LABORÁLLATOK BIOLÓGIÁJA Fekete Sándor György és Bersényi András 1. Laboratóriumi rágcsálók rendszertana Az emlősök osztályának legnépesebb öregrendje a rágcsálóké (Glires). A nemzettségek harmada és a fajoknak több mint a fele rágcsáló: a 354 nemzetségbe 34 család és 1685 faj tartozik. A laboratóriumi gerinces állatok 80%-a rágcsáló. Többségük éjszakai állat. Könnyen alkalmazkodnak környezetükhöz. Széles körű elterjedésük okán kezdték el alkalmazni őket a biológiai kutatásokban. A laboratóriumi rágcsálók rendszertana Öregrend: Rágcsálók öregrendje (Glires) Rend: 1. Valódi rágcsálók (Rodentia) és 2. Nyúlalakúak (Lagomorpha) Alrend: 1.1. Egérszerűek (Myomorpha), 1.2. Sűlszerűek (Hystricomorpha) és 1.3. Mókusszerűek (Sciuromorpha) Család: 1.1.1. Egérfélék (Muridae) 1.1.2. Hörcsögfélék (Cricetidae) 1.2.1. Tengeri malac-félék (Caviidae) 1.3.1. Mókusfélék (Sciuridae)/ Nemzetség /Genus/ és faj: 1.1.1.1. Mus - házi egér (M. musculus) 1.1.1.2. Rattus - patkány (R. norvegicus) 1.1.2.1. Mesocricetus - arany hörcsög (M. auratus) 1.1.2.2. Meriones - gerbil (M. unguiculatus) 1.2.1.1. Cavia - tengeri malac (C. porcellus) 1
1.3.1.1. Mormota: (Marmota monax) Család: 2.1. Nyúlfélék (Leporidae) Nemzetség /Genus/ és faj: 2.1.1. Üregi nyulak (Oryctolagus) - üregi nyúl v. házinyúl (O. cuniculus) 2.1.1. Tulajdonképpeni nyulak (Lepus) mezei nyúl (L. europaeus) 2. Házi egér (Mus musculus) Az Európában és Észak-Amerikában közismert házi egeret már a XVII. század elején összehasonlító anatómiai vizsgálatokra használták. A XIX. században a tudományos-technikai forradalom a mendeli genetikát ismét előtérbe hozta, és ezzel az egyszerűen tartható, tenyészthető kisemlősök iránti igény megnőtt. Mindezek vezettek a laboratóriumi egér megszületéséhez. Napjainkban a több száz kül- és beltenyésztett törzs nemcsak genetikailag különbözik egymástól, hanem jelentős anatómiai és élettani eltérések figyelhetők meg közöttük. 2.1. A házi egér funkcionális anatómiája Az egér testének négy fő tájéka: fej, nyak, törzs a végtagokkal és a farok. A koponyája hosszúkás, ovális, ez az agy formájában is megmutatkozik. Az egér fogazata a rágcsáló életmódhoz alkalmazkodott; az állkapocsban és az állcsontban egy-egy pár hatalmas, folyton növő metszőfog található. A metszőfogak és a rágófogak közötti foghíjas rész (diastema) széles. Fogképlete: 1/1 I, 0/0 C, 0/0 PM, 3/3 M. A gerincoszlop 7 nyak-, 13 hátés 6 ágyékcsigolyából áll. A keresztcsontot 3-4 csigolya összenövése alkotja. A 25-30 farok csigolya felépítése fokozatosan egyszerűsödik. A combcsont (femur) szinte párhuzamos a talajjal. A sípcsont (tibia) szinte derékszöget zár be a combcsonttal, jól fejlett, és a vékony szárkapoccsal 2
(fibula) összeolvad. Az egér végtagjai 5 ujjban végződnek, de a mellső végtag első ujja (hüvelykujj) csökevényes. A nagy falközötti csont (os interparietale) jól elkülönül a falcsont (os parietale) és a nyakszirti pikkely (squama occipitalis) között. A vérvétel egyik helye a szemgödri vénás öböl, ahonnan 3-4 naponként nyerhető kb. 200 µl vér. A fejtájék felületes vénáiból (pl. v. temporalis superficialis és a v. facialis) is vehető néhány csepp vér. Ismételt vérvételre a hátulsó végtag külső és belső felületén futó vénák (v. saphena lateralis és medialis) is használhatók, de csak kb. 100 µl vért lehet kinyerni. A könnymirigyek egyike a szemgödrön kívül helyezkedik (gl. lacrimalis extraorbitalis); ez ember esetében hiányzik. Az egér nyálmirigyei közül a fültőmirigy (gl. parotis) a legnagyobb, az áll alatti (gl. mandibularis) pedig jelentős ivari különbséget mutat. Hímeknél a végkamrák és különösen a kivezető csövek sejtjei nagyobbak, mint nőstényeknél. A nyálmirigyek melletti mirigyes szerv a csecsemőmirigy, amelynek kisebb része található a nyakon (lobus cervicalis), és nagyobb része a mellüregbe (lobus thoracicus) nyúlik. A nyaki szakaszon felületesen haladó torkolati véna (v. jugularis externa) vérvételre és intravénás injekció beadására egyaránt alkalmas. Az elülső üresvéna kettős, jobb és bal ága van (v. cava cranialis dextra és sinistra). Az aortaívből a fejet, a nyakat, az elülső végtagokat, a mellkas falát és elülső részének zsigereit ellátó erek három fő értörzsből származnak: a közös törzs (truncus brachiocephalicus), a bal közös fejér (a. carotis communis sinistra) és a bal kulcscsont alatti artéria (a. subclavia sinistra). A közös értörzs majd a jobb közös fejérre (a. carotis 3
communis dextra) és a jobb kulcscsont alatti artériára (a. subclavia dextra) válik szét. A szívből is lehet ismételten vért venni, akár 1 ml-t is. A punkcióhoz a tűt három irányból lehet a szívbe vezetni: 1) a lapátos porc alatt előrefelé, 2) a mellkas bejáratától hátrafelé és 3) szegycsont mellett függőlegesen. A bal tüdőszárny egységes, míg jobb az egymás mögött elhelyezkedő elülső, középső és hátulsó (lobus cranialis, l. medius és l. caudalis), valamint a járulékos lebenyből (l. acessorius) áll. Az egér májában jobb és bal lebeny (lobus hepatis dexter és sinister), illetve egy ún. farkalt lebeny (l. caudatus) különíthető el. A jobb és a bal lebenyen egy-egy bemetszés külső és belső lebenyeket (lobus dexter lateralis és medialis, ill. l. sinister lateralis és medialis) hoz létre. A farkalt lebeny részlete a processus papillaris. A májhoz epehólyag társul. A hasnyálmirigy szétszórtan, nagyobb részt a csepleszben foglal helyet. A csípőbél végső szakásza a sacculus rotundust képezve nyílik a vakbélbe. A remese kezdeti tágulata az ún. ampulla coli. Az egér azon emlősállatok közé tartozik, amelyek vakbelén nincs féregnyúlvány (appendix vermiformis). A sima, egypapillás vesék közül a jobb általában nagyobb és kicsit előrébb helyeződik. A hímek veséje relatíve nagyobb, mint a nőstényeké. A herezacskó a herékkel elsősorban a tenyészidőszakban szembetűnő, máskor ugyanis a herék a hasüregbe visszahúzva találhatók. A hímvesszőt merevedő testek és egy kicsi péniszcsont (os penis) építik fel. A páros járulékos nemi mirigyek közül az ondóhólyag (glandula vesicularis) nagy, és összekapcsolódik a dülmirigy elülső lebenyével. A dülmirigy (prostata) részei: az elülső, a felső és az alsó lebeny. Az elülső lebeny, az ún. glandula coagulationis a hüvelydugó képzésében vesz részt. A felső 4
