、眼的笼子，其孔径的大小要适合。笼盖应易于开启，方便捉拿动物，便于添加饲料和饮水。尽量采用组合式或折叠式，以便清洗消毒及储存运输。笼具的大小应方便动物调整姿势，符合其习惯，确保其舒适和安全。笼具必须保证空气流通，并使光照、噪声和有害气体浓度等无不利影响。笼具应方便动物取食饮水，以及人对动物的观察。各种动物大小不同，生物学特性亦有差异，所以，所用的笼具也各有特点。,四、饮水设备,饮水设备包括饮水瓶、饮水盆和自动饮水装置等。大鼠、小鼠、兔等小型实验动物多使用不锈钢或无毒塑料制造的饮水瓶，规格有250ml和500ml两种，不宜用易碎的玻璃瓶。而犬、羊等大型动物则多用饮水盆。饮水器应定期清洗、消毒，因而

21、要能耐高温高压和药液的浸泡。自动饮水装置虽然具有节省劳力等优点，但易漏水，使室内湿度增大，易造成动物间的交叉感染，因此在国内应用不普遍。大型实验动物设施耗用大量无菌水，需安装无菌水生产系统。,一、实验动物的营养需要与饲料标准二、实验动物饲料质量监测三、饲料营养素对动物实验结果的影响四、饮水五、垫料,第四节 实验动物的饲料、饮水及垫料,实验动物的营养需要是指其对蛋白质、糖类、脂肪、矿物质、维生素等营养素的日平均需求量。实验动物的营养需要因性别、年龄、生理状况不同而分为维持营养、生长营养和繁殖营养需要。营养需要是设计饲料配方、加工配制饲料、使用营养添加剂、规定动物食量的依据，也是制定饲料标准的依据

22、。,一、实验动物的营养需要与饲料标准,（一）饲料中的营养成分 实验动物饲料含蛋白质、糖类、脂肪、矿物质、维生素和水六大成分。,1蛋白质 蛋白质是构成机体组织和细胞的重要成分，也是修补有关组织的必须物质。饲料中的脂肪和糖类不足时，蛋白质可氧化释放能量作为补充。如饲料中蛋白质含量不足，则动物生长缓慢，抵抗力下降，甚至体重减轻、出血、贫血等，长期缺乏可导致水肿，影响生殖。含量过高，则引起代谢紊乱。动物性饲料中蛋白质含量较高，植物性饲料则选用蛋白质含量较高的豆类。2糖类 是实验动物的主要能量来源，多余部分可转化为脂肪和糖原，储存在机体中备用。糖类分为无氮浸出物和粗纤维两大类，粗纤维是食草类动物饲料中不

23、可缺少的成分。如家兔、豚鼠的饲料中，粗纤维含量不低于10。3脂肪 脂肪可通过代谢产生热量，是构成动物组织的重要成分，也是幼龄动物生长发育的必须饲料。,4维生素 是动物进行正常代谢活动的必须营养素，虽然需要量很小，但对调节代谢的作用甚大。除个别维生素外，大多数在体内不能合成。需由饲料或肠道寄生细菌提供。5矿物质 包括钙、磷、钾、钠、氯、镁等常用元素和铁、铜、锌、锰、碘等微量元素。它们在实验动物正常生长发育和繁殖等生命活动中起重要作用。6水 是动物体的重要组成部分。一般占动物体重的70以上，动物体内物质的运送，组织器官形态的维持，渗透压和体温调节，生化反应与排泄活动等，都有赖于水的参与，是不容忽视

24、的营养要素之一。,饲料营养素对实验动物的功能可以概括为：1、作为动物所需能量的来源；2、作为动物机体生命过程的调节物质；3、作为动物附属产品（如乳、蛋等）的原料；4、作为建造和修复动物机体的物质。,（二）饲料的种类及质量要求1饲料的种类,实验动物的饲料按其物理性状可分为粉状料、颗粒料、膨化料等；按其来源可分为动物性饲料和植物性饲料；按其营养特性可分为粗饲料、青绿饲料、能量饲料、蛋白质饲料、矿物质饲料、维生素饲料、添加剂。,粗饲料包括：干苜蓿、干青草粉、稻草等；青绿饲料包括：天然牧草、树叶等；能量饲料（粗纤维18，粗蛋白20）包括：玉米、高梁、大麦等；蛋白质饲料（粗蛋白20，粗纤维18）包括：植

