啮齿类实验动物垫料种类

垫料为实验动物生长繁育提供适宜的生存环境，选择合适的垫料种类，可以改善实验动物的生活环境，使动物行为和生理需求得到部分满足和改善。 但在任何管理和实验条件下，都没有对某种动物最理想的垫料，更没有对各种动物都理想的垫料。

自上世纪 60 年代，发达国家就开始实验动物垫料的相关研究，目前实验动物垫料已经商品化并得到普遍应用。我国相对起步较晚，对于实验动物垫料的开发和研究也一度成为诸多科研工作者的研究热点，目前常用的接触性垫料种类有木材垫料( 刨花、木屑) 、玉米芯、秸秆、再生纸、新型垫料等，其中木材刨花、玉米芯垫料已经形成商品化，并在实验动物 生产与使用单位大力推广使用。

1. 1 木材垫料(刨花、木屑)

木材垫料是目前最常用的接触性垫料，商品化的垫料产品主要有木屑和刨花两种。相对来说，刨花垫料以其质地柔软、舒适性和吸水性好、粉尘率 低、更适宜筑巢、不易粘附在动物皮毛上影响美观等优势备受青睐。木材垫料资源丰富，价廉易得，但在制作木材垫料时，需要严格控制原材料的种类，避免使用含有芳香气味的松木和雪松材料。《实验动物 管理与使用手册》中指出啮齿类动物( 大鼠、小鼠、 地鼠、沙鼠) 的垫料选择上在实验中切忌用针叶木 ( 松、桧、杉) 刨花做垫料，这类刨花散发出来的芳香味挥发性物质可诱导肝微粒酶活性，对肝细胞产生损害，使药理和毒理方面的动物实验受到极大干扰。

研究表明，这类材料含有的气味可以引起免疫介导反应、引发哮喘和其他呼吸道疾病，还会造成气管和支气管上皮细胞脱落、坏死等。

王艳蓉等研究发现松木垫料对小鼠的体质量有明显减轻趋势，与杨木组动物相比较，松木组动物的肺脏、 肝脏质量增加； 大鼠肾脏、脑和前列腺质量增加明显，乙醇脱氢酶显著升高，这说明松木中可能存在某些毒性物质，刺激动物肝脏增大，引起乙醇脱氢酶升高，总超氧化物歧化酶活性降低，减缓动物的生长速度。上述实验结果与前期文献报道的结论一致。

细小的硬刨花、片屑、锯末可粘在豚鼠生殖器黏膜上影响交配，致使豚鼠不孕。豚鼠的垫料除进行营养方面研究时可选用干草或稻草，一方面可以在豚鼠受 惊奔逃时藏身，另外也可以让其啃咬补充纤维素。

鉴于我国实验动物垫料标准化水平仍需进一步提高，以及目前使用的垫料多为木材加工厂废弃的下脚料，造成生产出来的垫料质量参差不齐。另外，考虑到保护林木资源和环境可持续发展等资源保护与利用等问题，目前实验动物科研人员也在积极开发探索新型实验动物垫料。

1. 2 玉米芯

玉米芯是玉米脱除玉米粒后的副产物，是一种产量巨大的农副产品( 年产 0．4 亿 t) 。

数据表明: 干玉米芯中含有机质 91．3% ( wt，质量分数，下同) 、 水分 8.7% ，其中半纤维素 37.2% 、粗纤维 28.2% 、 木质素 21.2% 、粗灰分 2.0% 、粗脂肪 0.7% 、粗蛋 白 2.0% 。

玉米芯中纤维素分子含有大量亲水基团，纤维素的纤维内部有许多毛细管，表面积较大， 可吸收自重 4 倍的液体，可开发成吸水材料和活性炭资源。此外，玉米芯在自然界中可生物降解、 无毒性、不会造成环境污染。

詹红微等对杨木刨花、纸屑、玉米芯的物理性状、微生物含量及毒性等进行比较，发现玉米芯具有吸水性、干燥性、吸氨性、保温性、动物适应性好，常规消毒后无细菌和真菌残留，对小鼠无毒，不含可以维持小鼠生命的营养物质，粉末率极低等优点，玉米芯在所有检测项目中均符合垫料标准，是一种较理想的 SPF 小鼠垫料。

