Kafeste Barındırılan Kemirgenlerin Altlık Malzemeleri
Yağmur Özgür Güven
Derleme
Altlık malzemeleri, hayvanın dışkısı ile temasını azaltmak ve/veya sınırlamak için ve yuva yapmak için kullanılır. Bu malzemeler aynı zamanda yalıtım sağlar ve bu nedenle termoregülasyona izin verir; çevresel zenginleştirme sağlamaya hizmet edebilir, mikroorganizmaların büyümesini en aza indirir ve bazı durumlarda kafes içindeki amonyak birikimini azaltır. Ayrıca, bu malzemelerin, önemli fizyolojik değişikliklere neden olarak deney sonuçlarında varyasyona yol açma potansiyeli, bunlarla ilgili sayısız bilimsel araştırma yapılmasını sağlamıştır. Bazılarını bu yazıda bulacaksınız.
Kafeslerdeki amonyak seviyesinin, sıçanlarda anormal solunum gibi sonuçlara neden olduğu bilinmektedir. Kemirgen altlıklarında nem emicilik özelliği, amonyak üretimi ve zararlı bakteriyel toksinlerin oluşumunu azaltma açısından en önemli kriterlerden biridir -ancak bakteri üremesi ve amonyak üretimini etkileyen tek niteliğin emicilik olmadığı da bilinmektedir[1]. Altlıklarda bir diğer önemli kriter ise, hayvanın yuva yapabileceği doğal bir ortamı taklit edebilmesidir. Örneğin fareler, bir yuva oluşturmak için kullanabilecekleri büyük, lifli malzemeler konusunda bir tercih sergilemektedir[2],[3]. Ayrıca malzemelerin oküler değişikliklere neden olabilecek toz vb. partiküller üretmemesi de önemlidir.
Hem “temaslı” hem de “temassız” altlık olarak, her birinin kendine özgü avantaj ya da dezavantajları olan çeşitli malzemeler kullanılmaktadır. Temassız altlık, tipik olarak, kafesi kaplayan bir tabaka veya örtüdür ve hayvanla fiziksel teması yoktur; daha ziyade idrar ve dışkıyı toplamak ve emmek için bir tepsi veya kafesin altına oturur. Altlıklar, genellikle çeşitli derecelerde işleme tabi tutulan odun, pamuk ve mısır koçanı gibi bitkisel malzemelerden üretilir.
Polar, hayvanlar için yumuşak ve rahat bir altlık malzemesi olsa da polietilen malzemeler sıvıları kolayca emmediği için tavsiye edilmez. Pamuk yünü veya benzeri ‘kabarık’ yatak ürünleri gibi ince tellere ayrılan yuvalama materyalleri, kemirme-yeme davranışı gösteren sıçanlar için tehlikeli olabilmektedir[4]. İnce iplik/tellere ayrılabilen malzemeler, uzuvlara dolanarak dolaşım kaybına ve ampütasyonla sonuçlanacak tehlikeli durumlara -hatta ölüme- yol açabilirler. Bu yüzden altlık ve yuva materyalleri seçilirken çok dikkatli olunmalı ve türe özgü davranışlar gözden geçirilerek seçim yapılmalıdır.
Hiçbir altlık tipi, tüm türler için ideal değildir.
Örneğin, bazı selüloz yatak formlarındaki lifler, nude mice (kirpikleri olmayan çıplak veya tüysüz fareler) için uygun değildir çünkü (periorbital) apselere sebep olur[5]. Ya da çoğu tür için uygun bir altlık malzemesi sayılabilecek mısır koçanı granülüne, bazı hamsterların alerjisi olabilmektedir.
