运输对圈养大熊猫应激影响初探

林冰森V 周季秋V 瞿桂丽▽李登鷲▽黄炎心(1.中国大熊猫保护研究中心，都江堰，611830；2.大熊猫国家公园珍稀动物保护生物学国家林业和草原局重点实验室，都江堰，611830；3.国家林业和草原局野生动植物保护司，北京，100714； 4.沈阳森林动物园管理有限公司，沈阳，1101)稿件运行过程摘要:收稿日期：2019-01 -29在开展大熊猫的种群管理、遗传交流、繁殖管理以及公众教育中，经常会对大熊猫

修回日期：2019 -02-24发表日期：2019 -08 -10进行长途运输，然而运输对大熊猫造成的应激影响鲜见报道。本研究以中国大熊猫保护

研究中心的19只(16只雌性，3只雄性)运输大熊猫个体为研究对象，利用酶联免疫吸 附法检测其运输前后粪便中的皮质醇激素含量。结果发现：(1)从运输当天开始，粪便

关键词：大熊猫；运输；粪便中皮质醇激素；中的皮质醇水平迅速升高直至第2天，平均皮质醇含量高达(5. 50 ±125. 45) n财g, P

= 0.006；运输后第3天皮质醇水平恢复至运输前水平(184.42 ±32.22, P = 0.533)。

酶联免疫吸附法(2)不同年龄组间的皮质醇水平变化幅度存在差异，0—10岁的大熊猫运输后皮质醇水

Key words: Giant panda ；Transport;平发生明显的升高，10-20岁的大熊猫皮质醇水平增长趋势不明显。说明相较于年龄 大的，年龄小的大熊猫更易产生运输应激。Feces cortisol ；Enzyme immunoassays ( EIAs )中图分类号：Q955文献标识码：AAssessing Transport Stress on Captive Giant Pandas by Fecal Steroids AssayTANG Dan12 YANG Bo12 ZHANG Zhizhong12 3WANG Yi4 ZHU Tao12 WU Daifu12 LIN Bingsen12 ZHOU Jiqiu1-2 QU Guili12 LI Denghe1'2 HUANG Yan12**

(1. China Conservation and Research Center for Giant Panda,

文章编号：2310 -1490 (2019) 03 -753 -05Dujiangyan, 611830, China；2. Key Laboratory of National Forestry and Grassland Administration on Conservation Biology of Rare Animals in the Giant Panda National Park,Dujiangyan, 611830, China；3. Wildlife Conservation Management Department, National Forestry andGrassland Administration, Beijing, 100714, China；4. Shenyang Forest Zoo Management Limited Company,

Shengyang, 1101, China)第一作者简介：唐丹，女，30岁，硕士研究生；主要从事动物繁殖生理学与保护遗传研究。E-mail： 825660813@qq.com* 通讯作者：黄炎，E-mail: 361221 @ qq. com7唐丹等：运输对圈养大熊猫应激影响初探Abstract： In ex-situ conservation, giant pandas are often transported for population management,

genetic communication, breeding management and public education. The effects of transport on pandas are seldom reported. We studied the fecal cortisol concentrations of 19 giant pandas (16 females and 3 males)from China Conservation and Research Center for Giant Panda( CCRCGP) by using radioimmunoassay before, during, and after transport. Cortisol concentrations peaked at

5. 50 ±125. 45 ng/g 0-2 days after transport, then returned to baseline levels of 184. 42 ± 32. 22( P=Q. 533)3 days after transport. Pandas aged 0-10 years showed high cortisol level af­ter transport, but pandas aged 10 -20 years old did not. Younger pandas exhibited higher stress levels during transport than did older pandas.近年来动物应激成了野生动物保护的研究重点， 是动物健康和福利的重要指标。应激过大会对动物造 成免疫系统、生殖能力以及生长发育等方面的影 响⑷。因此，针对不同的刺激源，研究动物对其的应

个体分别放入-20七冰箱保存。样品采集完毕后，用

真空冷冻干燥机(ThermoM0DULY0D-230)干燥粪便至 恒重，揉碎后取粉末部分保存于-80七冰箱中。表1研究对象的基本信息Tab. 1 Basic information of the giant pandas in the study激反应大小，是动物保护工作重要的一环。运输应激