目前玉米芯已经成为商品化的实验动物垫料，并被大力推广使用。但在市场上常见的几种商品化垫料中，相对于白杨垫料来说，不管是大鼠还是小鼠都不是很喜欢玉米芯垫料。

在玉米芯垫料的研究中， 文献报道玉米芯垫料对某些类型的研究结果有影响。

王艳蓉等在观察杨木、玉米芯、松木三种垫料物质对大、小鼠体质量、血生化、脏器及脏器系数的影响时，发现玉米芯垫料可促进动物体质量增加， 血清学检测发现碱性磷酸酶和总超氧化物歧化酶活性增加，大鼠肝脏质量及脏器系数极显著性升高。 这说明，虽然玉米芯可以作为实验动物接触性垫料使用，但使用时还应考虑不同的实验要求。玉米芯中含有具有雌激素性质的四氢呋喃二醇，亚油酸衍 生物，这对大鼠的交配行为和神经内分泌研究有一些干扰作用。此外，在商品化的玉米芯垫料中发现有霉菌毒素，这会导致延迟小鼠的发情周期，这就需要在选择玉米芯供应厂商时，对相关产品资质着重审核，选择市场口碑较好的厂家。

1. 3 秸秆垫料( 玉米秸、麦秸)

中国作为农业大国，农作物秸秆资源丰富。 《“十二五”农作物秸秆综合利用实施方案》显示， 2010 年全国范围内秸秆的理论资源量为 8.4 亿 t， 可收集资源量约为 7 亿 t。秸秆是一种宝贵的生物质资源，其综合利用，不仅能保护农产品产地环境、 减少秸秆焚烧所带来的社会、经济、环境等问题，而且可以实现农业生产系统中的物质和能量高效循环利用，保障农业的可持续发展。

秸秆的综合利用通过秸秆肥料化、饲料化、基料化、原料化以及燃料化五种途径表现出来。

刘军须等对 玉 米 秸 ( 2. 01 ± 1． 29 ) cm、刨 花 ( 0． 91 ± 0． 64 ) cm、麦 秸 ( 1. 53 ± 0． 94) cm 所制成的垫料进行了物理性状、 化学污染物含量及携带的微生物数量的比较研究。 结果显示采用预真空高压灭菌器脉动 3 次、132℃灭 菌 5min、干燥 8 min 后垫料的化学污染物指标均低于我国相关标准的要求。3 种垫料刨花、麦秸、玉米 秸的含 水 量 分 别 为 ( 7． 52 ± 0． 15 ) % 、( 7． 60 ± 0. 13) % 、( 7． 28 ± 0． 13) % ，吸湿性分别为( 290． 94 ± 62． 58 ) % 、( 414． 44 ± 81． 21 ) % 、( 325． 84 ± 78. 11) % 。

数据显示：麦秸和玉米秸垫料的吸湿性高于刨花垫料。刘军须等使用玉米秸垫料饲养 SD 大鼠 6 个月，结果显示玉米秸垫料虽然有细胞毒性作用，但其毒性显著低于松木，使用玉米秸垫料对 SD 大鼠的血液生化指标没有显著影响，组织切片观察未见异常病理改变。因此，玉米秸垫料在实际应用中是安全的。

1. 4 再生纸垫料

再生纸垫料是将废纸经过一系列的重新处理、 软化，切成碎片、纸条或者加工成纸团，制成垫料后使用。早期回收报纸应用到大动物和小动物行业时，管理人员发现回收报纸存在使用后易结块、堵塞设备和排水管道、生产过程中极易产生大量粉尘，以及储存和使用过程中存在火灾风险。

有科研人员将 加工后的报纸和小麦秸秆、刨花进行化学和物理特性的比较发现，三种材料均易燃，其中刨花垫料燃烧时间最长，但颗粒状报纸并没有点燃。回收报纸经切碎和制成颗粒状后比秸秆垫料拥有更高的持水性 ( 持水量分别为 ＞ 400% 、200% ) 。来源低毒的再生纸垫料以其优越的吸水性应用于日本的实验动物设施内，但考虑到其来源以及生产成本，目前国内科研工作者大多将其作为辅助性垫料与其他商品化垫料共同使用以改善啮齿类实验动物福利。

