Vocalization data mining for estimating swine stress conditions

This study aimed to identify differences in swine vocalization pattern according to animal gender and different stress conditions. A total of 150 barrow males and 150 females (Dalland® genetic strain), aged 100 days, were used in the experiment. Pigs were exposed to different stressful situations: thirst (no access to water), hunger (no access to food), and thermal stress (THI exceeding 74). For the control treatment, animals were kept under a comfort situation (animals with full access to food and water, with environmental THI lower than 70). Acoustic signals were recorded every 30 minutes, totaling six samples for each stress situation. Afterwards, the audios were analyzed by Praat® 5.1.19 software, generating a sound spectrum. For determination of stress conditions, data were processed by WEKA® 3.5 software, using the decision tree algorithm C4.5, known as J48 in the software environment, considering cross-validation with samples of 10% (10-fold cross-validation). According to the Decision Tree, the acoustic most important attribute for the classification of stress conditions was sound Intensity (root node). It was not possible to identify, using the tested attributes, the animal gender by vocal register. A decision tree was generated for recognition of situations of swine hunger, thirst, and heat stress from records of sound intensity, Pitch frequency, and Formant 1.

Determination of piglets’ rectal temperature and respiratory rate through skin surface temperature under climatic chamber conditions

ABSTRACT In animal farming, an automatic and precise control of environmental conditions needs information from variables derived from the animals themselves, i.e. they act as biosensors. Rectal temperature (RT) and respiratory rate (RR) are good indicators of thermoregulation in pigs. Since there is a growing concern on animal welfare, the search for alternatives to measure RT has become even more necessary. This research aimed to identify the most adequate body surface areas, on nursery-phase pigs, to take temperature measurements that best represent the correlation of RT and RR. The main experiment was carried out in a climate chamber with five 30-day-old littermate female Landrace x Large White piglets. Temperature conditions inside chamber were varied from 14 °C up to 35.5 °C. The measurements were taken each 30 minutes, over six different skin regions, using a temperature data logger Thermochron iButton® - DS1921G (Tb) and an infrared thermometer (Ti). As shown by the results, the tympanic region is the best one for RT and RR monitoring using an infrared thermometer (TiF). In contrast, when using temperature sensors, the ear (TbE) is preferred to be used for RT predictions and the loin region (TbC) for RR.

Effect of a simulated heat wave in thermal and aerial environment broiler-rearing environment

ABSTRACT Global warming increases the occurrence of events such as extreme heat waves. Research on thermal and air conditions affecting broiler-rearing environment are important to evaluate the animal welfare under extreme heat aiming mitigation measures. This study aimed at evaluating the effect of a simulated heat wave, in a climatic chamber, on the thermal and air environment of 42-day-old broilers. One hundred and sixty broilers were housed and reared for 42 days in a climatic chamber; the animals were divided into eight pens. Heat wave simulation was performed on the 42nd day, the period of great impact and data sampling. The analyzed variables were room and litter temperatures, relative humidity, concentrations of oxygen, carbon monoxide and ammonia at each pen. These variables were assessed each two hours, starting at 8 am, simulating a day heating up to 4 pm, when it is reached the maximum temperature. By the results, we concluded that increasing room temperatures promoted a proportional raise in litter temperatures, contributing to ammonia volatilization. In addition, oxygen concentrations decreased with increasing temperatures; and the carbon monoxide was only observed at temperatures above 27.0 °C, relative humidity higher than 88.4% and litter temperatures superior to 30.3 °C.

Ultrasound call detection in capybara

The vocal repertoire of some animal species has been considered a non-invasive tool to predict distress reactivity. In rats ultrasound emissions were reported as distress indicator. Capybaras[ vocal repertoire was reported recently and seems to have ultrasound calls, but this has not yet been confirmed. Thus, in order to check if a poor state of welfare was linked to ultrasound calls in the capybara vocal repertoire, the aim of this study was to track the presence of ultrasound emissions in 11 animals under three conditions: 1) unrestrained; 2) intermediately restrained, and 3) highly restrained. The ultrasound track identified frequencies in the range of 31.8±3.5 kHz in adults and 33.2±8.5 kHz in juveniles. These ultrasound frequencies occurred only when animals were highly restrained, physically restrained or injured during handling. We concluded that these calls with ultrasound components are related to pain and restraint because they did not occur when animals were free of restraint. Thus we suggest that this vocalization may be used as an additional tool to assess capybaras[ welfare.

