邢正弘（1. 上海實驗動物研究中心； 2. 上海西普爾-必凱實驗動物有限公司, 上海 201203）

濕簾降溫原理及其在食蟹猴飼育設(shè)施中的初步應(yīng)用

邢正弘1,2
（1. 上海實驗動物研究中心； 2. 上海西普爾-必凱實驗動物有限公司, 上海 201203）

目的應(yīng)用濕簾降溫原理設(shè)計開發(fā)一種實用節(jié)能型食蟹猴飼育設(shè)施并進(jìn)行初步應(yīng)用。方法根據(jù)食蟹猴的生活習(xí)性和上海地區(qū)氣候特點并參考濕簾降溫有關(guān)資料進(jìn)行設(shè)計，對建成的設(shè)施進(jìn)行相關(guān)環(huán)境指標(biāo)的測試，并初步應(yīng)用于食蟹猴的飼養(yǎng)。結(jié)果該設(shè)施的環(huán)境條件能適用于上海地區(qū)氣候條件下食蟹猴的人工飼養(yǎng)。結(jié)論該設(shè)施能夠?qū)崿F(xiàn)氣候條件的人工調(diào)節(jié)，能在節(jié)能的前提下滿足食蟹猴的正常生長于繁育，具有一定的應(yīng)用和推廣前景。

濕簾降溫； 食蟹猴； 飼育設(shè)施

食蟹猴（Macaca fascicularis）作為非人靈長類實驗動物，是基礎(chǔ)生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)研究中繼獼猴之后最重要的靈長類實驗動物。已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于神經(jīng)科學(xué)、內(nèi)分泌學(xué)、病毒學(xué)、藥理學(xué)、關(guān)節(jié)炎、心血管疾病和行為生物學(xué)等方面的研究。近年來，我國南方的廣東、廣西、海南和云南等地食蟹猴飼育迅速發(fā)展，實驗食蟹猴馴養(yǎng)繁育種群數(shù)量不斷增長，已初具規(guī)模，但在實驗食蟹猴的福利保護(hù)、馴養(yǎng)繁殖、標(biāo)準(zhǔn)化飼育等方面出現(xiàn)了一些新問題和新情況。嚴(yán)格意義上，食蟹猴作為國家二級重點保護(hù)動物，必須是人工繁育的子代才可以進(jìn)行商業(yè)活動，所以建立適合食蟹猴生長繁育的人工氣候條件設(shè)施，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化繁育是實現(xiàn)食蟹猴市場供應(yīng)的主要途徑之一，必須進(jìn)行科學(xué)研究，以保證該行業(yè)的良性健康發(fā)展。

食蟹猴主要產(chǎn)于泰國、老撾、越南、柬埔寨、緬甸、馬來西亞、印尼、菲律賓及印度尼科巴島，亞熱帶季風(fēng)氣候是其較適合的野外環(huán)境氣候，其特點為全年高溫且濕度大，最冷月分平均氣溫也在18 ℃以上。

作者采用陽光房設(shè)施和工程技術(shù)手段［1］, 按照食蟹猴生長發(fā)育要求，通過在局部范圍改善或創(chuàng)造環(huán)境氣象因素，為上海地區(qū)食蟹猴生長發(fā)育提供良好的環(huán)境條件，在一定程度上擺脫對自然環(huán)境的依賴從而可進(jìn)行有效馴養(yǎng)繁殖。根據(jù)上海地區(qū)近年氣候特點（最高氣溫： 40 ℃, 最低氣溫： -10 ℃）設(shè)計了適合食蟹猴繁育的人工氣候設(shè)施，并進(jìn)行了繁育實驗，測定了動物的生長繁育、血液生理生化、血壓等生物學(xué)指標(biāo), 并進(jìn)行了比較研究, 結(jié)果證實該設(shè)施的環(huán)境條件能滿足食蟹猴在上海地區(qū)的馴養(yǎng)與繁育。

1　國內(nèi)食蟹猴飼育設(shè)施的現(xiàn)狀

一般采用舍養(yǎng)型房舍，該房舍分為內(nèi)室和外室。內(nèi)室設(shè)通風(fēng)換氣和降溫供暖設(shè)備，另外要有供動物蹲坐的棲息架，便于動物棲息、遮風(fēng)避雨和防寒。外室為露天的封閉式鐵欄網(wǎng)結(jié)構(gòu)，裝有棲息架和秋千，供動物戶外活動。房舍地面為整體水磨石面層，表面防滑耐磨。但與該動物的野外生存環(huán)境相差甚遠(yuǎn)，不適合極端氣候下食蟹猴的馴化和人工繁殖。