(dorsalis) lebeny, mint magányos test a húgycsövön, míg az alsó (ventrális) lebeny a húgyhólyag és a húgycső között fekszik. A Cowper-féle mirigyek (gll. bulbourethrales) a hímvessző kezdetén helyezkednek; oldalán pedig a faggyúmirigyek (gll. praeputiales). A hosszú méhszarvak összenövése csak a méhnyak felől teljes (uterus bicornis subseptus). A nőstény egérnek öt pár tejmirigye van, három pár a nyaki-mellkasi, kettő a hasi-lágyék tájékon. Mindegyikhez ivarérett állatoknál jól fejlett csecsbimbók kapcsolódnak. A hímek négy pár tejmirigyéhez nem társul csecsbimbó. A farokban három véna (oldalt kettő, egy fent) és egy artéria (lent) fut. Ezek vastagabbak, mint a hátulsó végtag vénái, ezért vérvételhez, illetve injekciózáshoz kiválóan alkalmasak. Különösen az oldalsó vénák, amelyekből 200-300 µl vér is nyerhető előzetes melegítés után. Altatott állat hasi aortánján vagy a hátulsó üresvénáján keresztül az összes vér (kb. 1 ml) levető. 2.2. A házi egér élettana Az egér testfelülete a súlyához képest nagy. Ennek következtében a környezeti hőmérséklet ingadozására jól érzékelhető élettani változások játszódnak le. Hidegben a kémiai hőtermelés fokozódik. Az alapanyagcsere háromszorosát is elérő hőmennyiség fajlagosan több mint, ami más fajoknál mérhető. A környezeti hőmérsékletnek a termoneutrális zóna (29,6-30,5 o C) alá minden fokkal történő csökkenése jelentős (192 kj/m 2 /nap) hőtermelést jelent a testhőmérséklet fönntartása érdekében. A nagy testfelület, illetve párolgási felület miatt az egér érzékeny a külső hőmérséklet emelkedésére is. Ugyanis, a külső hőmérséklet tartós emelkedésekor a testhőmérséklet folyamatosan nő, és az anyagcsere lelassul. Így az egér tulajdonképpen szorosan véve nem állandó testhőmérsékletű állat. Különösen igaz ez az újszülöttekre, amelyek 5
hőszabályozása 20 napos korig fejletlen. A vadon élő egérnél a test hűtésének elsődleges módja, hogy visszabújik földalatti vackába, mivel izzadságmirigyei gyakorlatilag nincsenek, lihegni sem tud, a nyálzás korlátozott. A magasabb környezeti hőmérsékletet testhőmérsékletének módosításával részben ellensúlyozni képes, valamint a fül erei kitágulnak, és így fokozódik a hőleadás. A vízforgalma is gyors, ezért nagy melegben (pl. szállításkor) könnyen dehidratáció miatt sokkos állapotba kerülhet. Az egérnek a 20-25 o C-os teremhőmérséklet az ideális: a növekedés üteme gyorsabb, az alomszám nagyobb és az utódok életképesebbek. Figyelembe véve az egér kis méretét, a szívverés és a légzés üteme viszonylag gyors (l. alapadatok). A gyors anyagcsere folytán viszonylag magas a vörösvérsejt szám és hemoglobintartalom, jelentős a vérben az O 2 mennyisége, magas az alveoláris O 2 nyomás-. A kifejezett a Bohreffektus teszi lehetővé, hogy magas O 2 nyomás mellett is képes a légcserére, mivel a ph csökkenéssel gyengül a hemoglobin O 2 iránti affinitása. A veseglomerolusok száma közel ötszöröse, az egységnyi vesesszövethez viszonyított kiválasztófelület pedig kétszerese a patkányoknál mértekhez képest. Az egér egy-két csepp koncentrált vizeletet űrit egyszerre. A vizelet ilyen fokú bekoncentrálása (4300 mosm/l, az ember 1160 mosm/l-hez képest) a hosszú Henle-kacsnak és a sűrű erezettségnek (vasa recta) köszönhető. Az egér társas lény, a kommunikációban az elsődleges szerepe a feromonoknak van, amelyek a szaporodását is jelentősen befolyásolhatják. Az egér ivarérettségét fiatalon eléri. Idegen hím feromonjai a pubertást előbbre hozzák (Vandenberg.hatás). A nőstények egész évben ivarzanak (polyoestrus). Egyedi elhelyezéskor az ivari ciklus szabályosabb, mint 6
csoportos tartáskor. Hím nélküli nőstények csoportja anoestrusos (Lee- Boot-hatás). Hímnek a csoportba helyezésével az ivari ciklus szinkronizálódik (Whitten-hatás). Ha a sikeres párzást követően 24 órán belül a nőstényhez egy másik hímet teszünk, akkor a megtermékenyült petesejt nem ágyazódik be, és ezzel a vemhesség elmarad (Bruce-hatás). A Bruce- és a Whitten-hatást a hím egerek vizeletében lévő feromonok váltják ki. A párzást követő 24 óráig a hüvelyben egy ún. dugó - a hím járulékos nemi mirigyek összeállt váladéka - figyelhető meg. A kölykök vakon és csupaszon születnek általában a vemhesség 19-21. napján. Passzív immunitásra a placentán (placenta haemochorialis) és a kolosztrumon át tesznek szert. A kicsiket három hetes korukban célszerű leválasztani. Ha a fialás után az anya újból termékenyül, akkor a laktáció és a vemhesség egybeesik. A tejtermelés az implantációt késlelteti, és ezzel a vemhességi idő 3-5 nappal megnyúlik. Különböző termékenyítési módok ismertek. Monogám pár (egy hím és egy nőstény), illetve az ún. trió (egy hím és két nőstény) esetén a hím és a nőstény/ek/ folyamatosan együtt maradnak, így a fialást követő párzás megeshet. A fiókákat a következő alom megszületése előtt el kell választani. Az ún. hárem-pároztatáskor (poligám tenyésztés) három-hat nőstény van együtt egy hímmel. E rendszer alkalmazása esetén a nőstényeket néhány nappal a választás előtt célszerű elkülöníteni. Az alkalmazott tartási, illetve szaporítási mód meghatározza a környezeti feltételeket (doboz/ketrec típus, méret, alomanyag), valamint az állatjóllétet. Ha az állatok folyamatosan együtt maradnak, akkor a tenyésztés kevésbé eredményes, mivel sokat zavarják egymást, és a saját szaporulat megtartása nehéz, mert az anyák más almokat is nevelnek. 2.3. házi egér mint biológiai modell 7