有研究显示: 野生型小鼠有筑巢的自然特性，但在实验室饲养设施内该特性表现并不明显。

为此，有科研人员将山杨垫料作为底料，在此基础上分别加入三种不同的材料( 面巾纸、商业化的压缩棉、碎纸条) 测试 C57 小鼠是否可以用上述材料筑巢，并比较其对改善小鼠居住环境的影响。

研究发现相对于其他材料，小鼠使用碎纸片可以建造起较高质量的巢穴， 面巾纸材料筑巢居中，压缩棉与对照组相差不大，评分最低。

该结果显示给予适当的筑巢材料，C57 小 鼠可以建造出与野生型小鼠相似的巢穴。

1. 5 凹土玉米芯垫料

坡缕石又名凹土或凹凸棒石，是一种水合镁铝硅酸盐非金属矿物，土质细腻，有油脂滑感，吸水性强，具有特殊的纤维结构和吸附性能，有广泛的应用领域。2011 年—2014 年期间，张延英等以 KM 小鼠为实验对象，将凹土和玉米芯为原料加工成约 2 cm × 2 cm × 0. 5 cm 的新型实验动物垫料凹土玉米芯片，并对其物理特性和应用进行了相关研究。

结果表明: 凹土玉米芯的吸水性能较好，与普通刨花 和玉米秸相比较，差异显著( P ＜ 0． 01) ，钴-60辐照灭菌和高压蒸汽脉动灭菌后的 3 种垫料均无细菌生长，动物( 孕鼠、乳鼠、青年鼠) 适应性较好；将凹土玉米芯、玉米秸、普通刨花垫料物质的丙酮提取物分别加到小鼠成纤维细胞、小鼠 S180-S2D9 细胞、H22- H2D8 细胞中进行体外培养，凹土玉米芯的细胞毒性最小，普通刨花的细胞毒性最大。

综上所述凹土 玉米芯垫料作为新型实验动物垫料，是比较理想的 实验动物接触性垫料，可以长期使用。

1. 6 其他新型实验动物垫料

稻壳是稻米加工期间除去的外壳，占稻米质量 的 20% 。尽管稻壳被作为生物燃料和家畜垫料用 于一些工业用途，但稻壳却是稻米行业价值相对偏低的一个副产品。尽管在印度稻壳被当做垫料用于啮齿类宠物和实验动物设施，但很少有文章发表描述该产品。

一项垫料调查显示: 稻壳是无细胞毒性的，可以适度诱导肝癌细胞系肝细胞色素 p450 酶中的 Cyp1a1 产生，这一结果显示稻壳可能会对涉 及到肝脏药物代谢的研究结果有一定影响。

与 此同时，相对于玉米芯来说，稻壳吸水性相对较差， 这有可能会阻碍稻壳垫料的广泛应用。

另外，美国科研工作者研究出一种适用于大家畜动物和小鼠、沙鼠和仓鼠等小动物的新型垫料，该垫料是由刨花木材、纸质材料、垫料质量 1 ～ 5% 的 表面活性剂以及 20% ～ 40% 的皂土混合制成的颗 粒状、薄片状复合物，它可以增加 4 ～ 5 倍体积的持水性。该垫料已经申请发明专利，其优势在于其拥有较大的表面积和高持水性，可以增强对动物排泄物的吸收。此外，还有专利显示美国科学家研究出一种兼顾吸收动物排泄物和具备心理刺激性能的垫料。该垫料包括多个垫料颗粒组分形成的吸尿性颗粒和多个聚合物圆柱体组分构成的展开的聚合圆柱体并与吸尿性颗粒相混合。聚合物圆柱体具有 1 ～ 30 mm 的平均柱高，1∶ 1 ～ 12∶ 1的柱高与圆柱体直径的比率，以及大于 10∶ 1的条带长度与柱高比。 垫料颗粒组分相对于圆柱体的体积比是 1 ∶ 1 ～ 25∶ 1。垫料对笼内的动物起到精神鼓舞和减少厌倦 情绪的作用。

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啮齿类实验动物垫料的研究进展 (3843 downloads )