25、物性、动物性蛋白两大类，如大豆、黑豆、肉粉、鱼粉、骨粉等。矿物质饲料包括：食盐、石灰石、贝壳等。维生素饲料包括：酵母、鱼肝油及各类人工合成的单一维生素、复合维生素。添加剂包括：防腐剂、抗氧化剂、着色剂、激素等非营养性添加剂。,原料来源清楚，不含化学药品，无虫害、细菌及霉菌污 染，没有变质、腐败，农药残留不超过国家规定标准；储存仓库需保持通风、干燥及防氧化；选择新鲜原料加工，注意加工前后的消毒灭菌；成品料要严密包装，防蝇、虫、细菌污染，含水量要控制 在10以下；配方比例需计算准确，加工时要混匀。,2质量要求,1几个名词概念：饲料：指能被动物利用，且在合理饲喂下不发生有害现象，有利于动物营养的物质

26、。日粮：指一只实验动物一昼夜所采食的饲料总量。饲粮：指按日粮中各种饲料的合理比例配制成的混合饲料。配合饲料：指按一定的饲料配方配制的多种饲料混合料。全价配合饲料：指各种营养素均衡全面，能满足动物营养需 要的配合饲料。,二、饲料配合技术,依据动物的饲料标准，满足动物的营养需要；因地制宜，选用合适的原料；注意饲料的体积和饲料的适口性；尽量降低成本价格，获得好的经济效益；有利于加工、储存和运输。,2日粮配合的原则,三、饲料营养素对动物实验结果的影响,1影响动物采食量,2影响动物生长发育,3影响动物生理生化指标,4影响动物营养,水是动物机体的重要组成部分，又是体内运送各种营养代谢产物的载体，同时也是动

27、物机体生命活动的重要调节物质。因此，水对动物的营养作用不容忽视。满足实验动物饮水的需要，对实验动物饲养和动物实验十分重要。普通级实验动物饮水的水质要求，一般按城市生活饮用水的卫生标准要求即可。清洁级以上实验动物则要求饮用灭菌水。一般采用饮水瓶（盆或罐）和自动饮水装置等向实验动物给水。大鼠、小鼠、兔等小型实验动物大多适应不锈钢或消毒塑料制造的饮水瓶。犬、羊、猪、猴等大型动物则多适用饮水盆。实验动物的饮用水无须蒸馏、离子交换和反渗透，这样更有利于动物对微量元素的需求。,四、饮水,五、垫料,常用的垫料主要有锯末、木屑、电刨花、粉碎玉米芯、吸水纸、棉花等。可根据不同要求选择使用。,垫料的好坏直接影响动

28、物的生长、发育和繁殖。好的垫料应满足以下几个条件：无毒、无异味、无刺激性、无尘埃、不干扰动物实验；垫料应具备一定的柔软性，吸水和吸附臭气性能好，不被动 物所吃，且便于清扫；使用方便，容易获得，价格低廉。垫料的作用是接纳动物排泄物、动物保暖与繁殖做窝。经常更换垫料可避免动物排泄物造成饲养环境的恶化。应及时清除被排泄物污染的垫料，一般每周更换垫料12次，有条件最好每天更换。垫料的原材料常常携带有病原微生物、寄生虫和虫卵，使用前要消毒、灭菌、除虫、常用方法有高压蒸汽灭菌法、射线辐照法和化学熏蒸法。我国目前多采用的是混合木屑作为垫料，现已开始研究适合国情的低毒性标准垫料。,第五节 实验动物环境和饲料质

29、量的监测,一、实验动物环境监测 1温度、湿度的测定 2噪声的测定 3照度的测定 4氨浓度的测定 5空气中落下菌的测定,二、实验动物饲料质量监测,1饲料的监测（1）感官性状的检测 我国实验动物全价营养饲料的感官指标（国家标准）是：混合均匀新鲜，无杂质、无异味、无霉变、无发酵、无虫蛀及无鼠咬，不得掺入抗生素、驱虫剂、防腐剂、色素、促生长剂以及激素等添加剂。通过眼、鼻、舌、手等感官直接观察饲料的感官指标是否达标。（2）营养成分的检测 各种营养成分的检测方法参见国家有关标准。（3）卫生指标的检测 不同等级实验动物饲料，其微生物控制标准应与相应等级的实验动物的微生物检测等级标准一致。,2饮水的监测 我国实验动物环境及设施国家标准规定，普通级实验动物应饮用人的城市生活饮用水，清洁级实验动物、SPF动物、无菌动物应饮用无菌水。按照人的城市生活饮用水国家标准，水应清亮，不呈现异色，不含有可见物，无异臭，无异味。PH值为5；每升水细菌总数小于1000个，氰化物小于0，砷小于0，汞小于，其他矿物质应在规定范围内。3垫料的监测 我国实验动物环境及设施国家标准规定，垫料应是具有良好的吸湿性，尘埃小，无异味，无毒性，无油脂的材料，必须经灭虫、消毒或灭菌后使用。对垫料的监测包括水分、吸湿性、有毒有害物质和微生物寄生虫的检测。,下次讲授内容,第四章 常用实验动物的 生物学特性及其应用,