作为其中一种应激因素，在圈养野生动物中发生频次 较多，但却缺乏系统而全面的研究⑵，主要集中在亚

动物个体No.FlF2性别Sex££££££££££££££££3年龄Age20年龄分组Age groupnnnnnnn洲象(Elephas maximus)[3_4],虎(Panthera tigris )⑸、

野马(Equus caballus)、斑鬣狗(Crocuta crocuta)⑷ 等

的研究上。171716151515大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)作为中国特有的

F3F4重点保护物种，对其应激源的研究主要集中在热 源游客干扰⑼，麻醉凶，噪音[10-11],光

照[0、环境⑴]等方面，并未见运输应激相关的研究,

F5F6F7F8F9而实际的饲养管理工作中，如繁殖配对，大熊猫旅居

海外，放归转运等，都需要运输大熊猫。因此，研究

108iiiiiiiiiiii长途运输对于大熊猫应激反应具有实际意义。1研究对象研究对象为19只大熊猫(16 £ , 3 3),运输工

具为汽车且运输时间均在2 h以上，装载笼箱长

126 cm,宽65 cm,高74 cmo根据年龄将研究对象划

F10Fll77665F12F13F14F15分为2组：I： 0—10岁，H： 10—20岁。实验期间 健康状况良好。261F16Ml2研究方法2.1样品采集及预处理M2M3SS6从运输前7 d开始逐日采集每一只大熊猫个体的

8粪便样品，持续至运输后第10天，共计18 do运输

2.2皮质醇激素的提取与测定当天的粪便样品全部采集，运输前后的样品每日采集

1次，采样时间集中在9： 00—11： 00,为避免样品

2. 2. 1皮质醇的提取称取0. 09-0.1 g粪便粉末放入10 mL离心管中，

加入5 mL 90%乙醇，震荡20 min,然后1 500 rpm离

污染，使用PE手套采集样品后立即放入样品密封袋,

并详细记录名称、日期、时间和地点等信息。然后按

心20 min,取上清液并移入10 mL试管，再加入5 mL

野生动物学报 Chinese Journal of Wildlife 2019, 40 (3): 753 -75775590%乙醇，重复震荡离心取上清液，将收集到的上清 从个体情况看，运输个体F13在运输后第一天皮

质醇水平达到峰值(图3),而运输个体F12则在运输

液置于30P水浴中待乙醇完全挥发，加入3mL无水 乙醇，再次完全挥发后加入1 mL溶解液，充分震荡,

再移入500 “L离心管中，保存于-20T的冰箱中待

后第二天达到峰值(图2)。检测。2. 2.2皮质醇的测定采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定待测样品中皮

质醇含量。大致步骤为：将二抗(Sigma R2004 -5 An­

ti-Rabbit IgG)包被至酶标板，配制标准品和稀释样

品，并用洗液清洗过的包被酶标板，依次加入标准

转运时间/(I Transport time品、样品、酶免反应酶HRP以及抗体2,孵育90 min 后取出洗板，加酶免反应底物TMB,显示反应30 min

图2个体F12转运前后各时间段大熊猫个体皮质醇浓度变化Fig. 2 Fecal cortisol concentrations of F12 for each time for block后，加入H2SO4终止反应，最后在酶标仪(BioTek

EH800)上进行读数。2.2.3数据分析激素浓度表示为Mean ± SE。经正态分布和方差

齐性检验，激素浓度不遵循正态分布与方差齐性，故

采用非参数检验法(Kruskai-Wallis test)。3结果3.1运输对大熊猫粪便皮质醇水平的影响以运输前7 d( -7--1 d)皮质醇浓度作为大熊

转运时间/d Transport time猫体内皮质醇正常水平值(27& 68 ±21.92) ng/g,与

运输后皮质醇浓度做比较，统计结果表明，运输当天

图3个体F13转运前后各时间段大熊猫个体皮质醇浓度变化Fig. 3 Fecal cortisol concentrations of F13 for each time for block皮质醇浓度开始显著升高(667. ±114. 57)ng/g, P

= 0.006,运输后第1天皮质醇浓度有所下降，第2

3. 2运输对不同年龄大熊猫粪便皮质醇的影响比较2个年龄组间皮质醇水平变化情况，从图4

中可以看出，第I组(0—10岁)在转运当天到第2天

天再次上升至(621. 72 ±206. 92)ng/g, P= 0.006。第

3天皮质醇浓度恢复至运输前水平(184. 42 ±

皮质醇浓度明显升高(P<0.05),而第II组(10-20

32.22)ng/g, P =0.533。(图 1)。岁)运输后皮质醇浓度没有出现明显的升高(P >

0. 05)。) 孑盜蹊赵

(-,3.