A gyógyszeriparon kívül hosszú azon emberi megbetegedéseknek a listája, amelyek tanulmányozásához egérmodellt használnak. Továbbá a rövid élettartam (1-2 év) gerontológiai, míg a nagy szaporodási teljesítmény (ld. vemhességi idő, alomnagyság) genetikai kutatásokban történő felhasználásra teszi alkalmassá az egeret. 3. Laborpatkány (Rattus norvegicus) Kutatásokhoz az egér után a legáltalánosabban használt laboratóriumi gerincesek a patkányok. A laborpatkány (mint neve mutatja) a vadonélő rokonának, a barna-fekete patkány leszármazottja. Ázsiából ered, Európába az 1700-as évek elején került. Az ún. terrierbajnokságokból kinövő albínó tennyészetek egyedeit kisérleti célokra az 1800-as évek közepétől használják. A philadelphiai Wistar Kutatóintézet játszott elsődleges szerepet a világon ismert laboratóriumi patkánytörzsek kitenyésztésében. Számos albinó és ún. csuklyás, valamint színes patkánytörzs használt az orvosi, táplálkozási és toxikológiai vizsgálatokban, valamint magatartás-kutatásokban. 3.1. A laborpatkány biológiája A patkány élettana és anatómiája nagyban hasonlít az egéréhez. Ezért csak néhány különbség kerül bemutatásra. A falközötti csont (os interparietale) kisebb, mint egérnél, és csak a koponya felső részén szembetűnő. A garatmandulák és az epehólyag hiányzik. A mellékvesék a nagyerektől távol találhatók, ezért eltávolításuk kisebb kockázattal jár, mint pl. nyúlnál. A szemüregben fekszik a Harder-mirigy, amely barnás-vörös, porfirin tartalmú váladékot termel. A váladékot az állat a tisztálkodással juttatja ki, és a szemek valamint az orr körüli vöröses foltok csökkent komfortérzetet jeleznek. 8
Az alsó nyaki szakaszon találhatók a jól körülhatárolt barnazsírszöveti raktárak. A hőleadás a tálppárnák izzadságmirigyein és a farok kitágult erein keresztül zajlik. Nagy melegben testét nyállal fedi. A patkány tenyésztése nagyban hasonlít az egérnél tárgyaltakkal. Azonban a Bruce-hatás csak enyhe formában figyelhető meg, és az ivari ciklus szinkronizációja a hím feromonok hatására sem egyértelmű. Az ivari működésre a fényciklus befolyással van: napi 12-16 órás megvilágítás mellett kapjuk a legjobb tenyésztési eredményeket. A folyamatos megvilágítás azonban komolyan megzavarja a termékenységet, már rövid időn belül is. Az patkány tartása sokban hasonló az egéréhez. Ha a relatív páratartalom hosszú ideig 45 százalék alatti, akkor elsősorban fiatal állatoknál a farok egyes részének szűkülete (ún. gyűrűfarok) alakul ki. A patkányok nem obligát társas állatok, az egyedüllétet is jól bírják. Az egérnél kevésbé agresszívek, hímek is tarthatók együtt. Különböző törzseket viszont nem ajánlott összerakni, mert a támadó viselkedés fokozódik. 3.2. A laborpatkány mint biológiai modell A bevezetőben említetteken kívül, de teljesség nélkül: elhízás, alkoholhatás, sztrók, magas vérnyomás, allergiás gyulladások, onkológia, cukorbetegség, öröklődő betegségek (pl. diabetes insipidus), epilepszia stb 4. Tengerimalac (Cavia porcellus) A tengerimalac a csincsilla és a tarajos sül rokona. Dél-amerikai Andok-hegység indiánjai háziasították húsa miatt. Európába a spanyolok hozták a XVI. sz.-ban. A szőrtípus alapján több változata ismert: a rövid szőrű (v. angol), a körkörös mintázatú, durva szőrű (v. abesszin/etióp) és a hosszú, selymes szőrű (v. perui). 9
Könnyen beszerezhető, nem drága, olcsó a fenntartása is, nyugodt, megszelídíthető és elviselhető az illata - mindezek tulajdonságok eredményezik, hogy a tengerimalac labor- és kedvtelésből tartott állat is egyben. 4.1. A tengerimalac biológiája A tengerimalac szigorúan növényevő, harántul lejtő zápfogakkal, és az állkapcsa előre-hátra mozog. A metsző- és a zápfogak folyamatosan nőnek. A tengerimalac a nap 24 órájából nagyjából 20 órát aktív. Az ébrenlétet rövid, kb. 10 perces alvási szakaszok törik meg.a hímnek (kan) és a nősténynek (koca) is egy pár emlője van a lágyéktájékon. A mellső lábakon négy, a hátulsókon, pedig három ujja van. A bélsárevés (koprofágia) jelensége, más rágcsálókhoz hasonlóan, a tengerimalac élettani sajátossága is. A saját bélsarát közvetlenül a végbélből veszi föl (kivétel az elhízott ill. a vemhes állat, amelyek a padozatról, mert nem érik el a végbélnyílást). Az újszülöttek felszedik anyjuk ürülékét, ezzel alakítva ki belükben a felnőtt állatokra jellemző mikroflórát. A bélsárevés másik jelentősége, hogy a hasüreg jelentős részét kitöltő vakbélben élő baktériumok által előállított tápláló- és hatóanyagokhoz (elsősorban fehérjéhez, B- és K- vitaminhoz) jut hozzá. Az élettani bélsárevés legfejlettebb jelensége, a caecotrophia a házi nyúlnál a legkifejezettebb. Lényegében így az emészthetetlen rost kiürül, a fehérje viszont visszajut az állat bélcsatornájába. A tengerimalac esetében szembeötlő a két bélsár közti különbség a rostszegény, fehérjedús cékotróf uborkamag formájú, a valódi bélsár kifli alakú, de a felvétel kevésbé szabályozott a takarmány-összetétel és -mennyiség révén. [A csincsillánál és a degunál az összetételi, és ezzel a színbeli eltérés még megvan, de az alak már egyforma. A hörcsögnél már elmosódnak a különbségek: a felvett bélsárgolyók külső formája és összetétele nem tér el az ún. normális 10