Minimal işlenmiş ahşap, en yaygın olarak kullanılan temaslı altlık çeşididir. Kabuğu olmayan yumuşak veya sert ağaçlar (kavak, kayın, akçaağaç ve / veya huş ağacı) doğranır, parçalanır (veya tıraşlanır) ve ardından ambalajlamadan önce bakteri ve nem içeriğini azaltmak için 648 dereceye kadar ısıtılır[6]. Çoğu ahşap altlık, özellikle parçalanmış veya tıraşlanmış ürünler, mükemmel yuva oluşturma özelliklerine sahiptir. Bu malzemelere hoş aromalarını veren uçucu aromatik aminler, hepatik mikrozomal enzim konsantrasyonlarını ve dolayısıyla ksenobiyotik işlemeyi değiştirdiğinden, çam veya sedir gibi yumuşak ağaçlardan genellikle kaçınılır[7]. Aspen (titrek kavak) talaşı fenoller içermediği için önerilen ve sağlıklı bir talaş çeşididir.
Altlık Malzemelerinin İncelenmesi ve Karşılaştırılması.
Mısır koçanı (“corncob”), koçanın odunsu halka kısmından çekiçli değirmen ve silindirli değirmen ile işlenerek üretilir ve daha sonra kurutulur, çeşitli pelet boyutlarında mevcuttur. Kemirgenler için 1/8 inç, 1/4 inç veya her ikisinin karışımı yaygın olarak kullanılır. Mısır koçanı, amonyak birikimini engelleme açısından mükemmel özelliklere sahiptir ve bu nedenle statik izolatör kafesleme kullanıldığında tercih edilir. Mısır koçanı yoğunluğu yuva yapısını sınırlar ve bu nedenle sıklıkla yuva malzemesi ile takviye edilir veya diğer altlık türleri ile karıştırılır.
2014’te Zhejiang Üniversitesi Biyosistem Mühendisliği ve Gıda Bilimi Fakültesi’nden Doç.Anand Babu ve Hindistan Merkez Gıda Teknolojik Araştırma Enstitüsü Biyokimya Departmanı’ndan Prof.Muthukumar Serva Peddha ve aynı üniversitenin Gıda Mikrobiyolojisi Bölüm Başkanı Govindarajulu Venkateswaran’ın, laboratuvardaki kemirgenlerin altlık malzemelerinin mikrobiyolojik ve fizyokimyasal yönden incelenmesi üzerine yaptıkları çalışmada[8]; talaş, çeltik kavuzu (olgunlaşmış pirinç kabuğu), mısır koçanı granülü ve kırpılmış kağıt karşılaştırılmış. Nem oranı mısır koçanında en yüksek ve çeltik kavuzunda en düşük olarak görülmüş ve bunun sebebinin altta idrar birikimi olabileceği belirtilmiş. Altlık ağırlığındaki değişimde (yani emicilik) ise çeltik kavuzu en emici materyalken, mısır koçanının en az emici olduğu tespit edilmiş. PH ve ısı derecesi konusunda ise, altlık malzemeleri arasında anlamlı bir fark görülmemiş ve farklı yatak malzemeleri üzerinde barındırılan farelerin vücut ağırlıkları da önemli ölçüde farklılık göstermemiş. En yüksek amonyak konsantrasyonu talaşta çıkarken, en düşük amonyak konsantrasyonunun sert ahşap altlık veya mısır koçanı-alfa selüloz karşımı altlıklarda görüldüğü ve altlık değiştirme süresinin uzaması için, tesislerde mısır koçanı kullanılması gerektiği belirtilmiş. Mikrobiyolojik incelemede ise en yüksek TPC (total plate count) seviyesi çeltik kavuzunda, en düşük ise mısır koçanında gözlemlenmiş, yani, en “hijyenik” altlık mısır koçanı olarak belirlenmiş. Ve çalışmanın sonucu olarak; en düşük olumsuz mikrobiyel yük özelliği ve sağlıklı, patojen içermeyen ortamı garanti etmesinden ötürü, mısır koçanının fareler için en uygun altlık malzemesi olduğu sonucuna varılmış.
Mısır koçanı granülünün olumsuz yanlarına gelecek olursak, bu altlık malzemesinin yüzeyinin fareler ve sıçanlar için rahatsız edici olmasını sayabiliriz. Ayrıca bazı durumlara aşındırıcı olabilmektedir ve yapılan çalışmalarda, yüksek derecede bağışıklığı bozulmuş fare türlerinde ayak tabanı lezyonları ile ilişkilendirilmiştir.
