A N N A L E S U N I V E R S I T A T I S M A R I A E C U R I E - S K Ł O D O W S K A L U B L I N P O L O N I A VOL. XXIV, 55 SECTIO EE 2006 Katedra Higieny Zwierzt i rodowiska Wydziału Biologii i Hodowli Zwierzt Akademii Rolniczej w Lublinie BOENA NOWAKOWICZ-DBEK, ANDRZEJ MAZUR, LEON SABA, HANNA BIS-WENCEL, WIOLETTA WNUK, ANNA CHMIELOWIEC-KORZENIOWSKA Oddziaływanie czynników rodowiskowych na sekrecj kortyzolu u lisów polarnych (Alopex lagopus) Effect of Some Environmental Factors on Cortisol Secretion in Polar Foxes (Alopex lagopus) Czsto w trakcie chowu czy hodowli zwierzt futerkowych okazuje si, i warunki ich utrzymania nie eliminuj niekorzystnego wpływu stresu, co moe pozbawia je rozwoju naturalnych zachowa. Niekorzystnym czynnikiem stresowym dla tych zwierzt jest szczególnie transport, zmiana miejsca pobytu jak i sam proces chwytania czy waenia. Lisy polarne do trudno przystosowuj si do nowych warunków ycia, s one bowiem gatunkiem jeszcze nie do koca udomowionym przez człowieka. Nacisk stresorów moe powodowa negatywne zmiany w reprodukcji, zachowaniu, a take w samej fizjologii lisów, co obserwowano zazwyczaj podczas bada na zwierztach laboratoryjnych [2, 3, 5, 6, 7, 8]. W naturalnym rodowisku bytowania lisów czynnik stresowy cechuje działanie stymulujce. Pozwala on na wykształcenie w organizmach zwierzt naturalnych odruchów (polowanie, zdobywanie pokarmu, ucieczka lub walka z drapiec), co pomaga przetrwa w tych warunkach. Zakłócenie tej homeostazy poprzez stworzenie nieco odmiennych warunków rozwoju jest negatywnym czynnikiem, powodujcym rozpoczcie reakcji przystosowawczych do nowego rodowiska. Zjawisku temu towarzyszy uwalnianie wikszej ilo ci hormonów do krwi, m.in. kortyzolu, który jest odpowiedzi (reakcj) na działanie tych czynników [1, 2, 4, 10, 12]. Dlatego te celem tej pracy jest pomiar sekrecji kortyzolu u lisów polarnych utrzymywanych w odmiennych warunkach rodowiskowych.
398 B. Nowakowicz-Dbek, A. Mazur, L. Saba, H. Bis-Wencel i inni MATERIAŁ I METODY Badania przeprowadzono w fermie lisów polarnych (Alopex lagopus) zlokalizowanej w południowo-wschodniej cz ci kraju. Zwierzta w fermie utrzymywano w klatkach systemem pawilonowym. Młode lisy po odsadzeniu stanowiły grup kontroln (20 szt.). W celu wykazania oddziaływania na lisy uwalnianych zanieczyszcze gazowych grup zwierzt umieszczono w pomieszczeniu zamknitym, ograniczajcym ruch powietrza. Po okresie odchowu młodych osobniki dorosłe przenoszono na ferm, a młode stanowiły grup do wiadczaln (20 szt.). Udział płci w obydwu grupach był jednakowy. Przez cały okres bada wszystkie lisy objte były opiek weterynaryjno- -zootechniczn. Prowadzono równie w obu grupach monitoring jako ci powietrza z wykorzystaniem technik chromatografii gazowej [9]. Krew do oznacze kortyzolu pobierano z yły dostopowej (vena saphenae lateralis) w czasie nieprzekraczajcym 2 3 minut. Materiał biologiczny pobierany był w taki sam sposób, o tej samej porze dnia i przez t sam osob. W momencie poboru krwi zwierzta nie miały kontaktu midzy sob. Poziom tego wskanika oznaczono metod immunoenzymatyczn z wykorzystaniem zestawów firmy BioMérieux. W opracowaniu statystycznym zastosowano test podwójnej klasyfikacji krzyowej. OMÓWIENIE WYNIKÓW Czynniki stresowe, jakimi s obsługa zwierzt, ywienie czy warunki rodowiskowe, maj ogromny wpływ na parametry ich zdrowia, rozwoju oraz produkcyjno ci. Powoduj one zakłócenia wielu procesów yciowych, a szczególnie dobrostanu zwierzt [1, 2, 11, 12]. rednie wielko ci kortyzolu u młodych samic i samców lisów polarnych grupy kontrolnej i do