Eimeria spp. from Japanese quails (Coturnix japonica): new characteristic features and diagnostic tools

The Japanese quail Coturnix japonica originated from North Africa, Europe and Asia, is used worldwide as an experimental animal and model for aviculture. The current paper characterizes Eimeria bateri, Eimeria tsunodai and Eimeria uzura recovered from C. japonica. Based on the fact that quails have a global distribution, as are their coccidia, the findings of this study should provide the means for diagnosis of those Eimeria spp. in other regions and continents. Eimeria bateri showed the greatest intensity of infection and shed oocysts from the fourth day after infection; in contrast, E. tsunodai and E. uzura shed oocysts from the fifth day after infection. The three species shared a high degree of similarity and were all polymorphic. Yet, the application of line regressions, histograms and ANOVA provided means for the identification of these species. Finally, the algorithm was very efficient since verified that resultant values were not superimposed.

Temple Grandin fonds, 1974-2006 (non-inclusive)

Temple Grandin was born in Boston, Massachusetts on August 29,1947 to Richard Grandin and Eustacia Cutler. She was diagnosed with autism at age 2. She suffered from delayed speech development and did not begin to speak until the age of 4. Temple’s mother defied the doctors and kept her out of institutions. Temple was given speech therapy as well as an intensive education. Her high school science teacher and her aunt on a ranch in Arizona inspired Temple to continue her studies and pursue a career as a scientist and livestock equipment designer.She graduated from Hampshire Country School (a boarding school for gifted children) in Ridge, New Hampshire in 1966, and earned a bachelor’s degree in psychology from Franklin Pierce College in 1970. In 1975, she received a master’s degree in animal science from Arizona State University and then a doctoral degree in animal science from the University of Illinois in 1989. She is currently a professor at Colorado State University. Dr. Grandin is one of the world’s leaders in the design of livestock handling facilities. She has done extensive work in design of handling facilities for animals and has developed animal welfare guidelines for the meat industries. Dr. Grandin is a past member of the board of directors of the Autism Society of America. She lectures to parents and teachers throughout the U.S. on her experiences with autism. She makes the case that the world needs people on the autism spectrum: visual thinkers, pattern thinkers and verbal thinkers. Some of Temple Grandin’s books include: Animals Make Us Human, Animals in Translation, The Way I See It, The Autistic Brain, and Different…Not Less. In 2010, a movie entitled “Temple Grandin” starring Clare Danes was released. The movie was based on Grandin’s own writings. Temple Grandin is an expert on animal behavior, a bestselling author, and an autism activist. In 2010, she was listed in the “Heroes” category in the “Time” list of the world’s 100 most influential people. She has received numerous awards including an honorary doctorate from McGill, the University of Illinois and Duke University. Temple Granin is a philosophical leader of both the animal welfare and autism advocacy movements. sources: http://www.templegrandin.com/ http://en.wikipedia.org/wiki/Temple_Grandin

Habituating Antelope and Bison to Cooperate with Veterinary Procedures

A study that involved conditioning antelope and bison calves over a a number of days so that the animals would not panic so that veterinarian procedures like blood sampling would be performed on a calm animal.

Caractérisation de la pharmacocinétique suite à l’exposition multivoie au toluène, au n-hexane et au cyclohexane chez le rat

La contribution de l’inhalation et de la voie percutanée à l’exposition totale à des composés organiques volatils (COV) présents dans l’eau potable est une problématique qui suscite un intérêt grandissant en santé publique et au niveau réglementaire. Jusqu’à tout récemment, seule l’ingestion était considérée dans l’évaluation du risque des contaminants de l’eau. L’objectif de ce projet était de caractériser l’impact de l’exposition multivoie sur la pharmacocinétique et la dose interne de trois COV : le toluène (TOL), le n-hexane (HEX) et le cyclohexane (CYCLO). À cette fin, un modèle expérimental animal a été utilisé et un modèle toxicocinétique à base physiologique (TCBP) a été adapté pour le TOL. Des rats Sprague-Dawley ont été exposés par voies uniques (inhalation, orale et percutanée) ou simultanées (multivoie) aux solvants. Pour le TOL, les trois voies ont été expérimentées, alors que la voie percutanée n’a pas été retenue pour le HEX et le CYCLO. Des prélèvements sanguins ont permis de caractériser les cinétiques sanguines. Les niveaux sanguins, obtenus lors des expositions multivoies, étaient généralement plus élevés que la somme des niveaux associés aux expositions par voies uniques, fait illustré par le rapport des surfaces sous la courbe expérimentale versus les prédictions (TOL : 1,30 et 2,19 ; HEX : 1,55 ; CYCLO : 0,98 et 0,99). Le modèle TCBP prédit bien la cinétique du TOL lors d’expositions par voies uniques et par multivoies. Les données expérimentales obtenues suggèrent que la dose interne résultant d’une exposition multivoie ne peut pas toujours être prédite par la somme des doses internes obtenues lors d’expositions par voies uniques. Ce phénomène serait explicable par la saturation du métabolisme. La modélisation TCBP est un outil efficace pour l’estimation du risque relatif à l’exposition multivoie aux COV présents dans l’eau potable.