bélsártól. A valódi bélsár fölvétele mutatkozik patkányok fehérjehiányos táplálásakor, de még ez sem tekinthető kóros folyamatnak, allotriofágiának.] A végbél körül a bőr szőrtelen. A hím tengerimalacok a legkönnyebben a hímvessző előbuktatásával különböztethetők meg. A nőstény polyoestrusos állat. Az ivarzás szembeötlő, mert ekkor a hüvelymembrán nyitott. A kocák jellegzetes viselkedési szokásokat vesznek fel, amilyen a ketrectárs meghágásának a megkísérlése, hasonlóan mint azt a kan teszi. Amikor az ivarzó nőstényt egy kan megközelíti, akkor lordosisos testtartást (homorú hát) vesz föl és kevés vizeletet fröcsköl a hím irányába. A párzás lerövidíti az ivarzást, és megtörténtét az ún. hüvelydugó kialakulása jelzi. Általában a vemhességi idő 68 nap, lényegesen hosszabb, mint a többi rágcsáló fajnál. A fialás előtt hormonhatásra a medencecsont az alsó részén (sacro-iliacus symphysis) szétválik egy tágas szülőutat alakítva ki. A tengerimalac megszületésekor jól fejlett: szőrtakarója teljes, szeme és füle nyitva és szinte azonnal jár. Pár órával a megszületése után szilárd takarmányt eszik. A tengerimalac polyoestrusos állat. Az ivarzás szembeötlő, mert ekkor a hüvelymembrán nyitott. Ugyanis a nem ivarzó, illetve nem fialó nőstények hüvelyét hártya fedi. A kocák jellegzetes viselkedési szokásokat vesznek fel, amilyen a ketrectárs meghágásának a megkísérlése, hasonlóan, mint azt a kan teszi. Amikor az ivarzó nőstényt egy kan megközelíti, akkor hátát homorítja (lordosis), és kevés vizeletet fröcsköl a hím irányába. A párzás megtörténtét az ún. hüvelydugó kialakulása jelzi. Általában a vemhességi idő 68 nap (ld. Alapadatok), lényegesen hosszabb, mint a többi rágcsáló fajnál. A fialás előtt hormonhatásra a medencecsont az alsó részén (sacro-iliacus symphysis) szétválik egy tágas szülőutat alakítva ki; nehézellés ezért ritka. A tengerimalac megszületésekor jól fejlett: szőrtakarója teljes, szeme és füle nyitva és szinte azonnal jár. Pár órával a megszületése után szilárd takarmányt eszik. 11
A vérben nagy mennyiségű (3-4%) ún. Foa-/Kurloff-féle sejt kering. Ezek mononukleáris (nem szegmentált magvú) fehérvérsejtek, amelyek citoplazmájában egy mukopoliszacharid zárványtest található. Szerepe még nem teljesen tisztázott. Vemhes nőstényeknél a placentában is megjelenik, vélhetően a magzatot védik a különféle anyai antigénekkel szemben. Köztudott, hogy a tengerimalac C-vitamint nem képes előállítani; a mikroszomális L-gulonolakton oxidáz ugyanis hiányzik. Aszkorbinsav hiányában a kollagénszintézis is zavart, mert sérül a lizin és prolin hidroxilezése. Kiegészítésre az ivóvízbe 220 mg/l C-vitamint adjunk. Figyelembe kell venni, hogy a víz klórtartalma inaktiválja a vitamint, továbbá a növekedés, a vemhesség és a laktáció megnöveli a szükségletet. Napjainkban C-vitaminnal kiegészített, kifejezetten tengerimalacoknak készült táp is kapható. A napi takarmányadag jó minőségű széna-kiegészítése megfelelő nyersrostforrás, és az állatok figyelmét lekötve segít a szőrrágás megelőzésében. A tengerimalac nem nyalja az itatószelepet, hanem rágcsálja, ezért rozsdamentes acélból készült szipókákat használjunk. Iváskor visszafújja a vizet a szájában maradt takarmány darabkákkal az üvegbe, aminek következtében a víz gyorsan szennyeződik. Emiatt az ivóvizet sűrűn kell cserélni. A tengerimalac társas élőlény, ezért inkább csoportosan tartsuk. Egymással alig agresszívek, kivétel az egymásnak ismeretlen, felnőtt hímek. A tengerimalac rendszerint nem mászik fel semmire, ezért ha a ketrec 20-25 cm-nél magasabb, akkor ketrectető nem szükséges. Alomanyag kiválasztása odafigyeléssel történjen, mert pl. a fűrészpor a hímeknél a tasakban (preputium) felhalmozódhat és a pénisz erekcióját megakadályozhatja, a nőstényeknél pedig vaginitist okozhat. 4.3. A tengerimalac mint modellállat 12
Mivel könnyen immunizálhatók, tudományos célokra (2-3%-ban) szérum- és vakcina-gyártás és -ellenőrzés, valamint az immunológa más területén használatosak, pl. TBC bőrpróbára a 2-3 hónapos, kb. 350-400 g súlyú állatok. Fogékonyak a fertőzésekkel szemben. Ezt kihasználva a TBC, a diftéria, a leptospirózis és a brucellózis kutatására is alkalmasak. A középfül kedvező anatómiai felépítése (nagy bulla tympanica) fülészeti beavatkozásokra is alkalmassá teszi. 5. Aranyhörcsög (Mesocricetus auratus) Kutatási célokra használt hörcsög 90%-a arany v. szíriai, a maradék kínai v. csíkos hátú (Cricetus griseus), örmény v. szürke (Cricetulus migratorius), ill. európai hörcsög (Cricetus cricetus). A szíriai hörcsög Dél-kelet Európa száraz, mérsékelt éghajlatú területein és Kis-Ázsiában (Közel-Kelet) őshonos. Természetes lakhelyén földalatti csatornákban él, amelyek hűsebb, párásabb körülményeket biztosítanak, mint a táj. Gyakorlatilag napjainkban laboratóriumi célokra használt szíriai hörcsög az 1930-ban a szíriai Allepo szomszédságában befogott egyetlen alomból származik, és a hetvenes évek elejére már a harmadik leggyakrabban használt laborállat. A kínai hörcsög természetes élőhelye a Kászpi-tenger és Kína keleti fele közti térség. 5.1. Az aranyhörcsög biológiája A hörcsög-félék családjára jellemző a nagy pofazacskó, a vastag törzs és a rövid farok. Fogképletük, mint a rágcsálóknál megismert. A hímek horpasz tájékán a bőr sötéten pigmentált, az itt található faggyúmirigyek váladéka (feromontermelés) terület megjelölésre szolgál. A váladéktermelés az ivarzási ciklushoz kötött. Izgalmi állapotban az állat megvakarja, dörzsöli magát, mintha a mirigy terület viszketne, a szőr pedig a mirigyek váladékától nedves lesz. A hörcsög magányos, éjszakai állat. Általában egyedül tartjuk őket, de az alomtestvérek akár hosszabb ideig is együtt maradhatnak. A nőstények 13