靈長類實驗動物飼養(yǎng)房內(nèi)的溫度需控制在18～29 ℃，相對濕度應(yīng)控制在40%～70%。獼猴在人工飼養(yǎng)管理條件下，最適宜的溫度是20～25 ℃，最適濕度為40%～60%。室內(nèi)應(yīng)設(shè)有通風(fēng)換氣設(shè)備，維持室內(nèi)空氣流通，保持空氣新鮮。

為了保證食蟹猴正常生長繁育, 需要嚴(yán)格按照動物生活習(xí)性進(jìn)行繁育設(shè)施的設(shè)計。該設(shè)施應(yīng)具有調(diào)節(jié)溫度和濕度, 提供新鮮空氣, 排除有害氣體、病原微生物和塵粒的能力, 保證一定的送風(fēng)量, 從而加大了設(shè)施制冷和制熱功率, 增加了建設(shè)投資和運行成本。因此，建立食蟹猴馴養(yǎng)繁育環(huán)境除了要設(shè)計合理，運行可靠，監(jiān)控方便的人工氣候調(diào)節(jié)系統(tǒng)外，還要考慮節(jié)約能源問題，特別是上海地區(qū)夏季空調(diào)制冷用電量大、冬季采暖能耗高等特點。

2　濕簾降溫系統(tǒng)介紹

2.1工作原理

濕簾降溫系統(tǒng)是利用蒸發(fā)降溫原理進(jìn)行降溫［2］。當(dāng)室外熱空氣被風(fēng)機(jī)抽吸進(jìn)入布滿冷卻水的具有內(nèi)螺旋結(jié)構(gòu)的濕簾紙時, 迫使室外未飽和的空氣流經(jīng)多孔的濕簾紙表面, 冷卻水由液態(tài)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)的水分子, 吸收空氣中大量的熱能, 空氣中大量顯熱轉(zhuǎn)變?yōu)檎舭l(fā)潛熱, 從而迫使進(jìn)入空氣的干球溫度降至接近于室外空氣的濕球溫度。濕簾加濕降溫系統(tǒng)設(shè)備運行時, 將源源不斷地使室外空氣經(jīng)濕簾降溫后引入室內(nèi), 與室內(nèi)的熱空氣混合后, 通過負(fù)壓風(fēng)機(jī)排出室外,同時保證了空氣的新鮮度, 降低了空氣含塵量。

2.2濕簾降溫系統(tǒng)設(shè)備特征

濕簾降溫系統(tǒng)設(shè)備采用特種高分子材料與木槳纖維分子空間交聯(lián), 并用高耐水、高耐老化性材料膠結(jié)而成。既保證了足夠的濕挺度、高吸水性能,又具有較大的蒸發(fā)表面積和較低的過流阻力損失。濕簾紙降溫效率高、使用壽命長、阻力損失小，是濕簾加濕降溫系統(tǒng)設(shè)備理想的換熱增濕材料。

2.3濕簾降溫系統(tǒng)優(yōu)點

高效： 機(jī)組一般降溫能達(dá)到3～15 ℃，并且降溫迅速； 節(jié)能： 運行耗電低，主要電耗為排風(fēng)機(jī)運行能耗； 健康： 不斷提供新鮮干凈的空氣，增加含氧量，降低含塵量； 省錢： 在同等面積安裝濕簾+風(fēng)機(jī)是中央空調(diào)總投資的1/5； 簡便： 易安裝、少維修、操作方便，無須專業(yè)人員維護(hù)。

3　設(shè)施設(shè)計

3.1氣候控制模式

食蟹猴馴養(yǎng)繁育設(shè)施的降溫系統(tǒng)以濕簾為主，普通熱泵立柜空調(diào)為輔的方式，采暖系統(tǒng)以陽光房日照加溫和普通熱泵立柜空調(diào)聯(lián)合方式，濕度調(diào)節(jié)以空氣經(jīng)過濕簾面積大小的方式來實現(xiàn)。

