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Nuove metodologie per la valutazione oggettiva del benessere animale
nella specie suina
PigWel
Convegno “Il benessere dei suini: ricerche a supporto della specificità
delle produzioni italiane”
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Benessere animale
Il rispetto del benessere animale
esigenza per l’intera filiera in stretta relazione con:
• efficienza produttiva dell’allevamento
• ridotto uso d’antibiotici e chemioterapici
• maggiori garanzie in termini di sicurezza alimentare ed
ambientale
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Indicatori Benessere
FISIOLOGICI PRODUTTIVI PATOLOGICI ETOLOGICI
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Indicatori fisiologici
– Frequenza cardiaca
– Frequenza respiratoria
– Temperatura corporea
– Parametri biochimici
• Cortisolemia
• Status ossidativo
• Colesterolo
• Glicemia
• Glucocorticoidi
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Indicatori produttivi
– Performances produttive
• accrescimento medio giornaliero
• indice di conversione alimentare
– Performances riproduttive
• n° parti scrofa/anno
• n° suinetti Nati vivi
• n° suinetti svezzati
– Mortalità
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Indicatori patologici
– Presenza lesioni
– Presenza patologie
– Morbilità
– Indicatori immunologici
• Proteine fase acuta (aptoglobina)
• Lisozima
• Attività battericida del siero
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Indicatori comportamentali
– Comportamenti agonistici
– Vizi comportamentali
• Ear biting
• Tail biting
• Belly nosing
– Cannibalismo
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definire indicatori standardizzati, messi a punto su
solide basi scientifiche, che possano essere impiegati
per valutare il livello di benessere animale
utilizzando parametri unici e condivisi.
BENESSERE
?
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PROGETTI BENESSERE
WELFARE QUALITY® projectCosto: 17 milioni €Contributo: 14.6 milioni €
PigWel Regione LombardiaCosto: 435.000 €Contributo: 252.500 €
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Benessere: pubblicazioni indicizzate (CAB) 34.209
1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 20150
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
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FINALITA’ GENERALE
valutare oggettivamente il benessere animale utilizzando due tecniche innovative:
KRL test risposta biologica in termini di stress ossidativo
Zootecnia di Precisione studio del comportamento dei suini
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PARTNER• Dipartimento di Scienze e Tecnologie Veterinarie per la
Sicurezza Alimentare, UniMi
Coordinamento scientifico - KRL - PLF
• Centro Benessere Animale e Immunoprofilassi IZS della Lombardia e dell'Emilia Romagna, Brescia
ANALISI EMATOCHIMICHE
• Kirial International, Francia
STRUMENTAZIONE TEST KRL
• Katholieke Universiteit Leuven, Belgio
MODELLI MATEMATICI
• Consorzio Powerfeed, Pavia
ANIMALI, STRUTTURE E MANGIMI
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STRUMENTI
KRL Test
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Il test KRL
14
Il test consiste nel sottoporre un campione di sangue o emazie all’aggressione di radicali liberi in condizioni
strettamente standardizzate.
Tutti i sistemi enzimatici e chimici di difesa del campione vengono attivati per proteggere l’integrità delle cellule
fino alla loro lisi
consente di misurare
l’attività antiradicalica globale del sangue
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Eritrocita
0 50 100 1500
20
40
60
80
100
Temps (min)
Hém
oly
se (
%)
KRL: approccio biologico
Cellula lisata
0%Emolisi
100%Emolisi
Flusso luminoso
Attacco radicalico50%Emolisi
Tempo, minuti
Em
oli
si %
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Cinetica di emolisi
Emazie
Time
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STRUMENTIZootecnia di Precisione
Obiettivo: sviluppo di strumenti per il monitoraggio on-line, ed in modo automatico, del comportamento degli animali e della loro risposta biologica.