wiadczalnej zamieszczono na ryc. 1 i 2. Warto kortyzolu u samic utrzymywanych w fermie wynosiła 6,73µg/dl, natomiast w pomieszczeniu 4,62µg/dl. U samców za poziom tego hormonu kształtował si odpowiednio: ferma 6,81µg/dl, pomieszczenie 4,57 µg/dl (ryc. 1). Zrónicowana sekrecja kortyzolu u poszczególnych płci nie stanowiła rónicy istotnej statystycznie. Porównujc za wielko ci tego hormonu samic i samców z fermy z osobnikami przebywajcymi w odmiennych warunkach, naley stwierdzi, i przybierały one porównywalne (zblione) dane. W badaniach innych autorów spotykamy si ze stwierdzeniem, e samice bardziej s podatne na czynnik stresowy ni samce tego samego gatunku [10, 11]. Nasze obserwacje nie potwierdzaj tego faktu, gdy analizowany hormon u poszczególnych płci przybierał zblione warto ci. W poszczególnych pobraniach rednie warto ci kortyzolu u młodych lisów były do zrónicowane (ryc. 2). W I pobraniu rednie wielko ci tego hormonu u zwierzt w obu grupach były na zblionym poziomie: grupa kontrolna 4,82 µg/dl, do wiadczalna 4,30 µg/dl. W II pobraniu, szczególnie u zwierzt przebywajcych w fermie, obserwowano narastanie sekrecji kortyzolu 8,72 µg/dl, natomiast w grupie do wiadczalnej uzyskano tylko 4,89 µg/dl, co stanowiło istotn rónic (p0,05). W grupie kontrolnej odnotowane rónice pomidzy
Oddziaływanie czynników rodowiskowych na sekrecj kortyzolu... 399 poszczególnymi pobraniami były istotne statystycznie (p0,05). W analizowanym okresie u lisów przebywajcych w warunkach fermowych rednie warto ci omawianego hormonu były wysze (6,77 µg/dl) ni u osobników naraonych na wiksze oddziaływanie gazowych zanieczyszcze (4,59 µg/dl) ryc. 2. Wielkoci te jednak nie róniły si istotnie. 8 7 6 6,73 6,81 µg/dl 5 4 3 2 1 0 4,62 4,57 samice samce grupa kontrolna grupa do wiadczalna Ryc. 1. rednie warto ci kortyzolu u młodych samic i samców lisów polarnych utrzymywanych w odmiennych warunkach Average levels of cortisol in young female and male polar foxes maintained in different conditions 10 9 µg/dl 8 7 6 5 6,77 8,72abc 4,59 4 3 4,82a 4,3b 4,89c I 2 II 1 rednia 0 grupa kontrolna grupa do wiadczalna a,b,c wielko ci róni si istotnie statystycznie przy p0,05 Ryc. 2. rednie warto ci kortyzolu w poszczególnych pobraniach u młodych lisów polarnych utrzymywanych w odmiennych warunkach Average levels of cortisol in particular samples maintained in young polar foxes in different conditions
400 B. Nowakowicz-Dbek, A. Mazur, L. Saba, H. Bis-Wencel i inni Stenia glikokortykoidów wzrastaj lub obniaj swoje warto ci pod wpływem sytuacji stresowych. Podwyszenie stenia tych hormonów jest zrónicowane gatunkowo, ale zaley take od temperamentu osobnika. Istnieje równie szeroka zmienno osobnicza, która powinna by istotnym czynnikiem przy wyborze zwierzt do hodowli. Zwierzta pod wpływem stresu staj si bardziej aktywne ruchowo. Szczególnie u samic, a w mniejszym stopniu u samców wzrasta czujno i motoryka, spowodowane wyszym steniem hormonów stresowych [3, 4, 7, 11, 12]. W innych publikacjach [4, 5, 6, 11, 12] obejmujcych czynniki stresogenne odnotowano spadek sekrecji kortyzolu po przystosowaniu si zwierzt do nowych warunków. Potwierdzono take, e wiele czynników, jak: zmiana otoczenia, niewła ciwa obsługa zwierzt, zadawanie karmy czy pobieranie materiału biologicznego, ma wpływ na wzrost badanego hormonu. Jak dotd nie opracowano jednak metody pobierania krwi, która całkowicie eliminowałaby towarzyszcy jej czynnik stresowy. Jak wykazano we wcze niejszych badaniach, skład powietrza w fermie znacznie rónił si pod wzgldem zanieczyszcze gazowych od powietrza