按照冬季室外環(huán)境溫度為-20 ℃進(jìn)行熱泵立柜空調(diào)機(jī)組配置，采暖面積按實際面積的10倍計算,選定制熱能力為150 kW左右。由于分體式空調(diào)的空氣只能室內(nèi)循環(huán)，沒有新風(fēng)供應(yīng)，易致室內(nèi)空氣質(zhì)量下降，對動物健康產(chǎn)生不良影響。本設(shè)施在冬季采暖時通過變頻器的運行頻率調(diào)整保證設(shè)施排風(fēng)機(jī)的換氣量為10次/小時左右，濕簾暴露面積為原面積的1/3，室內(nèi)相對濕度控制在40%左右；通過設(shè)定熱泵機(jī)組的的室內(nèi)溫度感應(yīng)器設(shè)定控制溫度為22 ℃以保證設(shè)施室內(nèi)采暖。

3.2設(shè)施情況

設(shè)施面積14.0 m×8.5 m=119.0 m2，平均層高5.0 m； 四周及屋頂為透明防爆玻璃，地面為草坪。四周配以0.5 m寬的觀察走廊，食蟹猴飼育區(qū)為鉛絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)的防護(hù)棚。

3.3通風(fēng)量計算

設(shè)施長度為14.0 m，寬度為8.5 m，平均高度為5.0 m，設(shè)計最高換氣次數(shù)為40.0次/小時，通風(fēng)量為23 800 m3/h （6.6 m3/s）。

3.4濕簾面積計算

濕簾面積=通風(fēng)量÷過簾風(fēng)速= 6.6 m3/s÷ 0.2 m/s=33 m2，即需安裝不小于33.0 m2的濕簾。

3.5濕簾布置

根據(jù)房舍的結(jié)構(gòu)要求，選取濕簾尺寸為8.5 m ×4.0 m，濕簾面積34.0 m2。采用“側(cè)進(jìn)側(cè)排”的方式進(jìn)行氣流組織（圖1）。同時配置濕簾面積調(diào)節(jié)簾，可根據(jù)環(huán)境濕度調(diào)節(jié)有效濕簾面積。

4　設(shè)施使用效果觀察

4.1設(shè)施溫度控制情況

年平均溫度可以控制在22.6±2.5 ℃ （圖2）。圖中可見夏季室內(nèi)溫度波動較大，這與陽光房吸收日照有關(guān)。

4.2設(shè)施濕度控制情況

設(shè)施內(nèi)年平均相對濕度為46.0%±6.6%（圖3）,秋冬季節(jié)交替時波動較大。

5　食蟹猴飼育效果觀察

5.1食蟹猴繁育情況

2013年10月5日自海南購進(jìn)2～3歲的成年食蟹猴10只（9♀, 1♂）, 并放養(yǎng)于新設(shè)施內(nèi), 進(jìn)行自然交配繁殖。群體平均妊娠率100%、平均妊娠期164±5 d； 平均哺乳期120 d； 平均離乳成活率66.7%（其中1只被母猴咬死，2只因鐵絲網(wǎng)眼過大而掐死）。嬰猴出生后4月齡離乳，離乳幼猴采用籠養(yǎng), 4幼猴同籠以保溫，育成室內(nèi)溫度為23～25 ℃； 離乳前2周以喂牛奶為主，第3周時逐步增加稀飯糊, 第6周以稀飯水果糊為主, 第8周后逐步添加成猴飼料以及水果； 離乳幼猴開始2～3周內(nèi)每日飼喂7餐,上午3餐, 下午3餐, 晚上1餐, 第4周起酌情減為6 餐, 8月齡后可按照常規(guī)方法進(jìn)行大欄飼養(yǎng)。

圖1　濕簾布置及設(shè)施示意圖

圖2　食蟹猴設(shè)施溫度控制效果圖

圖3　食蟹猴設(shè)施濕度控制效果圖

5.2食蟹猴血液生理生化指標(biāo)測定情況

飼養(yǎng)一年后，連續(xù)半年對成年雌性動物進(jìn)行血液采集，每月一次, 動物處于清醒狀態(tài)，雌性動物禁食12 h后于上午9∶00～10∶00點空腹采集。

血常規(guī)全血采集及測試方法： 前肢采血, 每只動物采血量為1.0～2.0 mL, 血常規(guī)全血用EDTA-K2抗凝, 采集后的血液置于碎冰中保存, 日本Sysmex-2000i全自動血液分析儀測試, 測定結(jié)果見表1。生化血清采集及測試方法： 用促凝劑真空采血管采集血液, 前肢采血, 采血量為2.0～3.0 mL, 采集后的血液置于碎冰中保存, 采集后1～2 h離心, 離心后分離血清, 用日立-7180型全自動生化分析儀測試, 測定結(jié)果見表2。

