Emotional welfare indicators in cattle / Emosjonelle velferdsindikatorer hos storfe
Det har i den siste tiden blitt satt søkelys på velferden til produksjonsdyr, og en antar at konsumentenes krav til mer informasjon og sikring av disse dyras velferd vil øke betraktelig i nærmeste fremtid. Det er dermed behov for et verktøy som bønder, veterinærer og andre kan bruke i en etisk kvalitetssikring av husdyrproduksjonen. Som et ledd i denne prosessen ble prosjektet "Validering av etologiske velferdsindikatorer i storfeholdet" startet opp i 1998. I tillegg til en doktoravhandling skal prosjektet munne ut i en rapport som presenterer velferdsindikatorer til bruk i praksis. Her vil både tidligere kjente og nye indikatorer som avdekkes i prosjektet beskrives.
For å kunne vurdere velferden til et dyr må man ha klart for seg hva en legger i begrepet. En er ennå ikke blitt enig om en generell definisjon på dyrevelferd. Likevel er Brooms definisjon fra 1986 antakelig den mest brukte: "Et dyrs velferd er dets tilstand med hensyn på dets evne til å hanskes med sitt miljø." Senere har andre hevdet at dyrets subjektive, ubehagelige følelser i forbindelse med risiko for å dø eller ikke reprodusere seg burde være det vesentlige i en velferdsvurdering. Det foregår ennå en diskusjon om hvorvidt en bare kan legge dyrets subjektive føeleser til grunn, og om eventuell reduksjon i biologiske funksjoner skal komme i annen rekke i en vurdering av velferd hos dyr.
Alle organismer har visse grunnleggende behov, og vil reagere negativt i form av emosjonelle reaksjoner eller tegn på frustrasjon dersom disse behovene ikke blir tilfredsstilt. Det antas også at dyr reagerer positivt når disse behovene blir tilfredsstilt. Man er enige om at atferd som er en respons på et gitt stimulus påvirkes av subjektive følelser eller emosjoner som et resultat av en viss aktivitet i sentralnervesystemet.
Flere velferdsindikatorer er beskrevet i litteraturen, noen er mer validerte og aksepterte enn andre. Det er behov for å finne flere indikatorer og å belyse flere sider av dem som allerede er kjente. De mest brukte emosjonelle velferdsindikatorene er frykt og aggresjon. I tillegg er flere ulike fysiologiske velferdsindikatorer beskrevet. Disse er aktivering av det autonome nervesystemet, frigjøring av katekolaminer, aktivitet i hypothalamus-hypofyse aksen og frigjøring av kortikoider fra binyrebarken, hovedsakelig kortisol. Indikatorene kan deles videre inn i korttids- og langtidsindikatorer avhengig av hvor lenge dyret har vært utsatt for et uønsket stimulus. De fleste kjente velferdsindikatorer er "negative". Det vil si at de indikerer dårlig velferd når de er tilstede. Når indikatoren ikke er til stede antas velferden å være god. I motsetning til negative velferdsindikatorer måler lek god velferd. Når denne positive indikatoren er til stede antas velferden å være god. Atferden er imidlertid nesten alltid kun observert hos yngre dyr, og er dermed ingen hensiktsmessig velferdsindikator i en besetning av voksne dyr. Det var et av målene i denne avhandlingen å finne flere slike positive velferdsindikatorer som kan sies å måle god velferd hos voksne dyr.
I den første delen av prosjektet, som ble utført våren 1999, var målet å skaffe en oversikt over det atferdsspekteret NRF-kyr viser, både i båsfjøs og løsdrift, frekvensen av atferder som antas å fortelle noe om dyras velferd og relevante sider ved røkt og innredning. I dette pilotforsøket ble 10 tilfeldige gårder i Oslo og Akershus med en besetning på over 10 dyr besøkt. Halvparten av gårdene drev løsdrift, den andre halvparten hadde tradisjonelt båsfjøs. På hver gård ble 10 tilfeldig utvalgte dyr observert i til sammen 3 timer hver. Informasjon om innredning og rutiner på hver enkelt gård ble også samlet inn.
