实验动物学重点 完整版.docx

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实验动物学重点完整版

一、绪论

1、实验动物（Laboratoryanimal）指经人工培育或人工改造，来源清楚，遗传背景明确，对其携带微生物和寄生虫、遗传及营养、环境因子实行控制，用于科学研究、教学、生产、检验以及其它科学实验的动物。

2、实验用动物（experimentanimal）:

指用于实验的各种动物，包括实验动物、经济动物、观赏动物和野生动物

3、《广东省实验动物管理条例》于2010年10月1日起颁布实施

供应用的实验动物应当具备下列完整资料：

（1）品种、品系及亚系和确切的名称；

（2）遗传背景或其来源；

（3）微生物检测状况

（4）合格证书

（5）饲育单位负责人签名。

无上述资料的实验动物不得应用。

实验动物福利

1）定义：

动物与它的环境相协调一致的精神和生理完全健康的状态。

2）动物五大自由：

不受饥渴的自由；生活舒适的自由；不受痛苦伤害和疾病威胁的自由；生活无恐惧和悲伤感的自由；表达天性的自由

3）动物实验设计必须遵循的“3R”原则

1、替代（replacement）：

尽可能使用低等实验动物或非实验动物替代动物实验进行实验。

2、减少（reduction）：

不应盲目增大动物样本数或重复实验以获得统计结论，而应提高实验的精确性，应权衡统计学满意程度与伦理学间的关系。

3、优化（refinement）：

应优化实验设计和操作，以减轻动物的痛苦。

实验动物分类

（1）微生物控制分类：

普通动物2.清洁动物3.无特定病原体动物4.无菌动物5.悉生动物

（2）遗传学控制分类：

1、近交系2、封闭群3、杂交群4、突变系5、转基因动物

二、实验动物环境生态学

1、实验动物环境：

人工控制的，供实验动物繁殖、生长的特定场所及相关条件，即围绕实验动物的所有事物的总和。

2、环境因素分类：

因素

种类

适宜条件

对实验的影响

P.S

气候因素

温度

20℃-26℃

①影响生长发育和繁殖；②影响代谢；③影响健康和抗感染的能力；④激发应激反应；⑤影响试验结果

气温过高导致雌性动物性周期紊乱，产仔减少，死胎率增加，泌乳量减少；雄性动物睾丸附睾萎缩；怀孕动物死亡率增加

湿度

40%-70%

高温高湿使得动物蒸发抑制，代谢紊乱，机体抵抗力下降，发病率上升；高湿利于病原微生物和寄生虫繁殖

低温干燥时，大鼠易发生环尾病；低湿时，哺乳母鼠发生吃仔现象，仔鼠发育不良、体重增加停滞

气流和风速

0.1-0.2m/s

合理组织气流流向和风速能调节温度和湿度，又可降低室内粉尘和有害气体污染，控制传染病的流行。

气流速度和散热正相关

换气次数：

洁净程度越高，要求换气次数越多。

屏障环境：

10-20次/h；隔离环境：

20-50次/h。

压强梯度：

洁净区高于污染区

理化因素

光照

150-300Lx

①影响视力。

②影响生理及生殖机能。

明暗交替时间12/12或10/14h。

噪声

≤60db

①影响神经及心血管系统功能。

②影响消化及内分泌系统功能。

③影响繁殖及幼小动物生存。

粉尘

过敏原，病原微生物的主要载体。

对屏障环境以上级别设施中的空气，必须进行有效过滤。

有害气体

≤14mg/m3

有害气体：

氨、甲基硫醇、硫化氢等。

气体污染：

氨浓度＞14mg/m3。

生物因素

空气中的微生物

落下菌数：

在不饲养动物的状态下每5～10m2放置1个直径9cm的血琼脂培养皿，暴露30min培养48h的菌落数。

0个/皿（隔离环境），≤3个/皿（屏障环境）

饲养密度和社会因素

