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拓展知识:我国小型猪的培育及利用现状!

今日养猪2020-06-28 19:00:49

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在品系培养方面,我国具有独特的优质小型猪资源,具备培养小型猪得天独厚的资源和条件。在医学研究中,小型猪具有明显的优势,被应用于多种建模和疾病研究。
  猪和人在解剖学、生理学上有极大的相似性。因此,猪作为实验动物已经被广泛应用于肿瘤、心血管病、糖尿病、外科、牙科、皮肤烧伤、血液病、遗传病、营养代谢病和新药安全性评价等生物医学研究的多个方面。但普通猪作为实验动物有明显的缺点,如体重较大、生长过快、实验操作不方便等。为了解决这一问题,我国从20世纪80年代末开始培育小型猪,本文主要介绍我国小型猪的主要品系、培育、开发利用的现状以及国内培育小型猪的优势。
  
  最近20年, 猪在生物医学研究领域被广泛应用。一方面是由于应用犬、猴等动物受到社会的压力和伦理的限制,另一方面是基于人们对猪与人类在解剖和功能方面相似性的认识。猪在心血管系统的解剖、生理和对致动脉粥样硬化食物的反应方面与人类高度一致,使其成为动脉粥样硬化、心肌梗死和一般心血管系统研究的通用标准模型。猪的胃肠道虽然在解剖上与人类有一些显著的差别,但是,它们的消化生理过程却与人类十分相似,使之成为消化系统疾病研究很有价值的模型。猪的泌尿系统与人类在很多方面相似,尤其在肾脏的解剖和功能方面几乎是人类的复制品。猪也是皮肤和整形外科手术的标准模型,而且已经建立了经皮给药的毒理学模型。基于肝脏、胰腺、肾脏和心脏在解剖和生理上与人类的相似性,猪已成为异种器官移植手术供体器官最有希望的来源。由于猪在上述领域的广泛应用,人们也开始探讨将之应用于其他器官系统的研究。与此同时,应用猪的外科技术、麻醉、饲养管理和操作技术也得以发展,这些技术的发展已经使猪的实验应用变得比较便利,也促进了研究者在应用猪的研究中更加符合动物福利和伦理的原则。
  
  早在20世纪40年代末,美国就开始了小型猪的培育开发研究,推出明尼苏达小型猪,至20世纪80年代又培育出更小的米尔它微型猪。随后,德国、日本、原苏联等国先后培育了尤卡坦、哥廷根、西伯利亚等10多个小型猪品种、品系。我国小型猪的培育工作起步较晚,20世纪80年代才开始开发小型猪资源,开展了小型猪实验动物化的研究工作, 目前已初步培育出几个品系,有些品系仍在纯化培育过程中。
  
  所有的家猪、小型猪和分布于世界各地的野猪在分类上都隶属于猪属,它们的差别主要表现在外观、行为和体型大小方面。在医学研究中,家猪也得以广泛应用,但是,在慢性实验研究中,家猪的快速生长成为问题,而小型猪却具有明显的优势。家猪在6月龄时体重超过100kg很常见,对于小型猪的体重范围目前还没有明确界定,从发表的文献看,6月龄体重大多处于12~45kg范围内。
 
小型猪培育
  
  1 国内小型猪主要品系及培育
  
  由于我国小型猪均产于偏远山区, 当地人习惯于将猪进行亲子交配、兄妹交配等高度近交的自繁自养方式,外来猪种极难与之杂交,由此形成了封闭的小型猪群体,因而它具有遗传、表型更加稳定,繁殖性能强、生长慢、体型矮小、性成熟早、抗逆性强、性情温顺等生物学特性,是理想的生物学研究模型。目前我国的小型猪品系主要有:五指山小型猪、贵州小型香猪、广西巴马小型猪、藏猪、版纳微型猪等。
  
  1.1 五指山小型猪
  
  五指山小型猪原产于海南中部的五指山地区。1987-1989年,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所开始进行近交培育,是高度近亲繁衍方式形成的一种体型小、增重慢的矮小品种,俗称“老鼠猪”,是做动物模型十分宝贵的原始材料,也是我国目前发现的体型小、存栏数量最少的珍贵猪种。
  