Yapılan bir başka çalışmada[9], altlık malzemesinin emiciliği konusundaki ticari iddiaların doğruluğunu ölçmek için 6 farklı altlık malzemesinin tuz emiciliği karşılaştırılmış ve birim kütlesi başına ifade edilen değerin yanısıra, (kafeslerde gerekli derinliğe ulaşarak kullanıldığından) çok daha önemli olan hacimsel emme kapasitelerine de odaklanılmış. Bu malzemeler: talaş, mısır koçanı, kavak granülü (kübik kavak cipsi), Alpha-Dri™[10], Omega-Dri™ ve selüloz liflerinden elde edilen Tek-Fresh™[11]. Bu çalışmada da mısır koçanının en emici ve en az amonyak üreten malzeme olduğu ve emicilik dışındaki birçok faktörün bir malzemenin uygun altlık olup olmadığını belirlediği sonucuna varıldı.
Ağaç kaynaklı etkilerin araştırıldığı bir çalışmada, okaliptüs küspesi, çam talaşı ve vermikülit kullanılan kafeslerde barındırılan sıçanların kalp, karaciğer ve akciğer dokularındaki değişiklikler karşılaştırıldı ve üç materyalin de sadece tel tabanlı kafeste (altlık malzemesi olmadan) yaşayan hayvanlarınkiyle karşılaştırıldığında kalp dokularındaki askorbik asit seviyelerinde anlamlı bir fark olmadığı görüldü[12]. Aynı bilim insanlarının bu üç malzemeyle yaptığı bir diğer çalışmada ise toz içeriği, hayvanın aktivitesi sonucu toz üretimi, nem emme özellikleri ve amonyak üretimi karşılaştırıldı. Çalışmanın sonucuna göre, çam talaşı ve vermikülitte bulunan toz parçacığı yüzdesi okaliptüs küspesinde bulunandan 18-8 kat büyüktü ve aynı zamanda en düşük amonyak seviyesi de okaliptüs küspesinde elde edildi. En yüksek amonyak konsantrasyonu çam talaşında kaydedilirken aynı zamanda vermikülitten %50 daha az toz ürettiği de görüldü[13].
Tayland Mahidol Üniversitesi Ulusal Laboratuvar Hayvanları Merkezi’nde, sıklıkla kullanılan üç farklı altlık materyalinin karşılaştırıldığı araştırmada[14], mısır koçanı ve ham kauçuğun ahşap granüllerden daha uygun bir altlık olduğu ve üç malzemenin de salin ile ıslatıldığında sertlik ve şeklini önemli ölçüde koruduğu sonucuna varıldı.
Farklı altlık materyallerinin sıçanlarda öğrenme ve hafıza performansı, dokuya göre altlık tercihi ve kafes içi amonyak konsantrasyonu üzerindeki etkisini araştırmak için İran’da iki farklı üniversitenin Biyoloji Fakültelerinde yapılmış araştırmada; akkavak, ceviz, fıstık, kayısı, badem ağacı ve yabani yoncadan aynı ebatlarda altlık malzemesi kullanılmış. Verilere göre, ceviz ve badem granülü kullanılan sıçanların diğer gruplara göre daha iyi öğrenme ve hafıza performansına sahip oldukları, en zayıf öğrenme ve hafızanın yonca kullanılan grup olduğu, materyal dokusuna göre sıçanların en çok vakit geçirmeyi tercih ettiği malzemenin ceviz ve bademin kullanıldığı bölümler olduğu ve ayrıca yonca altlıklı kafesteki amonyak seviyesinin en üst düzeyde olduğu görülmüş[15].