támadóbbak a hímeknél, és előfordul, hogy ivarérésük kezdetétől (kb. 40. nap) már az elkülönítésük szükséges. A napközben, a pihenésében megzavart hörcsög is támad, harap. A szilárd takarmány fölvétele 7-10 napos korban kezdődik. Mivel laposabb a pofája, ezért tanácsos néhány granulátumot a doboz aljára szórni, és így a természetes gyűjtögető szokását is gyakorolhatja. A hörcsög ivari ciklusa jól szabályozott, és négy napig tart (ld. Alapadatok). Az ovulációt követő reggel sűrű, tejszerű és jellegzetes illatú hüvelyváladék termelődik. A váladék megjelenését követő 3. nap estéjén valószínűsíthetően a párzás sikeres. Az ivarzó nőstény a hím ketrecébe téve lordosisos testtartást fölvéve válaszol annak szimatolására. Az aktus a 20-60 perces párzási időszak alatt többször megismétlődik. Ezután a nőstényt el kell távolítani, mert ellenkező esetben megtámadja a hímet. Ha a párzást utáni 5., vagy a 9. napon a jellegzetes hüvelyváladék megjelenik, akkor a nőstény nem vemhesült. Az aranyhörcsög vemhességi ideje viszonylag rövid (ld. Alapadatok), a kínai hörcsögé hosszabb (21 nap). A hörcsög a fialás után ivarzik - úgy, mint az egér és a patkány -, de nem termékenyül. Mind a monogám, mind a poligám szaporítási mód alkalmazható. Választás után lehetőleg monogám párokat alakítsunk ki, figyelembe véve, hogy agresszív magatartásuk miatt rendszerint egyedül vannak. Az ún. kézből történő pároztatáskor a nőstényt sötétedés után rakják be a hímhez. Az ún. háremrendszerben 1-4 hím él 5-15 nősténnyel. A vemhes nőstényeket elkülönítve tartsuk a választásig. Ha azonban ezeket a nőivarú egyedeket visszatesszük a csoportba, akkor gyakoriak a harcok, ezért a poligámrendszertől jobb eltekinteni. A kannibalizmus elsősorban az előhasi anyáknál alakul ki a fialás utáni héten. Ennek lehetséges oka a tapasztalat hiánya, a fokozott izgatottság, zavarás és/vagy a laktáció rendellenessége. A fiókákat az első héten nem 14
célszerű megérinteni, különösen nem az előhasi anyák kölykeit. Az újszülöttek mesterséges fölnevelése szinte sohasem eredményes, ellentétben a patkánnyal és az egérrel. 5.2. Az aranyhörcsög mint biológiai modell A szíriai hörcsög a következő tulajdonságainak köszönheti a kutatásokban történő alkalmazását: szaporaság, rövid élettartam alatti gyors fejlődés, anatómiai és élettani sajátosságok és kevés a természetes betegsége (ld. Alapadatok). Szaporaság. A nőstények a kb. egy évig tartó tenyészidő alatt legalább hat almot hoznak a világra, mindegyiket 4-10 kicsivel. Rövid élettartam alatti gyors fejlődés Vemhes állatokon a terratológiai hatást lehet nyomon követni. Anatómiai és élettani sajátosságok. A hideg a hörcsögöt élelemgyűjtésre sarkalja. Amikor a környezet hőmérséklete 5-6 o C alá süllyed, és a nappalok megrövidülnek, a világos órák száma 8 óránál kevesebb, az aranyhörcsög téli álmot alszik. Ennek során a testhőmérséklet, a szívverések és a légvételek száma jelentősen csökken. A téli álomban 2-3 napos alvási és kb. 12 órás ébrenléti időszakok váltogatják egymást. Ébrenlétkor - álmából, pl. simogatással fölébreszthető - az élettani paraméterek normalizálódnak. A téli álom idején is kell ételről és ivóvízről gondoskodni. Ennél a tulajdonságánál fogva a hipotermiakutatás kísérletes állata. Kevés a természetes betegsége. Ugyanakkor mesterségesen fertőzhetők: daganatos sejtekkel, mycobaktériumokkal, a lepra, a leptospirózis és az influenza kórokozójával. A kutyák szopornyicája és az ún. lassú vírusfertőzések (scrapie, Creutzfeldt-Jakob szindróma) modellállata is. 5.3. Egyéb kutatások Az egyre gyakoribb hasnyálmirigy daganatok kutatásában az egyedüli modellállat, mivel az emberben kimutatható szövettani és klinikai képpel 15
megegyező elváltozásokat lehet kiváltani. Hasonlóan fontos szerepet játszik - a kutya mellett - a vesetumorok vizsgálatában. A felső légutak mérsékelt mirigyezettségénél fogva a krónikus bronchitis tanulmányozására is alkalmas. Az emlősállatok között a kínai hörcsög a legkevésbé érzékeny a röntgensugárzásra. Ez teszi alkalmassá a radiológiai alkalmazására. A kínai hörcsögöt 22 kromoszóma számánál fogva in vivo citogenetikai kutatásokra is használják. 4.1.5. Dzserbil (Meriones unguiculatus) A gerbil vagy mongol futóegér (Meriones unguiculatus) alig 0,5%-a kísérleti rágcsálóknak. Mongólia és Észak-Kína sivatagos területeiről származik. 6. A dzserbil biológiája A sivatagi élethez alkalmazkodva jól viseli a meleget, széles a semleges hőmérsékleti tartománya (0-35 fok), veséi naponta csak néhány csepp vizeletet választanak ki. Hetekig kibirja ivóvíz nélkül. Napi vízfogyasztása néhány ml (ld. Alapadatok). A fogképlete némileg eltér a megszokott rágcsáló formától, mert megjelennek az előzápfogak (1/1 I, 0/0 C, 2/1 PM, 3/3). A kifejlett állat zápfogai már nem nőnek. Fülei és talppárnái szőrösek, helytelen megfogásnál farka könnyen leesik. A has középvonalában, a köldök körül egy összetett mirigy (a szőrtüszőkhöz kapcsolódó faggyúmirigyek csoportja) húzódik. A nőstényekben mindig kicsi, a hímekben ivaréréskor megnagyobbodik, narancsszínű, olajos, bűzös váladékot termel. Működését a nemi hormonok szabályozzák. A vörösvérsejtek élettartama rövid, a felezési ideje kb. 10 nap, ezért reticulociták és basofil vörösvérsejtek is megfigyelhetők vérében. 5.2. A dzserbil mint modell állat Kevés a természetes betegsége. Ez alól a genetikai hátterű epilepszia kivétel, ezért a humán idegrendszeri kutatások modellállata. 16