Målet med andre delforsøk var å finne atferdstrekk hos mjølkeku som kan sies å reflektere kuas subjektive følelser, og dermed også velferdsnivå. I dette forsøket ble 24 dyr vennet til å bli fôret fra en trekasse i 2 dager før observasjonene startet. Alle dyra var NRF-kyr og sto oppstallet i båsfjøset ved Senter for Husdyrforsøk, NLH. Vi ønsket å introdusere dyra for et positivt og et negativt stimulus, for så å sammenligne atferdsresponsene på disse to stimuli. Det positive stimulus var fôr gitt på tidspunktet når dyra vanligvis blir fôret, mens det negative var fôrdeprivasjon; at dyret ikke fikk mat. Vi antok at et dyr som er sultent vil oppleve det å få mat som positivt og å ikke få mat som frustrerende. Når dyra ble fôret midt på dagen, 3. dag i 13.00-tida, fikk 12 av dyra sin rasjon fôr fra kassa, mens de andre 12 fikk fôret dekket til av en gjennomsiktig plexiglassplate med små hull i. På denne måten kunne dyra både se og lukte fôret, men ikke få tak i det. Dyra ble filmet i 6 minutter straks etter at stimuli var introdusert.
Resultatet av fôrkasse-forsøket som ble utført i 2000 viste en forskjell i frekvens av stereotypier (p=0,036), aggresjon (p=0,0001) og vokalisering (p=0,016). De frustrerte dyra viste signifikant mer av disse atferdene. Stereotypier, aggresjon og vokalisering er alle kjente og godt validerte velferdsindikatorer. Det antas at de ulike stereotypier kyr viser; tungerulling, biting på innredning og slikking på innredning, reflekterer ulike aspekter av motivasjoner som ikke blir tilfredsstilt hos dyret. Dyr som tungeruller antas for eksempel å være motivert for å utføre spiseatferd men å ikke få utløp for denne atferden. Kraftfôr er næringsrik mat, men er såpass konsentrert at kua raskt blir ferdig med å ete fôret. På beite bruker kua 4-9 timer på å ete. Selv om kua blir mett av kraftfôret er hun fortsatt motivert for å utføre selve etebevegelsene. Dette kommer til uttrykk ved at kua blir stående å rulle med tunga enten inni eller utenfor munnen. Når kua gjør dette frigjøres endogene opioider fra hypofysen. Dette er kroppens "naturlige narkotika". Når dette utskilles i blodet antas ubehaget ved å ikke få utløp for motivert atferd å dempes.
Tidligere forsøk har vist at vokalisering hos dyr indikerer stress. Disse forsøkene har hovedsakelig blitt utført i forbindelse med slakting, og frekvensen av vokalisering er godt korrelert med fysiologiske parametere. En fordel med vokalisering er at atferden er objektiv og enkel å observere. Aggresjon kan være et dyrs første forsøk på å unngå en negativ situasjon. Derfor er frekvensen av atferden relevant i vurderingen av velferd.
Det ble også tatt bilder og video med et digitalt kamera for å få bedre og klarere bilder av kuas øyne. Videofilmer av de to stimuliene som kua er blitt utsatt for ble så nøye studert og sammenlignet for å finne ut om kua viser mer av det hvite i øyet når hun er frustrert, på samme måte som det ble konkludert med i forsøket hvor fôr ble brukt som stimuli.
I tillegg hadde de fôrdepriverte kyrne en større prosentandel hvitt i øyet sammenlignet med kuene som fikk mat. I løpet av de seks minuttene med videoopptak ble filmen stoppet fem ganger for å måle arealet av hvitt i øyet i forhold til totalt øyeareal med iris og pupill. Forholdet ble regnet ut ved å se på øyet som en ellipse. Arealet av det hvite området ble funnet ved å måle de to diameterne i øyet og pupillen for så å trekke arealet av farget område fra arealet av hele øyet.