w pomieszczeniu, gdzie przebywała grupa do wiadczalna [8, 9]. Samice dorosłe po pokryciu w tych warunkach wykazywały odmienne, bo znacznie wysze wielko ci kortyzolu od uzyskanych w niniejszym do wiadczeniu dla młodych lisów. Reasumujc, mona stwierdzi, e wyszy poziom kortyzolu u lisów w grupie kontrolnej mógł pojawi si na skutek działania stresora, wynikajcego z warunków panujcych w fermie. Odmienny za, bo obniony poziom badanego hormonu u lisów pozostajcych w pomieszczeniu moe sugerowa, e relatywnie szybko przystosowały si one do odmiennych warunków tam panujcych. WNIOSKI 1. W wyniku bada nie stwierdzono podwyszonego poziomu kortyzolu w grupie do wiadczalnej lisów polarnych. 2. Odmienne warunki rodowiska w poszczególnych grupach badawczych przyczyniły si do zrónicowania analizowanych wyników dotyczcych kortyzolu u lisów polarnych. PIMIENNICTWO 1. A n d e r s o n D. E., G r u b b T., S i l v e i r a F.: The effect of short duration transport on serum cortisol response in Alpacas (Liama pacos). Vet. J., 157, 189 191, 1999.
Oddziaływanie czynników rodowiskowych na sekrecj kortyzolu... 401 2. B a k k e n M., B r a a s t a d B. O., H a r i M., J e p p e s e n L. L., P e d e r s e n V.: Production conditions, behaviour and welfare of farm foxes. Scientifur, 18, 233 248, 1994. 3. F i t k o R.: Niektóre problemy stresu w chowie zwierzt. Nowo ci Wet., 4, 179 193, 1987. 4. G r a n d i n T.: Assessment of stress during handling and transport. J. Anim. Sci., 75, 249 257, 1997. 5. J a k u b o w s k i K., F i t k o R., R o s z k o E., Z i e l i sk i H., P o t r z u s k a J.: Poziom hormonów nadnerczy i niektóre wskaniki odporno ci u wi w stresie przewlekłym. Med. Wet., 49, 91 92, 1993. 6. K o r e n L., M o k a d y O., K a r a s k o v T., K l e i n J., K o r e n G., G e f f e n E.: A novel method using hair for determining hormonal levels in wildlife. Anim. Behav., 63, 403 406, 2002. 7. K o w a l s k i A.: Poziom hormonów stresowych a zmiany w behawiorze zwierzt podczas procesów adaptacyjnych. Nowa Wet. 1, 45 52, 1998. 8. N o w a k o w i c z - D b e k B., S a b a L., B i s - W e n c e l H.: The effects of air pollutants on the cortisol and progesterone secretion in polar fox (Alopex lagopus). Scientifur, 28, 3, 218 221, 2004. 9. N o w a k o w i c z - D b e k B., S a b a L., B i s - W e n c e l H., W n u k W.: Uwalnianie lotnych substancji gazowych w zaleno ci od warunków utrzymania lisów polarnych (Alopex lagopus). Ann. UMCS, EE, XXII, 47, 351, 2004. 10. O s a d c h u k L. V.: Cortisol production in fetal adrenals of the Silver Fox. Theriogenology., 47, 903 912, 1997. 11. R e k i l ä T., H a r r i M., J a l k a n e n L., M o n o n en J.: Relationships between hyponeophagia and adrenal cortex function in farmed foxes. Physiol. Behav., 65, 779 783, 1999. 12. W i e r z b i c k i H., P r z y s i e c k i P., G o r a j e w s k a E., F i l i s t ow i c z A.: Procesy adaptacyjne lisa polarnego w zmienionym rodowisku. Med. Wet., 8 (61), 914 918, 2005. SUMMARY The studies conducted on a polar fox farm aimed to show the influence of the environmental factors on the cortisol secretion. A group of young weaned foxes maintained at the farm constituted the control, while the experimental group consident of the foxes born and separated from mothers, kept in the closed chamber of different microclimatic conditions. The cortisol values in the foxes from the control group were higher (6.77 µg/dl) compared to those in the experimental animals (4.59 µg/dl). These values indicate different responses of the foxes under investigation.