Még alacsony nyerszsír etetése (4%) mellett is a vérszérumban és a májban magas a koleszterin-koncentráció Nem tanácsos nagy zsírtartalmú táppal etetni, mert a felesleg elraktározódik - nőstényeknél a petefészek körül -, és az állat elhízásán túl gátolja a szaporodási folyamatokat, illetve kialakulhat az atherosclerosis. Ezen tulajdonságánál fogva a koleszterin-anyagcsere- és az atherosclerosis kutatáshoz megfelelő kísérleti egyed. 6. Madarak Az évente fölhasznált gerincesek kb. 8-10%-a madár. A házi szárnyasok mellett a galamb, a gerle, a japán fürj, valamint számos papagáj és kanári faj is általánosan igénybe vett biológiai modell. 6,1. Általános anatómiai és élettani sajátosságok A madarak összehasonlítva az emlősökkel különleges anatómiai és élettani tulajdonságokkal rendelkeznek (ld. testhőmérséklet, tollazat, szárnyak, tojások, csontozat, légzőrendszer stb.), amelyeket figyelembe kell venni a kísérlettervezés során. Az emlősöktől eltérően, a madarak anyagcseréje élénk, kb. 1,5-2-szerese az azonos méretű emlősökének. Ennek következtében, egyrészt a testhőmérsékletük magas (ld. Alapadatok), ami napi ingadozást mutat: este csökken, nappal az aktivitás fokozódásával nő. Másrészt - különösen a kistestű fajoknál - a jó minőségű takarmány fölvételét folyamatosan biztosítani kell, hogy jelentős energiaszükségletét fedezhesse. A bőrük nem tartalmaz izzadság- és faggyúmirigyeket. Megkönnyítendő a tollászkodást, a madarak tollazata puha, pelyhes és/vagy faroktőmiriggyel (gl. uropygii) rendelkeznek. A madarakban hiányzik a rekeszizom, a tüdő a bordákhoz kapcsolódik, kifejlődött náluk a légzsákok rendszere, amely nélkülözhetetlen a légzés folyamatában. A hasüreg kicsi, magába foglalja a zúzógyomor hátulsó részét, a beleket, a lépet és a petefészkeket a 17
petevezetővel vagy a heréket az ondóvezetékkel. A madaraknak húgyhólyagjuk sincs, a vizeletet a húgyvezeték szállítja, ami majd a kloakában nyílik. A vörösvérsejtek ovális alakúak és magvasak, miként vérlemezkék is. A tojó madár heterogamétás (két különböző ivari kromoszóma, XY), a hím pedig homogamétás (XX). A csirke, a galamb és japán fürj magevők. A táplálék az amiláz tartalmú nyállal keveredik a szájüregben, majd bekerül a begybe, ahol előemésztődik. Az emésztés a pepszint és sósavat tartalmazó gyomornedv hatására a mirigyes gyomorban folytatódik tovább. A magvak, a takarmány megőrlésének színhelye a zúzógyomor. A megemésztett táplálóanyagok majd a vékonybélből szívódnak föl; a cellulóz egy része pedig a két vakbélben bomlik le. 6.2. Házityúk (Gallus domesticus) A házityúk ma élő számos változatának az őse a vörös dzsungeltyúk (Gallus gallus), amelyet Burmában háziasítottak a Krisztus előtti évszázadokban. A több évszázados gondos szelekció a házityúk két alaptípusát hozta létre: a könnyebb tojástermelő fajtát, illetve a nehezebb, hústermelő változatot (brojler). A csirkéket rácsketreces tartása napjainkban már nem felel meg az állatvédelmi előírásoknak, ezért kerüljük az ilyen technológia használatát. Kivételt jelenthetnek az anyagcsere vizsgálatok, ahol a mintagyűjtés megkívánja az állatok drótháló padozaton történő egyedi elhelyezését. Ilyen esetekben a padozat maximális lyukszélessége 10 mm csibék részére, és 25 mm növendék és felnőtt állatok esetében. A drót vastagsága legalább 2 mm. A ketrecek méretét, illetve a madarak helyigényét ld. Alapadatok táblázat. Mélyalmon csoportos tartás esetén a viselkedési szokások jobban kifejlődnek, de kifejezett társas rangsor figyelhető meg (csipkedési rend), amely a tollazat heves tépéséhez vezethet, aminek egyenes következménye a kannibalizmus. Fiatal csirkékkel végzett hosszú kísérletek alkalmával számolni kell az állatok 18
gyors növekedésével is, hogy a kísérlet alatt az állatok áthelyezését, újbóli csoportosítását elkerüljük. A szükséges légcsere mértékét az állatok száma, nagysága és a környezeti hőmérséklet határozza meg. Irányadó a 7 m 3 friss levegő/óra/testsúly-kg, gyenge áramlás mellett. Az 1-3 napos csibék optimális környezeti hőmérsékletigénye 35 o C, amely egy vagy több melegítőlámpával biztosítható. A következő négy nap során a hőmérsékletet folyamatosan csökkenteni kell naponta 0,5 o C-kal, majd 1 o C-kal, mindaddig, míg el nem éri a 15-21 o C-ot. A takarmányt a kikelést követően rögtön biztosítani kell a csirkének, lapos etetők szükségesek. Idősebb állatok súly szerinti adagolt etetése etetővályúkból zajlik. Általában kereskedelmi tápokat használnak, de a kavics (grit) nélkülözhetetlen a takarmány tökéletes zúzógyomorbeli megőrléséhez. Az ivóvízellátás rendszerint automata szelepeken át történik, amelyeket gyakran ellenőrizni kell, és magasságát az állatok méretéhez kell igazítani. A párzás során több petesejt termékenyül meg, ezért naponta ismétlődő termékenyítésre nincs szükség. A tojásokat napjában 2-4 alkalommal kell összegyűjteni, és majd fertőtlenítés után 37 o C-on, 40-60% relatív páratartalom mellett keltetni. Az első 18 napban a tojásokat naponta 3-5-ször kell forgatni. A kiscsirkét a törzs egyik kézzel való megfogásával emelhető föl, miközben a mutatóujj óvatosan a nyak körül helyeződik. A kifejlődött tyúkot ketrecéből történő kiemeléséhez mindkét kézre szükség van, az ujjakat szétterpesztjük és a hüvelykujjakat a szárnyak felső részére rakjuk. A tyúk testének körülfogásával az állat feje szembenéz a segédkezővel. Ezt követően a segédkező hóna alá fogja a tyúkot, úgy, hogy az hátrafelé tekint, miközben a lábait egyik kézében tartja. A rögzítés a szárnyak hát fölötti összefogásával is lehetséges. Azután a tojó az oldalára fordítható. 19