Scopo: analizzare, in continuo, i dati fondamentali per la predisposizione delle più opportune strategie aziendali
Modello predittivo
MONITORAGGIO &
CONTROLLO
Risposta desiderata
FEEDBACK
Produzione Inquinanti
Comportamento
Alimentazione Ambiente
Management
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La strumentazione è costituita da:
• PC contenuto in un box di protezione
• Video camera CCD
• Box di contenimento-protezione della videocamera
• Cavo di connessione pc- videocamera
• Software eYenamic v 2.0
frame catturato dalla videocamera
calcolo
indice di occupazione
Indice di attività
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Camera image (t)
Activity image A(t)
contourplot activity ZADi,j(t) Activity index AI(t)
Motion segmentation
Camera image (t-1)
L’indice di attività:
la differenza tra due valori successivi (calcolati al
secondo) di frazioni del pavimento del box che
risultano coperte dalla sagoma dell’animale per
secondo.
L’indice di occupazione:
frazione del pavimento del box che risulta coperta
dai suinetti per secondo (il concetto si basa
sull’assegnazione di un numero riferito alla postura
dei suinetti sul pavimento).
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Labelling tool
Identificazione automatica del comportamento
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Comportamenti ‘negativi’ (indesiderati)
Attacco (morso)Lotta“Caccia”Antiparallel pressingSpintoniAllontanamento dal truogolo
Comportamenti ‘positivi’
(desiderati)
Gioco (movimento)Assunzione dell’alimentoAbbeverataGrufolamentoInterazione naso-nasoLotta gerarchica rituale (senza lotta)
J. Hartung, 2011Comportamenti ‘neutrali’
Stare sedutiStare in piediStare sdraiatiCamminareCorrereSaltareStrofinarsiAllontanamento dal truogolo
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OBIETTIVI
Sensibilità e riproducibilità :
test KRL
zootecnia di precisione
nella valutazione del benessere nella specie suina
e
validazione e interpretazione dei risultati con utilizzo di
indicatori produttivi, fisiologici e comportamentali classici.
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APPLICAZIONE STRUMENTI
1. Momento fisiologico
2. Integrazioni alimentari
3. Situazioni di Stress
Sensibilità KRL test in relazione:
SvezzamentoParto/lattazione
Vitamina EAntiossidanti vegetaliMetodo somministrazione
PavimentazioneRimescolamentoRiduzione spazioArricchimento ambientale
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24 39 846065707580859095
100105110
Età, giorni
T1/2
, m
in
Attività antiradicalica globale del sangue allo svezzamento,
a 15 e 60 giorni post-svezzamento (n= 40; P.V.=7,1 kg)
Svezzamento Effetto tempo P<0,001
1. Effetto dello svezzamento
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Attività antiradicalica globale del sangue in funzione del trattamento
alimentare (n= 40; P.V.=7 kg)
Tratt P = 0,032
2.1 Integrazione con vitamina E
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15 d 60 d 90 d 150 d60
65
70
75
80
85
90
Controllo
AOV
T1
/2,
min
(P = 0,09)
2.2 Integrazione con antiossidanti vegetali
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56 suinetti P.V. 5 kg
• dieta controllo
• dieta integrata con estratto vegetale titolato in fenilpropanoidi glicosidi (PPG)
3.1 Stress indotto da rimescolamento
0 59
30
37
39
44
PRELIEVI EMATICI
RIMESCOLAMENTO
PRELIEVIEMATICI
RATING SCALE RATING SCALE
14
1414
14
CONTROLLO PPG
7 7
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frequenza delle anomalie comportamentali in funzione
dello stress indotto dal rimescolamento
PRIMA DOPO P
Ci sono gruppi di suini ammassati? 0 0 1,000
Esistono lesioni riferite al Eterolesionismo? 0 50 0,021
Sono presenti lesioni alla parte anteriore? 25 75 0,046
Sono presenti lesioni alla parte posteriore? 12.5 100 <0,001
E’ presente il Belly Nosing? 62.5 25 0,131
Sono presenti comportamenti competitivi? 12.5 0 0,302
Sono presenti lesioni alle orecchie? 50 100 0,021
Sono presenti lesioni alla coda? 0 25 0,131
E’ presente il comportamento di Ear Biting? 62 75 0,590
E’ presente il comportamento di Tail Biting? 0 0 1,000
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rimescolamento
37 390
2
4
6
8
10
12
giorni