Bir diğer ilginç araştırma çalışması ise, mısır koçanı ve kavak granül tabakasının sıçanlardaki yavaş dalga uykusu (uykunun en derin hali) üzerine odaklanmış ve bu altlık malzemelerinin etkileri EEG ile ölçülmüş. Beş haftalık gözlemin ardından, mısır koçanı altlıklı sıçanların malzemeyi sürekli yana itme ve altlıksız kafes alanlarında dinlenmeyi tercih ettikleri, kavak granülünde ise bu davranışın görülmediği kaydedilmiş. Ayrıca kavak granülünden mısır koçanı altlığa alınan hayvanlarda yavaş dalga uykusunda geçirilen zamanda önemli bir azalma görülmüş[16].
Altlık malzemelerinden kaynaklanan partikül maruziyetini ölçmek için, çam talaşı, kavak talaşı, emici kağıt ve mısır koçanı kullanılan kafeslerde kemirgenin kazma-karıştırma lokomotor aktivitesi sonucunda, -filtrasyon sistemi olsa dahi- tüm malzemelerin solunabilir partikül maddeler ürettiği ve noktürnal hayvanlarda partikül seviyesinin geceleri daha yüksek olacağı görüldü[17].
Amerikan Laboratuvar Hayvanları Bilimi Derneği Dergisi’nde yayınlanan bir çalışma[18], kendine ait havalandırma sistemine sahip (Individually Ventilated Cages), mısır koçanı ve selüloz altlıklı kafeslerdeki amonyak seviyesi ölçümleme çalışmalarında elde edilen verileri şöyle açıklıyor: selüloz altlıklı 3 kafeste de kabul edilebilir maksimum amonyak seviyesi sınırı (100ppm) 11. günde aşıldı, mısır koçanı altlıklı kafeslerde ise bu seviyeye 21. günde ulaşıldı. Aynı dergide yayınlanan bir başka çalışmada ise pirinç samanı, buğday samanı ve çam talaşının biyokimyasal etikleri değerlendirilmiş. Çam talaşı ile yaşayan dişi ve erkek sıçanlarda karaciğer enzim aktivitesi artarken, katalaz enzim aktivitesi ise buğday samanı grubundakilere göre azalmış. Bunun aksi şekilde, pirinç samanında barındırılan grupta karaciğer enzim aktivitesi azalırken, katalaz enzim aktivitesi ise -buğday samanı grubundakilere oranla- artmış. Ve çalışmanın sonucunda şu karara varılmış: biyokimyasal parametrelere etkileri test edilen malzemelerden, sıçanlar için en uygun olanı pirinç samanı ve fareler için en uygun olanı da buğday samanı[19].
Hayvanların tercihleri.
Sıçanların “altlık tercihleri”ni belirlemeye yönelik yapılan bir çalışmada ise; daha önce altlık deneyimi olan sıçanların kavak granülünü (talaştan daha büyük, kübik ve kalın parçalar), daha önce altlık materyali deneyimi olmayan sıçanların ise mısır koçanı yerine kağıt şeritleri tercih ettikleri görüldü[20]. Bu ve benzeri çalışmalar, yukarıda da bahsedilen bir altlık malzemesinin tüm hayvanlar için uygun bir seçim olmadığı tezini pekiştiriyor. Bir diğer tercih çalışmasında ise fare ve sıçanların nispeten küçük partiküllü malzemelerdense (granül, kum vb.) daha büyük partiküllü parçalara sahip malzemeleri tercih ettikleri saptandı[21].
Suriye Hamsterlarının altlık tercihlerini araştırmak için de hayvanlar her biri farklı yatak malzemesi içeren birbirine bağlı kafeslere erişime sahipti. Bu malzemeler çam talaşı, kavak talaşı, mısır koçanı ve ağaç peletleriydi. Bu deneydeki önemli tercihler şunlar oldu: kavak talaşı yerine çam talaşı, ağaç peletler yerine mısır koçanını tercih ettiler. Deneyi aynı altlık malzemeleriyle tekrarlayarak bu sefer ek bir kafese de kağıt havlu konuldu ancak ilk deneyden farklı bir durum olmadı ve tercihleri değişmedi. Ayrıca altlık malzemesinin ayakların durumu, vücut ağırlığı artışı ve tekerlek koşma aktivitesi üzerinde önemli bir etkisi tespit edilmedi. Ve neticede; test edilen bu dört altlık malzemesinin, altlık düzenli olarak değiştirildiğinde kısa vadede uygunsuz olarak değerlendirilemeyeceği sonucuna varıldı[22].