A csirke nemének meghatározása szakértő feladata. A 4-6 hetes tyúkok és kakasok megkülönböztethetők a fedőtollak alapján. A kakasok taraja feltűnő, vastagabbak, lábaikon sarkantyút viselnek. Az állatok azonosítása (többszínű) lábgyűrűkkel, szárnyjelzőkkel lehetséges. 6.3. Galamb (Columba livia) és Gerle (Streptopelia risoria) A galamboknak 600-700 faja ismert. A galamb és a gerle az összes kísérleti állatnak kevesebb, mint 0,1%-a. A galambok legjobban nagy csapatban tarthatók. Elegendő tér, fészekdoboz és pihenőhely esetén röpdén belüli versengés ritkán alakul ki, még ha az egyik ivar túlsúlyba is van. A gerlék azonban kitartóan veszekednek, amikor a hímek száma meghaladja a tojókét. A kísérleti gerlék egyedileg is elhelyezhetők 40 40 40 cm-es ketrecben, amelynek elülső fém rúdjaira etetőés itatóedény szerelhető. A padozat készülhet olyan rácsból, amelynek vastagsága 3 mm és mérete 2 cm, lehetővé téve az ürülék kihullását a homokba vagy a papírra. A galambok igen alacsonyabb hőmérsékleten (15-21 o C) is megélnek, de az eső és a szél ellen megfelelő védelmet kell biztosítani. A galambok és gerlék számára takarmány a kereskedelemben beszerezhető, bár különlegességeket igényelnek. Az ivóvíz ellátásuk ad libitum történjen. Az etető és az itató könnyen hozzáférhetően kerüljön elhelyezésre, de az ürülék ne szennyezhesse. A galambok, 14 óra megvilágítás és 10 óra sötét időszak mellett, a legtöbb takarmányt 17-20 óra között veszik föl. A galambok egész évben tenyészthetők zárt és kellően világos tartás mellett. A nőstények rendszerint monogámok, kivétel, ha saját partner nem áll rendelkezésre. A tojástermelést a párzás indítja be. Szabályos, teljes szaporodási ciklusban a tojó 34-40 naponta két tojást tojik. Mindkét szülő tevékenyen részt vesz a galambfiókák gondozásában, fölnevelésében. Mindketten termelik a begytejet, amely az első 5-7 napban a fiókák egyedüli elesége. A kicsik gyorsan nőnek, születési súlyukat 48 óra alatt megduplázzák, 20
és a 28. napra látszólag teljesen kifejlődnek. A tojások mesterséges keltetése is elképzelhető, de a fiókák kézi fölnevelése még sok problémával jár (32 o C körüli hőmérséklet, gyakori etetés, fehérje és zsír dús eleség). A galambok és a gerlék mindennapos megfogását nyugodt körülmények között végezzük. Sötétben könnyebben kiemelhetők, mint amikor elvakítja a fénysugár. A galamb egy vagy mindkét kézben tartható. Az egyik kézben tartva a galamb a tenyérben fekszik, lábai a középső és a negyedik ujj között helyeződnek, a szabad hüvelykujj rögzíti a farkat és a szárnyak végét. A galamboknál nincs ivari dimorfizmus. Az ivar meghatározása nagy gyakorlatot igényel. A hím fiókák szemei általában távolabb helyeződnek egymástól és a fejük laposabb, ellentétben a nőstényekkel. A felnőtt hím galamb rendszerint robosztusabb fölépítésű, mint a nőstény, és a feje is kisebb. Ha ezek ellenére a madár neme kétséges, akkor endoszkóppal az ivari képletek föllelhetők. A galamb azonosítására állandó lábgyűrű helyezhető fel. Ennek felrakását néhány napos korban végezzük, és méretét a fajta határozza meg. 6.4. Fürj (Coturnix coturnix japonica) A fürjet kb. 600 évvel ezelőtt a japánok háziasították. Az 1950-es évektől szerepel a fürj mint kísérleti állat, köszönhetően főleg a nagyfokú szaporaságának - évente öt nemzedék -, és a jelentős tojástermelésének - 80-90 tojás száz nap alatt. A fürj nagy csoportban tartva nem tud fészket építeni, és a tojásokat a ketrec különböző pontjaira rakja le. Ezért jobb a kisebb csoportos tartás különálló ketrecekben. Az európai irányelvek alapján a felnőtt fürj részére állatonként minimálisan 200 cm 2 területet kell biztosítani csoportos tartásnál. Kisebb csoportokban, pl. egy hím és négy nőstény, a tojók bántják a hímeket. A minimális környezeti hőmérséklet az állat korától függ. A napos csibéket 35-37 o C-on célszerű tartani, ami egy elektromos melegítő égővel kialakítható. A 21
következő hetekben a hőmérsékletet 4-5 o C-kal csökkenteni kell hetente, míg a 19-23 o C-ot el nem éri. A kifogástalan légcsere nélkülözhetetlen, mert a fürj átható szagot áraszt. Az 1,7 m 3 /óra/állat levegőcsere ajánlott növendékek tartásakor és 3-4 m 3 /óra/össztömeg kg felnőtt fürjek esetében. A relatív páratartalom úgy látszik, hogy nincs nagy hatással a fürjekre. A nappal és az éjszaka hossza fontos a tenyészállományokban, a normális a 14 óra világosság és a 10 óra sötétség. A gyors fejlődés és a nagy tojástermelés következtében a fürj fehérjében és energiában gazdag takarmányt igényel (pl. a pulyka indítótáp). Az etetéshez és az itatáshoz a csirkéknél használt edényeket itt is igénybe vehetjük. A tojástermelés 40-45 napos korban indul be. A 26. hét után majd pedig csökken. Évente akár 300 tojást is lerakhat. A tojásrakás főként a megvilágított időszak első hat órájában zajlik. Ahhoz, hogy a tojások biztosan termékenyek legyenek 20 hímet és 40-50 tojót kell folyamatosan együtt tartani. Ilyen föltételek mellett 80-90%-os termékenyülési arány várható. A legjobb eredményt a 8-20 hetes állatok adják. A tojások (mesterséges) keltetése 16 napig tart. A fürj ideges madár, ezért csendben közelítsük meg. A csibék igen picik, a hüvelyk-, ill. a mutatóujjal fogjuk meg őket. A kifejlett példányokat egyik kezünkbe vesszük - hüvelykujj a mellen, a mutató- és a középső ujj a szárnyakon, a lábak pedig a gyűrűs- és a kisujj között helyeződnek. A fiatal fürjek ivarának meghatározása a kloáka anatómiája alapján történhet nagy gyakorlattal. A 2-3 hetes madarak ivara a melltollazat színe alapján állapítható meg: a hímeknek barna, a tojóké pedig szürke, fekete pöttyökkel. 22