Paramétrisation de la rétrodiffusion ultrasonore érythrocytaire haute fréquence et pertinence comme facteur de risque de la thrombose veineuse

L’agrégation érythrocytaire est le principal facteur responsable des propriétés non newtoniennes sanguines pour des conditions d’écoulement à faible cisaillement. Lorsque les globules rouges s’agrègent, ils forment des rouleaux et des structures tridimensionnelles enchevêtrées qui font passer la viscosité sanguine de quelques mPa.s à une centaine de mPa.s. Cette organisation microstructurale érythrocytaire est maintenue par des liens inter-globulaires de faible énergie, lesquels sont brisés par une augmentation du cisaillement. Ces propriétés macroscopiques sont bien connues. Toutefois, les liens étiologiques entre ces propriétés rhéologiques générales et leurs effets pathophysiologiques demeurent difficiles à évaluer in vivo puisque les propriétés sanguines sont dynamiques et fortement tributaires des conditions d’écoulement. Ainsi, à partir de propriétés rhéologiques mesurées in vitro dans des conditions contrôlées, il devient difficile d’extrapoler leurs valeurs dans un environnement physiologique. Or, les thrombophlébites se développent systématiquement en des loci particuliers du système cardiovasculaire. D’autre part, plusieurs études cliniques ont établi que des conditions hémorhéologiques perturbées constituent des facteurs de risque de thrombose veineuse mais leurs contributions étiologiques demeurent hypothétiques ou corrélatives. En conséquence, un outil de caractérisation hémorhéologique applicable in vivo et in situ devrait permettre de mieux cerner et comprendre ces implications. Les ultrasons, qui se propagent dans les tissus biologiques, sont sensibles à l’agrégation érythrocytaire. De nature non invasive, l’imagerie ultrasonore permet de caractériser in vivo et in situ la microstructure sanguine dans des conditions d’écoulements physiologiques. Les signaux ultrasonores rétrodiffusés portent une information sur la microstructure sanguine reflétant directement les perturbations hémorhéologiques locales. Une cartographie in vivo de l’agrégation érythrocytaire, unique aux ultrasons, devrait permettre d’investiguer les implications étiologiques de l’hémorhéologie dans la maladie thrombotique vasculaire. Cette thèse complète une série de travaux effectués au Laboratoire de Biorhéologie et d’Ultrasonographie Médicale (LBUM) du centre de recherche du Centre hospitalier de l’Université de Montréal portant sur la rétrodiffusion ultrasonore érythrocytaire et menant à une application in vivo de la méthode. Elle se situe à la suite de travaux de modélisation qui ont mis en évidence la pertinence d’un modèle particulaire tenant compte de la densité des globules rouges, de la section de rétrodiffusion unitaire d’un globule et du facteur de structure. Ce modèle permet d’établir le lien entre la microstructure sanguine et le spectre fréquentiel du coefficient de rétrodiffusion ultrasonore. Une approximation au second ordre en fréquence du facteur de structure est proposée dans ces travaux pour décrire la microstructure sanguine. Cette approche est tout d’abord présentée et validée dans un champ d’écoulement cisaillé homogène. Une extension de la méthode en 2D permet ensuite la cartographie des propriétés structurelles sanguines en écoulement tubulaire par des images paramétriques qui mettent en évidence le caractère temporel de l’agrégation et la sensibilité ultrasonore à ces phénomènes. Une extrapolation menant à une relation entre la taille des agrégats érythrocytaires et la viscosité sanguine permet l’établissement de cartes de viscosité locales. Enfin, il est démontré, à l’aide d’un modèle animal, qu’une augmentation subite de l’agrégation érythrocytaire provoque la formation d’un thrombus veineux. Le niveau d’agrégation, la présence du thrombus et les variations du débit ont été caractérisés, dans cette étude, par imagerie ultrasonore. Nos résultats suggèrent que des paramètres hémorhéologiques, préférablement mesurés in vivo et in situ, devraient faire partie du profil de risque thrombotique.