图1转运前后各时间段大熊猫个体皮质醇浓度变化Fig. 1 Fecal cortisol concentrations of giant pandas for each time for block1U3U00I0SPJ00转运时间/(I Transport time图4转运前后各年龄组大熊猫个体皮质醇浓度变化Fig. 4 Fecal cortisol concentrations of giant pandas between different age for each time for block756唐丹等：运输对圈养大熊猫应激影响初探4讨论已有许多研究揭示了运输刺激对野生动物应激状

态的影响。无运输经验的老虎在长途运输后的3—6 d

质醇激素的显著升高足以说明运输激发了大熊猫体内

应激机能的启动，这为以后深层次的大熊猫应激研究 打下基础，同时为大熊猫的圈养保护工作提供了理论

依据，在一定程度上指导实际的保护研究工作，比

皮质醇水平达到最高，约为运输前的4倍㈤。雄性斑 如，在每年的大熊猫繁殖季节，由于发情期间大熊猫

身体状况的特殊性，应尽量减少对发情期大熊猫的运

鬣狗运输后的第3天皮质醇达到峰值，第4天恢复至 正常水平同。雄性亚洲象经过近24 h的运输，皮质

输，如特殊原因需要运输，最好提前一周进行运输，

减少运输应激对大熊猫繁殖造成影响。在大熊猫野化

醇激素在2 d后达到峰值，增幅高达3%[3]o不同物种运输应激情况有所不同，同一物种不同

个体运输应激情况也有不同。在我们得到的数据中，

放归研究中，为了避免大熊猫因为运输产生更严重的

应激反应，也要减少运输，运输后保持安静等方法，

保证大熊猫良好的身体状况，提高大熊猫放归后的存

每个大熊猫个体皮质醇水平变化情况也有不同，如运

输个体F13在转运后第1天皮质醇水平增高至峰值

2 260 ng/g（图3）,而运输个体F12在运输后的第2天

活率。参考文献：[1]

皮质醇水平才达到峰值13 340 ng/g（图2）。而皮质醇

到达峰值的时间不同，是由于我们检测的为粪便中的 激素浓度，激素分泌后需随食物从消化道中排出，而

潘兴华，王水琴，牛廷献.应激对动物免疫功能影响的研究 [JJ.中国兽医杂志，1996, 32(1)： 52-53.[2] SNYDER R J, PERDUE B M, POWELL D M, et al. Behavioral and hormonal consequences of transporting giant pandas from China to

不同动物个体肠道蠕动时间不同，导致激素峰值时间

的不同。非洲象（Loxodonta africana）的研究表明，一

只亚成年非洲象在注射完促肾上腺皮质激素后，20—

25 h后即可检测到粪便中皮质醇激素的峰值〔⑷，而

[3]

the United States [ J]. Journal of Applied Animal Welfare Science,

2012, 15(1)： 1 -20.LAWS N, GANSWINDT A, HEISTERMANN M, et al. A case stud-

一只老年非洲象在注射完促肾上腺皮质激素后，46 h 后才能检测出粪便中的皮质醇激素峰值[切。而理论

上粪便中皮质醇浓度的变化会有一定延迟性，但我们 检测发现运输当天皮质醇浓度便开始迅速升高，可能

[4]

y: fecal corticosteroid and behavior as indicators of welfare during relo­

cation of an Asian elephant [ J]. Journal of Applied Animal Welfare Science, 2007, 10(4)： 349 -358.MILLSPAUGH J J, BURKE T, VAN DYK G U S, et al. Stress re­

sponse of working African elephants to transportation and safari adven­tures [J]. The Journal of Wildlife Management, 2007 , 71 ( 4 )：