Variazione del global score in funzione del rimescolamento
Effetto rimescolamento P<0,001
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Effetto rimescolamento P= 0,012Effetto trattamento P=0,037
Attività antiradicalica globale del sangue in funzione del trattamento
alimentare e dello stress indotto da rimescolamento
rimescolamento
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Livelli di cortisolo ematico in funzione del trattamento alimentare e
dello stress indotto da rimescolamento
rimescolamento
Effetto rimescolamento P=0,091
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Livelli di aptoglobina sierica in funzione del trattamento alimentare
e dello stress indotto da rimescolamento
Effetto trattamento P=0,035
rimescolamento
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0,24 0,16 0,24 m2/capo m2/capo m2/capo
0 21 25 35 49 d
Prelieviematici
26 suinetti svezzati di 9 kg PV
• Dieta controllo
• Dieta integrata con estratto vegetale titolato in fenilpropanoidi glicosidi
(PPG)
3.2 Stress indotto riduzione dello spazio
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Capacità antiradicalica globale del sangue in funzione del
trattamento alimentare e dello stress indotto
Tempo P=0.05(21d vs 25 d P=0,023)
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APPLICAZIONE STRUMENTIZootecnia di precisione in relazione:
1. Registrazione del comportamento animale
Calcolo degli indici di attività e di occupazione
2. Labelling tool
- Integrazioni alimentari
- Situazioni di Stress RimescolamentoRiduzione spazioArricchimento ambientale
Antiossidanti vegetali
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Esempio dell’andamento dell’indice di attività durante la giornata
Somministrazione dell’alimento
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T0: periodo prima del rimescolamentoT1: periodo dopo il rimescolamento
Andamento dell’indice di attività prima e dopo il rimescolamento degli animali
Stress indotto da rimescolamento
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T0: periodo prima del rimescolamentoT1: periodo dopo il rimescolamento
Andamento dell’indice di occupazione prima e dopo il rimescolamento degli animali.
Gli animali trattati si dispongono meglio nel box (meno stress)
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Effetto del rimescolamento e del trattamento alimentare sulla variazione
degli indici di attività e di occupazione degli animali
Indici Controllo PPG
Attività al T0 0.01018 ± 0.00843 0.01454 ± 0.01433
Attività al T1 0.01127 ± 0.00875 0.01641 ± 0.01193
Occupazione al T0 0.14403 ± 0.07997 0.25230 ± 0.10198
Occupazione al T1 0.18509 ± 0.10942 0.28120 ± 0.12798
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Stress indotto: riduzione dello spazio 0
.00
1.0
02
.00
3.0
04
.00
5.0
06
.00
7.0
08
.00
9.0
01
0.0
01
1.0
01
2.0
01
3.0
01
4.0
01
5.0
01
6.0
01
7.0
01
8.0
01
9.0
02
0.0
02
1.0
02
2.0
02
3.0
00
.00
1.0
02
.00
3.0
04
.00
5.0
06
.00
7.0
08
.00
9.0
01
0.0
01
1.0
01
2.0
01
3.0
01
4.0
01
5.0
01
6.0
01
7.0
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8.0
01
9.0
02
0.0
02
1.0
02
2.0
02
3.0
00
.00
1.0
02
.00
3.0
04
.00
5.0
06
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7.0
08
.00
9.0
01
0.0
01
1.0
01
2.0
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3.0
01
4.0
01
5.0
01
6.0
01
7.0
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8.0
01
9.0
02
0.0
02
1.0
02
2.0
02
3.0
00
.00
1.0
02
.00
3.0
04
.00
5.0
06
.00
7.0
08
.00
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06
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02
1.0
02
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.00
9.0
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01
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0.0
02
1.0
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1.0
02
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.00
5.0
06
.00
7.0
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.00
9.0
01
0.0
01
1.0
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0.0
02
1.0
02
2.0
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00
.00
1.0
02
.00
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06
.00
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01