  1.2 贵州小型香猪
  
  贵州小型香猪主要分布于贵州从江、苗族自治区的三都、荔波及广西环江县等地。香猪体型小,而且由于从未引进外地猪种,因此基因高度纯合,具有近亲繁殖不退化的特点。在自然环境、营养水平、饲养管理条件有较大改变的情况下,异地饲养品种变异不大。10多年来,多个省市的科研单位、大专院校在香猪的科研与开发方面有了很大突破。目前又建成了一个微生物净化的SPF级的小型猪核心群(SPF猪指从出生到育成都不带任何病原的健康猪)。
  
  1.3 广西巴马小型猪
  
  广西大学动物科技学院1987年从广西巴马县引入地方小型猪, 采用闭锁纯繁近交方式进行选育,逐步育成小体型、两头乌毛色整齐、繁殖性能好的小型猪封闭群,1994年定名为“广西巴马小型猪”。该品种猪具有独特的适于实验用的毛色、便于实验用的体型、性成熟早,属较多产的小型猪,遗传性相对稳定。
  
  1.4 藏猪
  
  藏猪分布于西藏自治区、四川甘孜藏族自治区 、云南边庆藏族自治区等高寒地区,是典型的高原型猪种,在一定范围内自繁自养,形成稳定的闭锁群体。2004年,南方医科大学实验动物中心与深圳光明集团合作,从西藏自治区引进42头西藏小型猪在广州进行封闭培育,经过两年的风土驯化, 藏猪基本适应了亚热带气候环境,并且保持了生长缓慢、小体型的特点。该猪能适应恶劣的高寒气候和以放牧为主的低劣饲养条件,是世界分布海拔最高的地区猪种,有顽强的生命力和抗逆力。
  
  1.5 版纳微型猪
  
  1980年,云南农业大学以云南版纳小耳猪为基础种群,进行近交培育。至1991年,已初步形成两个体型大小不同、基因型各异的近交系——JB系和JS系。2002年,版纳微型猪近交培育在原来形成的两个近交系的5个家系中,进一步分化出具有不同表型和遗传标记的18个亚系。其主要产于西双版纳州境内的爱伲、布朗和瑶等少数民族生活的崇山峻岭中,交通闭塞,终年自由放养,无圈舍,饲喂粗放,性成熟早,是培育医学试验动物理想的素材。
  
  1.6 中国农大小型猪
  
  中国农大小型猪的培育工作起始于20世纪80年代初,是以川黔交界山区的原产小香猪为亲本,经风土驯化、近交培育、负向选择等手段育成中国农大I系小型猪,此后又与北京地方黑猪杂交培育出了耐寒的农大II系,与长白猪杂交育成了白色的农大III系,该系列小型猪也称为“中国实验用小型猪”。
  
  1.7 剑白香猪
  
  1997年,贵州大学动物科学学院以剑河乌罗卜猪为基础,育成的剑白香猪Ⅰ系(两头乌)和剑白香猪Ⅱ系(白色)。
  
  1.8 台湾小型猪品系
  
  李宋种(Lee-Song)是台湾大学的李登元和宋永义教授从1975年开始,将由台湾东南部的兰屿岛引入台湾的小耳猪选育而成的小型猪。1975年,被日本文化厚生财团的成人病医学研究所引入日本,作为癌症温热疗法的模型。
  
  小型猪由于多采用“近亲交配”方式培育,导致后代畸形率高、弱仔率高、存活率低,成为小型猪培育的3大阶段性难题。对此,需要提高营养水平,利用同期发情以及笼架等饲养技术,逐步克服。
  
  2 SPF小型猪的培育
  
  由于普通小型猪所携带的病原微生物没得到很好的控制,严重影响实验的准确性及可靠性,使其应用受到一定限制,因此微生物净化就成了研究热点。传统的培育SPF猪有剖腹取胎和无菌接产等方法;现代则有利用胚胎移植培育SPF小型猪的方式。
  
  剖腹取胎法效果虽好,但是成本较高,无菌接产法虽能起到较好的净化效果,但是难以控制分娩时间及接产人员对母猪造成应激。而猪胚胎移植则避开这两个缺点,可用于培育净化猪和控制疾病的途径。国外已通过胚胎移植技术成功建立SPF猪群。为培育实验用SPF小型猪,提高我国实验动物等级,采用胚胎移植技术和无菌接产加隔离器人工饲养两种方法有很大的应用前景。
  