A tojások és a csibék törékenyek, ha lehet, ne fogjuk meg, ne szállítsuk ezeket. Szállításra, ha ez elkerülhetetlen, akkor lehetőleg a legalább négy hetes fürjek kerüljenek. Szállításhoz használjunk kartondobozt fűrészporral behintve 4.2.6. A madarak mint biológiai modellek A madarak kísérleti alkalmazását is anatómiai és élettani tulajdonságaik határozzák meg. Leggyakrabban embriológiai, immunológiai, onkológiai, virológiai kutatások modellállatai, de szerepük van a vakcinák fejlesztésben és gyártásban, valamint a szív és érrendszeri megbetegedések vizsgálatában. Napjainkban már transzgenikus madármodellek ugyancsak rendelkezésre állnak. A tojásban fejlődő csirkeembrió védett a környezeti behatásoktól, beleértve az anyai tényezőket is. Az embrió alkalmas különféle génmódosításokra, az élő sejteken történő beavatkozásokra, a vérképzés, az izom és az idegek fejlődésének tanulmányozására. Azaz a virológiai, fejlődéstani és toxikológiai alkalmazásra, gyógyszerek hatékonyságának tesztelésére. A fehérhéjú tojásoknál lámpázásakor a beoltás helye jobban látszik. Kísérletsorozatok estében lényeges szempont a tojások azonos eredete, lehetőleg SPF állományból származzanak. Ezzel a különböző vonalak vagy a fertőzések okozta eltérő reakciók elkerülhetők. A madarak immunrendszerében a B- és a T-limfociták fejlődése és működése vizsgálható. A zsíranyagcsere zavarai, és ezen keresztül a koleszterin bioszintézis és szállítás tanulmányozására is alkalmasak. A fehér carneau galamb az atherosclerosis modellállata. A daganatos megbetegedések közül a nyirokrendszer (limfóma) és a petefészek epitél sejtjeinek rosszindulatú burjánzásának kiváló kísérleti alanyai. A madarak hosszú életűk, lassan öregednek, és, mint a korábbiakban már volt róla szó, élénk az anyagcseréjük, ezért az öregedés folyamatának nyomon követésére fölhasználhatók. Különösen a japán fürj, a törpepapgáj és a zebrapinty. 23
6.5. Kérődzők: a juh (Ovis aries) és kecske (Capra hircus) A juh valamint a kecske korlátozott számban (gerincesek kevesebb, mint 0,2%-a) szerepel az orvosbiológiai kutatásokban. 6.5.1. A juh és a kecske élettana Bár a juh és a kecske is kérődző állat, szembetűnő különbség, hogy a birka legel és a nyájhoz kötődik, a kecske ágakat eszik elsősorban és inkább magának való állat. A juh és a kecseke a szabadban, illetve bent is tartható. A tartásmódot a rendelkezésre álló eszközök és a felhasználás célja határozzák meg. Az egyedi elhelyezésnél, amely nem annyira kedvező, biztosítani kell, hogy az állatok egymással érintkezhessenek. Csoportos tartáskor (6-12 állat) figyelemmel kell lenni a csoporton belüli /in/toleranciára és a szarvalt egyedek viselkedésére. A padlózat tervezésénél mindig számításba kell venni, hogy az állatok könnyen lefekhessenek, a padlót szalmával, vagy forgáccsal fedjük. Juhok és kecskék számára ajánlott környezeti hőmérséklet 10-24 o C, relatív páratartalom 55%±10%. A légcsere intenzitása kb. 3 m 3 /óra/ kg élősúly, amivel a bendőgázok (metán) és az ammónia földúsulása megelőzhető. A juh és a kecske szezonális polyoestrusos állat, szeptembertől decemberig terjedő ivarzás aktivitással, valamint február és június közötti bárányozással (ld. Alapadatok). A juh vemhességi ideje néhány nappal rövidebb, mint a kecskéé, átlagosan 147 nap ill. 150 nap. Az ivarzás szinkronizálható szintetikus prostaglandin (PG) injekció adásával, amely kezelést 10 nap múlva meg kell ismételni. A tenyészidőszakon kívül az ivarzás kiváltható és szinkronizálható progeszteron alkalmazásával, amelyet egy PMSG injekció követ. 24
Kecskénél a vemhességi sárgatest (petefészekben) a vemhesség teljes hosszában fennmarad, ezért PG adásra (luteolítikus hatás) az anya elvetél, ill. ellés indukálódik. Ezzel szemben juhnál a vemhesség első harmadától a placenta termeli a progeszteront, ezért PG nem vált ki abortuszt, ellést. Extrém adag kortikoszteroidok mindkét fajnál ellést váltanak ki, de nem teljes a kitágulás. Fajtától függően 1-2 utód születik, és a farfekvés elég gyakori. Az újszülött bárány 3-5 kg súlyú. A bárányok dajkásítása nem mindig eredményes. Az anyajuh bárányát a szagáról megismeri, ezért időnként segít az anyajuh vagy bárányai illatatának átmásolása a dajkásítandó állatra. Az üvegből történő táplálás is elképzelhető, de figyelembe kell venni, hogy a juhtej másfélszer több szárazanyagot tartalmaz, mint a tehéntej. A 2,5-3 hetes bárányok már elkezdik enni a szilárd takarmányt. Az ivarérés 6-8 hónapos korban, a tenyésztésbe vétel ősszel, 7-9 hónaposan. A nyári és őszi születésűek a következő évben. 6.5.2. A juh és a kecske mint biológiai modell Mikrobiológiai táptalajok vérdonorjai, az ellenanyag-termelés, sebészeti beavatkozások és az állati jólét (viselkedés) modellállatai. Napjaink genetikai munkáiban is jelentős szerepet kapnak (ld. klónozás), illetve a szív- és érrendszeri megbetegedések megismerésében, gyógyításában. A vemhes juh szapordásbiológiai (humán terhesség) kutatásokban is igénybe vehető. A kecske az atherosclerosisnak is jó modellállata. 25