Konuyu daha da karmaşık hale getiren “tercihler” konusunda yapılan bir diğer ilginç çalışmada, farelerin, dört farklı tip kafes zemin kaplama malzemesi: talaş, bez, geri dönüştürülmüş kağıt ve kağıt, ve dört tip yuvalama malzemesi: geri dönüştürülmüş kağıttan çoban kulübesi, kumaş, ahşap silindir ve polikarbonat fare iglosu arasındaki tercihleri değerlendirildi. Sonuçlara göre; farelerin karanlık ve aydınlık oramda kumaş malzemede diğer malzemelere göre daha çok vakit geçirdiği, karanlık ortamda kumaş ve çoban kulübesinde kalma sürelerinin önemli ölçüde uzun olduğu görüldü. Yani diğer bir deyişle, laboratuvardaki farelerin beslenmesi ve sağlıklı altlık malzemeleri kadar, yuva yapabilecekleri ya da saklanabilecekleri çevresel zenginleştirme öğelerinin de önemli olduğu sonucuna varıldı[23].
Kafes temizleme sıklığı.
Hijyenik bir ortam için kafes temizliği gerekli olsa da sıçanlar koku kullanarak iletişim kullanan canlılar olduğundan dolayı kafeslerinin çok sık temizlenmesi de önerilmez. Kafes temizleme sıklığının sıçan davranışları (saldırganlık ve yaralanmalar), genel sağlık durumu (kilo, Harder bezi salgısı, akciğer patolojisi) üzerindeki uzun vadedeki etkisini ölçmek amacıyla beş ay süren bir çalışma yapıldı. Ve temizleme sıklığının hayvanın refahı açısından net bir etkisi olmamasına karşın sık temizliğin amonyak konsantrasyonunu azalttığı-ama buna karşın şiddetli olmayan küçük kavgaların arttığı ve ayrıca şaşırtıcı şekilde altlık türünün amonyağı etkilemediği görüldü[24].
[1]Perkins SE, Lipman NS. Characterization and quantification of microenvironmental contaminants in isolator cages with a variety of contact beddings. Contemp Top Lab Anim Sci. 1995 May;34(3):93-8. PMID: 16457563.
[2]Blom, H.J.M., Van Tintelen, G., and Van, V.1996. Preferences of mice and rats for types of bedding material. Lab Anim30:234–244.
[3]Van de Weerd, H., Van Loo, P., Van Zutphen, L.et al.1997. Preferences for nesting material as environmental enrichment for laboratory mice. Lab Anim31:133–143.
[4]RSPCA: Rat Care Advice-Nesting Material: https://www.rspca.org.uk/documents/1494939/7712578/Nesting+Material+%28PDF+248KB%29.pdf/a03ddbb9-278f-2ddb-8c59-45a212c39491?version=2.0&t=1559136713799&download=true
[5]White, W.J., Hawk, C.T., and Vasbinder, M.A.2008.The use of laboratory animals in toxicology research. In Principles and Methods in Toxicology, ed. A.W.Hays, 1055–1101. 5th ed. Boca Raton, FL: CRC Press.
[6]Management of Animal Care and Use Programs in Research, Education, and Testing: Robert H. Weichbrod, Gail A. (Heidbrink) Thompson, John N. Norton. CRC Press, 2017
[7]Ferguson, H.1966. Effect of red cedar chip bedding on hexobarbital and pentobarbital sleep time. J Pharm Sci55:1142–1148.
[8]Babu, Anand & P, Hari & Venkateswaran, Govindarajulu & Peddha, Muthukumar. (2013). Evaluation of micro-environment and microbiological monitoring of various bedding materials for laboratory rodents. Research Animals. 1. 56-61.