  3 小型猪的利用现状
  
  目前,包括我国在内的许多国家都重视小型猪的生产发展。不仅是作为实验动物在科研领域应用广泛,也因其肉质鲜嫩、营养价值高, 具有很大的食品市场。在欧洲一些国家,小型猪甚至成为伴侣动物。而在动物模型方面,小型猪主要用于以下几种实验:
  
  3.1 用于心血管病的研究
  
  在我国,小型猪可用于构建高脂血症模型、动脉粥样硬化模型、急慢性心肌缺血致急性心肌梗死模型、心力衰竭模型、心脏骤停模型和心肺复苏后心肌代谢评估等心血管疾病模型。
  
  五指山小型猪由于历经多代高度近亲繁殖,遗传稳定。由于冠心病具有遗传易感性,因此该品系是研究动脉粥样硬化的理想模型。汉福德系小型猪,其心脏大小和心脏侧支循环与人类的相近,可用于心血管疾病模型的研究。
  
  3.2 用于糖尿病的研究
  
  小型猪可用于糖尿病的研究,国内多为2型糖尿病的研究。高糖高脂饮食可诱发小型猪出现典型肥胖,发生糖耐受降低和胰岛素抵抗综合征,从而建立2型糖尿病模型。化学药物如链脲佐菌素和四氧嘧啶能选择性的破坏胰岛β细胞,使胰岛素分泌量下降和血糖的水平升高,结合高糖高脂饮食促使小型猪产生2型糖尿病典型的“三多一少”症状。
  
  奥萨博小型猪由于环境因素发展出节俭型基因,在给予高糖高脂饮食后极易导致肥胖、胰岛素抵抗、高血压和血脂异常,是适用于代谢综合征和糖尿病研究的动物模型。
  
  3.3 用于牙科的研究
  
  小型猪在牙科方面主要用于牙科疾病和修复材料的研究。其牙齿用羟基磷酸钙碘仿合剂盖髓后与人牙病理变化一致。牙齿人工龋病损与牙齿自然龋损、人牙人工龋病理表现亦很一致。可通过对小型猪拔牙后,出血、感染、坏死、凝胶、脓性分泌物、干槽症、牙龈肿胀等症状的观察,分析出各种牙科材料对伤口愈合的影响。
  
  3.4 用于皮肤烧伤的研究
  
  小型猪皮肤组织结构与人类很相似,包括体表毛发的疏密、表皮厚薄、皮下脂肪层、表皮形态学和增生动力学(猪30d,人21d),以及皮肤烧伤后的体液和代谢变化等均非常相似,是进行各种皮肤创伤动物模型制备的理想选择。
  
  3.5 用于消化系统疾病的研究
  
  小型猪的胃肠道虽然在解剖上与人类有一些显著的差别,然而,它们的消化生理过程却与人类十分相似,使之成为消化系统疾病研究很有价值的模型。
  
  贵州小型猪是我国自主研发的可用于呕吐的中型哺乳动物模型,具有与人解剖结构相似且呕吐反应敏感的特性,值得推广应用。
  
  3.6 用于脏器移植的研究
  
  猪的心脏、肝脏、肾脏、胰岛、神经细胞以及软骨细胞,与人的相应器官、组织和细胞在结构、功能上几乎完全一致,移植到患者身上有望发挥原有器官的作用。
  
  现已有猪的心脏瓣膜和胰脏对人类移植的成功案例,但是目前异种器官移植还是一个长远目标。为了避免免疫系统的排斥反应和血液毒性的相互作用,还需要再进行猪的遗传基因的进一步编辑。
  
  3.7 用于药品安全性评价
  
  由于背景数据、操作和动物来源等原因,小型猪在药物安全性评价整体上使用比例偏低,国内也很少使用。但随着药物研发的步伐加快,小型猪在疾病模型和人类毒性预测等方面的种属优势越来越明显,已初步显示出优于犬并代替犬进行安全性评价的趋势,未来小型猪极可能是最具有预测能力的实验动物之一。
  
  4 总结
  
  在品系培养方面,我国具有独特的优质小型猪资源,具备培养小型猪得天独厚的资源和条件。在医学研究中,小型猪具有明显的优势,被应用于多种建模和疾病研究。小型猪在解剖、生理、生化等方面与人高度的相似性,决定了小型猪的广阔前景,我国有必要在小型猪的培育和利用上加大力度。

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