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01
1.0
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8.0
01
9.0
02
0.0
02
1.0
02
2.0
02
3.0
0
.-4 giorni .-3 giorni .-2 giorni .-1 giorno Riduzione spazio.+1 giorno . +2 giorni .+3 giorni .+4 giorni
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0.1
Box con riduzione dello spazio Box senza riduzione dello spazio
Data e Tempo
Ind
ice
di a
ttiv
ità
Andamento dell’indice di attività nei box con e senza riduzione dello spazio disponibile
![Page 41: Nuove metodologie per la valutazione oggettiva del benessere animale nella specie suina PigWel Convegno Il benessere dei suini: ricerche a supporto della](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062404/5542eb5d497959361e8cbe05/html5/thumbnails/41.jpg)
Andamento dell’indice di occupazione con e senza riduzione dello spazio disponibile
![Page 42: Nuove metodologie per la valutazione oggettiva del benessere animale nella specie suina PigWel Convegno Il benessere dei suini: ricerche a supporto della](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062404/5542eb5d497959361e8cbe05/html5/thumbnails/42.jpg)
Effetto della riduzione dello spazio sulla frequenza (%) dei comportamenti
Comportamento Box controllo con riduzione dello
spazio Frequenza (%)
Box trattato (PPG) con riduzione dello spazio
Frequenza (%)
Prima della
riduzione
Dopo la
riduzione
Prima della
riduzione
Dopo la
riduzione
Annusamento 1.65 1.22 4.20 6.09
Succhiamento 0 5.33 0 1.23
Belly nosing 0 4.32 0 0
Aggressione 1.14 0 0.84 0
Mordicchiamento alle orecchie 0.18 0.37 6.98 0.32
Mordicchiamento alla coda 0.82 0.11 0.15 0
Mordicchiamento al fianco 0 0 0 0
Mordicchiamento alle zampe 0.47 0 0.13 1.15
Alimentazione 83.55 30.13 69.17 13.31
![Page 43: Nuove metodologie per la valutazione oggettiva del benessere animale nella specie suina PigWel Convegno Il benessere dei suini: ricerche a supporto della](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062404/5542eb5d497959361e8cbe05/html5/thumbnails/43.jpg)
APPLICABILITA’
KRL TestMetodo innovativo in grado di fornire un dato sintetico dello
stato fisiologico dell’animale.
Creazione di una filiera certificata sul benessere animale, mediante una tecnologia oggettiva e validata:
• ricadute positive sull’immagine del prodotto finale
• maggiori garanzie di sicurezza alimentare.
![Page 44: Nuove metodologie per la valutazione oggettiva del benessere animale nella specie suina PigWel Convegno Il benessere dei suini: ricerche a supporto della](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062404/5542eb5d497959361e8cbe05/html5/thumbnails/44.jpg)
• Precisione :
coefficiente di variazione (CV) del tempo di semi-emolisi Ripetibilità : CV < 2,5 % Riproducibilità : CV < 4 %
KRL Test
• Buona sensibilità ai differenti fattori di variazione testati
• La genetica ? (progetto ProZoo)
• Altri fattori stressogeni ?
![Page 45: Nuove metodologie per la valutazione oggettiva del benessere animale nella specie suina PigWel Convegno Il benessere dei suini: ricerche a supporto della](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062404/5542eb5d497959361e8cbe05/html5/thumbnails/45.jpg)
Zootecnia di precisione
Integrazione all’osservazione degli operatori che produce
sistemi precoci di allarme per il corretto management
• permette di monitorare in continuo gli animali
• non è uno strumento invasivo che altera la normale
routine in allevamento
APPLICABILITA’
![Page 46: Nuove metodologie per la valutazione oggettiva del benessere animale nella specie suina PigWel Convegno Il benessere dei suini: ricerche a supporto della](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062404/5542eb5d497959361e8cbe05/html5/thumbnails/46.jpg)
Svilu
ppo
politi
che
sul b
enes
sere
ani
mal
e
Livello del benessere animale nella società
1. Adeguamento alla legislazione UE
2. Sensibilizzazione
3. Sviluppo prodotti
4. ………………..
5. ………………….
CONCLUSIONI
![Page 47: Nuove metodologie per la valutazione oggettiva del benessere animale nella specie suina PigWel Convegno Il benessere dei suini: ricerche a supporto della](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062404/5542eb5d497959361e8cbe05/html5/thumbnails/47.jpg)
Grazie per l’attenzione ….