[9]Burn CC, Mason GJ. Absorbencies of six different rodent beddings: commercially advertised absorbencies are potentially misleading. Lab Anim. 2005 Jan;39(1):68-74. doi: 10.1258/0023677052886592. PMID: 15703126.
[10]http://www.ssponline.com/alpha_dri.html
[11]https://www.envigo.com/7099-tek-fresh-contact-bedding
[12]Potgieter FJ, Wilke PI, van Jaarsveld H, Alberts DW. The in vivo effect of different bedding materials on the antioxidant levels of rat heart, lung and liver tissue. J S Afr Vet Assoc. 1996 Mar;67(1):27-30. PMID: 8786613.
[13]Potgieter FJ, Wilke PI. The dust content, dust generation, ammonia production, and absorption properties of three different rodent bedding types. Lab Anim. 1996 Jan;30(1):79-87. doi: 10.1258/002367796780744893. PMID: 8709579.
[14]Kengkoom, Kanchana & Ampawong, Sumate & Laosantisuk, Apisit & Kaewmanee, Wasan. (2008). Absorbency and Other Physical Properties of Three Different Rodent Beddings in Thailand. Kasetsart Journal – Natural Science. 042. 463-472.
[15]Abbasnejad,M., KooshkiR., Esmaeili-Mahani,S., TajabadiA., & Naderi R. (2020). The effects of bedding materials on learning and memory performance and texture preference in rats. Iranian Journal of Veterinary Science and Technology, 12(1), 55-62. https://doi.org/10.22067/veterinary.v12i1.86943
[16]Leys LJ, McGaraughty S, Radek RJ. Rats housed on corncob bedding show less slow-wave sleep. J Am Assoc Lab Anim Sci. 2012;51(6):764-768.
[17]Hudda N, Durant JL, Nemeth A, Mann P, Petitto J, Brugge D, Nephew BC. Bedding-generated particulate matter: implications for rodent studies. Inhal Toxicol. 2019 Aug;31(9-10):368-375. doi: 10.1080/08958378.2019.1694109. Epub 2019 Nov 25. PMID: 31762350; PMCID: PMC7006500.
[18]Koontz JM, Kumsher DM, Kelly R 3rd, Stallings JD. Effect of 2 Bedding Materials on Ammonia Levels in Individually Ventilated Cages. J Am Assoc Lab Anim Sci. 2016;55(1):25-28.
[19]Mohamed AS, Fahmy SR, Soliman AM, Gaafar KM. Effects of 3 Rodent Beddings on Biochemical Measures in Rats and Mice. J Am Assoc Lab Anim Sci. 2018;57(5):443-446. doi:10.30802/AALAS-JAALAS-18-000023
[20]Ras, Thirza & Ven, Marieke & Patterson-Kane, Emily & Nelson, K. (2002). Rats’ preferences for corn versus wood-based bedding and nesting materials. Laboratory animals. 36. 420-5. 10.1258/002367702320389080.
[21]Blom HJ, Van Tintelen G, Van Vorstenbosch CJ, Baumans V, Beynen AC. Preferences of mice and rats for types of bedding material. Lab Anim. 1996 Jul;30(3) 234-244. doi:10.1258/002367796780684890. PMID: 8843048.
[22]Preference for bedding material in Syrian hamsters. Laboratory Animals. 2006;40(4):410-418.
[23]Kawakami K, Shimosaki S, Tongu M, Kobayashi Y, Nabika T, Nomura M, Yamada T. Evaluation of bedding and nesting materials for laboratory mice by preference tests. Exp Anim. 2007 Oct;56(5):363-8. doi: 10.1538/expanim.56.363. PMID: 18075196.
[24]Burn CC, Peters A, Day MJ, Mason GJ. Long-term effects of cage-cleaning frequency and bedding type on laboratory rat health, welfare, and handleability: a cross-laboratory study. Lab Anim. 2006 Oct;40(4):353-70. doi: 10.1258/002367706778476460. PMID: 17018207.