Det ble så utført tre oppfølgingsforsøk for å finne ut om andel hvitt i øyet også kan brukes som en indikator på kuas emosjoner i andre situasjoner. I det første forsøket ble kalv brukt som stimuli. Atferden til kua blir registrert i det øyeblikket kua ble fratatt kalven sin etter at sterke sosiale bånd er bygget opp. Når kua fikk tilbake kalven etter 6 timer ble atferden hennes igjen registrert, og observasjonene fra disse to situasjonene ble sammenlignet. Det ble også gjort registreringer av hjertefrekvens hos dyra. Resultatet viste en økning av hvitt i øyet når kua ble fratatt kalven og en reduksjon når hun fikk den tilbake. I det andre forsøket ble kyrne utsatt for et overraskende stimulus: en paraply som ble slått opp brått foran kua. Alle kyrne responderte med en økning i andel hvitt i øyet. I det tredje forsøket studerte vi atferden til kyrne da de ble utsatt for et positivt stimulus; forventning om å få kraftfôr. Kyrne viste også da økt andel av hvitt i øyet, men ikke så mye som da de ble utsatt for negative stimuli. I tillegg var atferden ulik.
Det femte, og siste, forsøket ble utført for å validere andel hvitt i øyet som en indikator på følelser hos kyr. I dette forsøket ble kyrne introdusert for nøyaktig samme stimuli som i første og tredje forsøk, mat og fôrdeprivasjon, samt forventning om kraftfôr, men vi så også på hvordan kyrne responderte på stimuliene da de var påvirket av diazepam. Hypotesen var at diazepam reduserte fryktnivå og dermed også andel hvitt i øyet. Denne hypotesen ble bekreftet.
Det antas at tilbaketrekking av øyelokket, slik at mer av det hvite området i øyet kommer til syne, er et tegn på frykt eller annen type stressreaksjon. I en slik situasjon bør dyret være i stand til å se best mulig slik at potensielle farer oppdages, og utskillelse av adrenalin fører blant annet til at pupillene forstørres. Når kua spiser, tygger drøv eller hviler er øynene ofte lukket eller halvt lukkede. Dyret er avslappet; det trenger ikke så godt syn som i en stress-situasjon. Videre forsøk vil vise om denne indikatoren er hensiktsmessig med tanke på mål på velferd hos dyr. Indikatoren er ikke beskrevet tidligere. Dersom den viser seg å være hensiktsmessig, vil det kunne være et enkelt verktøy for bonden å bruke som ledd i en velferdsvurdering av dyra sine.
Pr. februar 2005: Agnethe-Irén Sandem, Harevn. 34B, 1413 Tårnåsen
English language abstract Consumers of animal products increasingly demand that animals are handled in a humane way. To assess welfare of cattle by non-invasive techniques, more information is needed on positive and negative emotional expressions. The aim of this thesis was to find and describe behaviour traits in cattle that can reflect the cows' subjective emotions. Consequently, we wanted to identify behaviour elements shown as a response to pleasant (positive) stimuli as well as elements shown as a response to frustrating (negative) stimuli.
The first experiment showed that the percentage of white of the total visible eye area (PWE) was larger than normal in the cows exposed to a frustrating stimulus (food deprivation), while it was consistently lower than normal in cows exposed to a positive stimulus (being fed when hungry.) The results suggested that PWE may be a dynamic indicator of emotions in dairy cattle, and we wanted to study the generality of this indicator.
In the next experiment, separation from a 4-day-old calf was used as the frustrating stimulus, and reunion with the calf six hours later as the rewarding stimulus. Upon separation PWE increased moderately. After reunion, PWE was reduced markedly.
The third experiment aimed at investigating PWE as a fear indicator in dairy cows exposed to a suddenly opened umbrella. Opening of the umbrella caused a significant increase in avoidance and PWE.
In the fourth experiment, we studied the behaviour and change in PWE of cows when exposed to a positive conditioned stimulus. The results showed a significant increase in PWE.
The last experiment aimed at validating PWE as an emotional indicator, related to the frustration-contentedness axis, in cattle. The hypothesis was that treatment with the anti-anxiety drug diazepam should reduce PWE in frustrated cows, but have no effect on the PWE in non-frustrated or rewarded cows. The hypothesis was confirmed. The results strengthened the hypothesis that PWE may be a general dynamic indicator of both negative and positive emotions in dairy cattle, reflecting levels of arousal and consummatory states.
The exact interpretation must be done with regard to the simultaneous behaviours observed.
February 2005: Agnethe-Irén Sandem, Harevn. 34B, N-1413 Tårnåsen