從表1可見, 第5次測試的中性粒細(xì)胞（NEUT#）與第1次相比明顯升高，第5次和第6次測試的淋巴細(xì)胞數(shù)目（LYMPH#）和淋巴細(xì)胞百分比（LYMPH%）與第1次相比明顯降低，第4次與第5雌測試的單核細(xì)胞百分比（MONO%）與第1次相比明顯降低。

從表2可見，第4次測試的肌酐（CREA）與第1次相比明顯降低，第4次測試的甘油三酯（TG）與第1次相比明顯升高。

6　討論

濕簾系統(tǒng)是一種集降溫、換氣、防塵、除味于一體的蒸發(fā)式降溫?fù)Q氣機(jī)組，除了可以給動物設(shè)施帶來新鮮空氣和降低溫度之外，還有節(jié)能、環(huán)保的特點。它是一款全新無壓縮機(jī)、無冷媒、無銅管的環(huán)保產(chǎn)品，主要部件核心（蒸發(fā)式濕簾，多層波紋纖維疊合物）及1.1 kW的風(fēng)機(jī)，其耗能是傳統(tǒng)中央空調(diào)耗電1/8。從使用效果看，其溫濕度控制水平基本符合國家標(biāo)準(zhǔn)，盡管設(shè)施內(nèi)濕度較高，但食蟹猴本身的習(xí)性也需要高濕環(huán)境，不影響其生長繁育。

表1　成年雌性食蟹猴血液學(xué)指標(biāo)測定

表2　成年雌性食蟹猴血清生化指標(biāo)測定

使用新型設(shè)施進(jìn)行食蟹猴繁殖, 結(jié)果顯示母猴妊娠率、繁殖率和成活率分別為100.00%、100.00% 和66.67%。群體妊娠率、繁殖率較高, 但成活率因管理不善, 與相關(guān)報道比較偏低［3］。其主要原因是鐵絲防護(hù)欄的孔徑較大, 導(dǎo)致初離乳仔猴的頭部鉆出而掐住窒息死亡, 建議圍欄長徑不得大于3.5 cm。

動物的血液學(xué)檢測的指標(biāo)來看，飼養(yǎng)一年后，比較連續(xù)半年雌性動物的血液生化指標(biāo)，有個別指標(biāo)在不同的采集時間有差異，可能與月經(jīng)周期等因素有關(guān)，如TG可能受月經(jīng)周期影響［4］。本文血液生化指標(biāo)CREA和TG第4次測試結(jié)果雖與第1次有顯著差異，但這兩項指標(biāo)在第5次測試時又恢復(fù)正常。但所有檢測指標(biāo)整體穩(wěn)定，與黃俊華等［5］、石巧娟等［6］報道的結(jié)果一致，說明在上海地區(qū)使用新型飼育設(shè)施能滿足食蟹猴的生活習(xí)性。

［1］農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計研究院. NY/T 2133-2012, 溫室濕簾-風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范［S］. 中華人民共和國農(nóng)業(yè)部公告第1723號, 2012-02-21.

［2］蔣光平, 周道雷. 濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)設(shè)計與參數(shù)選擇方法［J］. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備, 2004, 1（1）：44-46.

［3］孫兆增, 曾林, 洪寶慶, 等. 北京地區(qū)食蟹猴的室內(nèi)試驗性繁殖初報［J］. 中國比較醫(yī)學(xué), 2008, 11（18）：33-35.

［4］馬南花, 黎宗強, 鄭麗萍, 等. 雌性食蟹猴月經(jīng)周期中雌二醇、孕酮水平的變化及其與血脂的關(guān)系［J］. 標(biāo)記免疫分析與臨床, 2008, 15（3）：159-161.

［5］黃俊華, 韋祝梅, 謝莉萍. 食蟹猴血液常規(guī)值及血液生化值的測定［C］. ?？冢?第五屆中南地區(qū)實驗動物科技交流會, 2007.

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Q95-33

B

1674-5817（2016）02-0141-05

10.3969/j.issn.1674-5817.2016.01.013

2015-08-12

上海市科學(xué)技術(shù)委員會科研計劃項目（11140903200）

邢正弘（1957-）, 男, 從事實驗動物設(shè)施管理。E-mail： zhxing57@163.com