是由于运输当天粪便样品较多，多数样品采集时间跨

度超过10h,应激性强的个体在运输当天中后期激素 就已升高。另外个别运输个体在运输前（工作人员准

1257 -1260.[5]

DEMBIEC D P, SNIDER R J, ZANELLA A J. The effects of trans­

port stress on tiger physiology and behavior [ J]. Zoo Biology, 2004,

备转运笼等准备工作时）已受到惊扰，表现出一定应

23(4) : 335 -346.[6]

GOYMANN W, M0STLE, VANTHOFT, et al. Noninvasive fecal

激性。当考虑年龄因素时，第I组（0-10岁）在运输后 表现出了明显的应激性，而第II组（10-20岁）运输

monitoring of glucocorticoids in spotted hyenas, Crocuta crocuta [ J ].

General and Comparative Endocrinology, 1999, 114 ( 3 ) ： 340 -

348.[7]

后皮质醇浓度没有显著性的升高。我们分析这是由于

第I组的个体年纪较小且多数为首次运输，没有运输

李悦.维生素C缓解圈养大熊猫热应激机理研究[D].福州：

福建农林大学，2008.[8]

经验，对运输刺激较敏感，应激反应明显。而第n组

15岁以上的大龄熊猫较多，且它们中多数已有丰富的

李骏.大熊猫(Ailuropoda nwlanoleuca)应激初步研究[D].雅 安：四川农业大学，2005.运输经验，运输不能造成明显的刺激作用。有研究表

[9] 崔媛媛，胡德夫，张金国，等.黄金周游客干扰对圈养大熊猫应 激影响初探[J].四川动物，2009, 28(5)： 7 -651.OWEN M A, SWAISGOOD R R, CZEKALA N M, et al. Monito­

明动物有无运输经验会直接影响应激反应的大小「如 且动物通常对陌生的刺激源表现出更大的应激反

应由于此次实验个体多为雌性大熊猫，无法体

[10]

ring stress in captive giant pandas (Ailuropoda melanoleuca) : behav­

ioral and hormonal responses to ambient noise [ J]. Zoo Biology, 2004, 23(2) : 147 -1.[11]

POWELL D M, CARLSTEAD K, TAROU L R, et al. Effects of

现性别因素对运输应激的影响。尽管机体的应激程度分为3个不同的阶段皿，

construction noise on behavior and cortisol levels in a pair of captive

内分泌活动的变化为第一个阶段，但运输后大熊猫皮

giant pandas (Ailuropoda melanoleuca ) [ J ]. Zoo Biology, 2006,野生动物学报 Chinese Journal of Wildlife 2019, 40 (3): 753 -75775725(5) : 391 -408.[12]

OWEN MA, CZEKALANM, SWAISGOOD RR, et al. Seasonal

[15] GANSWINDT A, PALME R, HEISTERMANN M, et al. Non-in- vasive assessment of adrenocortical function in the male African ele­

and diurnal dynamics of glucocorticoids and behavior in giant pandas [J]. Ursus, 2005, 16(2) : 208 -221.phant (Loxodonta africana ) and its relation to musth [ J ]. General and Comparative Endocrinology, 2003, 134(2) : 156 - 166.[16]

GRANDIN T. Assessment of stress during handling and transport [J]. Journal of Animal Science, 1997, 75(1) : 249 -257.[13] LIU J, CHEN Y, GUO L R, et al. Stereotypic behavior and fecal cortisol level in captive giant pandas in relation to environmental en­

richment [J]. Zoo Biology, 2006, 25(6) : 445 -459.[17] DANTZER R, MORMEDE P. Stress in farm animals: a need for reevaluation [J]. Journal of Animal Science, 1983 , 57 ( 1 ) ： 6 -

[14] PALME R, MELTZER D G A, STEAD S K. The measurement of glucocorticoid concentrations in the serum and faeces of captive Afri­

18.[18]

can elephants ( Loxodonta africana ) after ACTH stimulation: research 李朝军，田潮辽，王建堂.圈养条件下应激反应对野生动物的 影响[JJ.兽医导刊，2015(2)： 40； 26.communication [ J]. Journal of the South African Veterinary Associ­ation, 2000, 71(3) : 192 -196.