饲养室每平方米面积收容的成年实验动物最大密度，大约是小鼠100只，大鼠50只，豚鼠20只，兔4只，犬1只，猴1只

居住因素

①笼具；②垫食；③给食器；④饮水器等

3、实验动物分类

（1）普通动物：

一级动物：

不携带人畜共患病和动物烈性传染病的病原。

（2）清洁动物：

二级动物：

不携带对动物威胁大和对科学研究干扰大的病原。

（3）无特殊病原体动物：

三级动物：

无特定的病原微生物和寄生虫存在。

（4）无菌动物：

四级动物：

检不出任何微生物和寄生虫的动物。

4、实验动物设施分与所饲养的动物

普通环境-饲养普通动物。

屏障环境-饲养清洁动物和SPF动物。

隔离环境-饲养SPF动物、悉生动物（Gnotobiotic）和无菌动物（germfree）。

三、实验动物营养学

1、六大营养物质：

水、蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素

2、营养物质分类、作用及影响（选择题）

营养物质

生理作用

缺乏时影响

常用实验动物需求量

水

水约占实验动物体重的50-70%,是一切组织、细胞和体液的组成成分。

体内物质的输送、组织器官形态的维持、渗透压调节和体温调节、生化反应与排泄等活动的进行,都有赖于水的参与。

水分减少8%时,就有失水表现,严重干渴、食欲丧失、黏膜干燥、抗病力下降、蛋白质和脂肪分解加强;

水分减少10%时,会引起严重的代谢紊乱;

水分减少20%,将导致动物死亡。

小鼠：

4-7ml

大鼠：

40-90ml

豚鼠：

85-150ml

兔：

60-140ml/kg

狗：

25-35ml/kg

蛋白质、

氨基酸

１、构成生物体组织的基本成分（肌肉，血液）。

帮助身体制造新组织以替代坏死的组织，帮助伤口愈合。

肠粘膜和消化腺较早累及，临床表现为消化吸收不良，腹泻；肝脏不能维持正常结构与功能．出现脂肪肝；肌肉蛋白合成不足，而逐渐出现肌肉萎缩，容易疲劳；胶原合成发生障碍，使伤口不易愈合；幼龄时期出现骨骼生长缓慢，智力发育障碍

低蛋白饲料诱发大鼠骨质疏松模型的制备：

对照组：

蛋白质20％、去离子水；实验组：

低蛋白8％、去离子水饲喂90天骨量明显减少，反映骨形成的指标骨形成率明显降低，矿化沉积率有降低的趋势，反映骨吸收指标细胞数量增加

２、构成体内许多有重要生理作用的物质（酶、激素，抗体），

酶的活性下降：

抗体合成减少，抵抗力下降；肾上腺皮质功能减退，很难克服应激状态。

３、体内水分的正常分布，体液酸碱平衡的调节、遗传信息的传递等。

血浆蛋白合成障碍。

蛋白质长期摄入不足。

可导致逐渐形成水肿。

实验动物必须氨基酸：

异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、

蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸

色氨酸、缬氨酸、组氨酸、精氨酸、半胱氨酸、酪氨酸

４、供给能量

如合并其他产能营养素的摄入不足，可导致消瘦等问题．严重时导致死亡。

脂肪

脂肪：

氧化供能、储存能量、保护机体

磷脂：

生物膜成分、血浆脂蛋白成分

胆固醇：

酶促反应、调节血脂、生物膜成分等

直接导致必须脂肪酸的缺乏。

大鼠脱毛、尾坏死、生长停滞；其他动物则发生生殖能力下降、泌乳量下降、毛发无光泽

肥胖模型：

实验动物：

刚断乳的SD大鼠，体重50克左右。

方法：

高营养饲料喂养

饲料配制：

（1）基础饲料：

大麦粉20％玉米粉16％麸皮16％脱水蔬菜10％豆粉20％鱼粉10％酵母1％骨粉5％食盐2％

（2）营养饲料：

奶粉10克，猪油10克，鸡蛋:

只，鱼肝油10滴，豆芽250克

结果：

5天后，体重增加一倍

动脉粥样硬化动物模型

（1）兔诱发模型：

体重2kg左右，每天喂服胆固醇0.4g和蛋黄，2个月。

（2）小型猪模型：

Gottigen系小型猪较为理想，用含l％～2％的高脂食物喂饲6个月。

（3）灵长类：

其损害和人类疾病在成分和解剖部位方面均相似

碳水化合物

（1）保护蛋白质不被蛋白酶消化

（2）控制细胞膜的通透性

（3）起节省蛋白质的作用

（4）保证脂肪的充分氧化

（5）解毒作用

（6）作为合成生物大分子的前体

（7）提供膳食纤维

维生素

维生素D缺乏性佝偻病动物模型

大鼠：

断奶大鼠20-21d，给予不含维生素D的饲料，饲养于避光环境，饲养20-30d制模成功。

矿物质

（1）参与机体组织的结构组成

（2）维持体内电解质平衡和酸碱平衡

（3）作为酶组成成分和催化剂参与体内物质代谢

缺铁性贫血动物模型

实验动物：

断乳SD大鼠♀♂各半

方法：

对照组：

饲喂低铁饲料（4mg/㎏）饮去离子水，补充右旋

糖酐铁5mg

缺铁性贫血组：

饲喂低铁饲料、饮去离子水8周

缺锌动物模型

实验动物：

大鼠、小鼠、恒河猴、鸡、家兔

方法：

对照组：

饲喂正常饲料

缺锌组：

饲喂低锌饲料（1mg/㎏）饮去离子水

3、各种实验动物的营养需要特点（选择题）

（1）小鼠：

饲料中18%粗蛋白，4～8%粗脂肪。

①小鼠特别需要含亚油酸丰富的日粮。

②若添加0.47%含硫氨基酸可提高小鼠的生长发育和繁殖性能。

③小鼠对钙及维生素A、D需要量较高，但同时又对过量维生素A敏感。

维生素A过量可导致小鼠繁殖紊乱和胚胎畸形。

④每公斤饲料中添加维生E50mg，可显著提高小鼠受孕率、产仔率。

⑤无菌小鼠还应注意补充维生素K。

（2）大鼠：

18～20%的粗蛋白

①应特别注意脂肪酸的供给，必需脂肪酸含量占总能量的1.3%，其中亚油酸在饲料中含量不能低于0.3%

②在饲料中添加0.4%的蛋氨酸和0.48%的赖氨酸，可提高大鼠的生长速度

③大鼠对钙、磷的缺乏耐受力较强，对镁需要量较多，尤其是妊娠、哺乳时

④每公斤饲料中添加60mg维生素E能提高大鼠繁殖率。

⑤无菌大鼠还应注意补充维生素B12。

（3）豚鼠：

蛋白含量要求20%左右，粗纤维在16%左右

①粗纤维量不足，豚鼠会出现排粪障碍和脱毛现象。

②豚鼠体内不能合成维生素C，必须在饲料中添加。

豚鼠对维生素C缺乏特别敏感，缺乏时可致坏血病，生殖力下降，甚至造成死亡。

每只豚鼠每日需补10mg维生素C，繁殖阶段需补充30mg。

（4）兔：

粗蛋白质15%，粗纤维含量不低于15%，

①加入一定量干草，以提高粗纤维比例，这对防止兔腹泻至关重要。

。

②日粮应补充精氨酸和赖氨酸。

③对缺钙有较强的耐受能力。

④繁殖时需额外补充维生素K。

（5）犬：

粗蛋白含量25-30%，粗纤维相对比例低

①动物性蛋白应占全部蛋白质食物的1/3。

②犬能耐受高脂肪日粮，要求日粮含有一定量的不饱和脂肪酸。

③犬对维生素A、D、B1、B2需要量较大。

（6）猴：

粗蛋白质含量占24-26%，一般以面粉、豆粉、玉米粉、鸡蛋、食盐等制成饼干作为主食。

①对营养要求比较高。

②对维生素C特别敏感，缺乏可造成牙龈出血，精神萎靡，长期缺乏或不足会导致死亡。

③每天定量供给新鲜水果和蔬菜

4、影响营养需求的因素：

（1）遗传因素：

ODS大鼠L-谷氨酸氧化酶的缺乏，无法合成维生素C，需补充维生素C。

（2）生理状况：

配种、怀孕、带仔的母鼠应提高营养供给，少量多次，足够饮水

（3）环境因素：

动物可由镀锌的笼盒表面接触到锌元素，而饲养在平板底网上的动物，就有更多的机会摄取到粪便中的额外养分。

（4）微生物状态：

无菌动物因肠道内微生物状态与一般动物不同因此在配制饲料时，必须调整饲料成分及配制方法，以满足动物的需求。

（5）研究条件：

对于进行手术外科或饲料中测试物的动物，需给与适口性较好的饲料

（6）营养成分的相互作用：

不同的矿物质饲料会竞争同一吸收门户或同一运送系统

5、饲料原料来源：

天然饲料原料、加工饲料原料、纯化学物质

6、设计配合饲料时应考虑的因素

（1）必需参考各类动物的营养需要量，并根据饲养实践经验加以应用；

（2）尽可能选用营养丰富，价格低廉，本地区来源较充足的原料；

（3）要注意饲料的适口性；

（4）要考虑动物的生理特点选用适宜的饲料。

（5）天然存在或人为带入的污染物会影响实验动物的生理过程，以及实验数据的准确性。

7、颗粒饲料的优点

（1）加工过程中高温作用使蛋白质变性和淀粉α化，容易消化吸收。