Characterization of in vivo vertebral growth modulation by shape memory alloy staples on a porcine model for the correction of the scoliosis

La recherche de nouvelles voies de correction de la scoliose idiopathique a une longue histoire. Le traitement conventionnel de la scoliose idiopathique est présenté par le port du corset ou par la correction opératoire de la déformation. Depuis leur introduction, les deux méthodes ont prouvé leur efficacité. Cependant, malgré des caractéristiques positives évidentes, ces méthodes peuvent causer un nombre important d'effets indésirables sur la santé du patient. Les techniques sans fusion pour le traitement de la scoliose semblent être une alternative perspective de traitement traditionnel, car ils apportent moins de risques et des complications chirurgicales que les méthodes conventionnelles avec la conservation de la mobilité du disque intravertébral. Cependant, l'utilisation de techniques mentionnées exige une connaissance profonde de la modulation de croissance vertébrale. L'objectif principal de la présente étude est d'estimer le potentiel d'agrafes à l’AMF de moduler la croissance des vertèbres porcines en mesurant la croissance osseuse sur la plaque de croissance de vertèbres instrumentées en comparaison avec le groupe contrôle. La méthode est basée sur la loi de Hueter-Volkmann. Nous avons choisi NiTi agrafes à l’AMF pour notre étude et les porcs de race Landrace comme un animal expérimental. Les agrafes ont été insérés sur 5 niveaux thoracique de T6 à T11. En outre, les radiographies ont été prises toutes les 2 semaines. La présence d'agrafes en alliage à mémoire de forme a produit la création de courbes scoliotiques significatives dans 4 de 6 animaux chargés et le ralentissement considérable de la croissance osseuse (jusqu'à 35,4%) comparativement aux groupes contrôle et sham. L'étude a démontré in vivo le potentiel d'agrafes en alliage à mémoire de formes de moduler la croissance des vertèbres en créant des courbes scoliotiques sur les radiographies et en ralentissant le taux de croissance sur les plaques de croissance instrumenté. La position précise de l'agrafe est essentielle pour la modulation de croissance osseuse et le développement de la scoliose expérimentale.

L’animalité humaine : du constat scientifique aux conséquences éthico-juridiques

Du constat scientifique de l’”animalité humaine” (ou de l’appartenance de l’espèce humaine à la communauté animale), cet article s’intéresse à ses possibles conséquences sur le plan éthique et juridique vers une considération révisée des (autres) animaux. En annexe, est fournie la liste des lois adoptées au niveau national pour protéger le bien-être animal contre les mauvais traitements et les actes de cruauté à travers le monde. Notre continuité avec les autres animaux est scientifiquement établie. Le concept de “supériorité” humaine, justifiant l’exploitation animale à des fins humaines, est remise en question par le concept de “spécificité” humaine en tant qu’espèce animale. L’espèce humaine appartient à la communauté animale, mais notre spécificité nous permet de concevoir l’éthique et le droit. Sur le plan moral, nous pouvons réfléchir à un “traitement éthique” des (autres) animaux. Sur le plan légal, nous pouvons protéger juridiquement leur bien-être en tant qu’”êtres sensibles”, plutôt que comme simples “objets de propriété”. Est-il possible (ou nécessaire) d’attribuer des droits légaux à nos frères biologiques contre les souffrances inutiles ou évitables? Ou est-il préférable de continuer à imposer aux êtres humains des obligations envers eux à travers des lois de protection animale? Ces questions centrales sont discutées en soulignant l’importance croissante de la protection juridique du bien-être animal dans le monde.

Increased extracellular brain glutamate in acute liver failure: decreased uptake or increased release?

Glutamatergic dysfunction has been suggested to play an important role in the pathogenesis of hepatic encephalopathy (HE) in acute liver failure (ALF). Increased extracellular brain glutamate concentrations have consistently been described in different experimental animal models of ALF and in patients with increased intracranial pressure due to ALF. High brain ammonia levels remain the leading candidate in the pathogenesis of HE in ALF and studies have demonstrated a correlation between ammonia and increased concentrations of extracellular brain glutamate both clinically and in experimental animal models of ALE Inhibition of glutamate uptake or increased glutamate release from neurons and/or astrocytes could cause an increase in extracellular glutamate. This review analyses the effect of ammonia on glutamate release from (and uptake into) both neurons and astrocytes and how these pathophysiological mechanisms may be involved in the pathogenesis of HE in ALF.

The anti-inflammatory properties of intravenous immunoglobulin in a murine model of allergic airway disease ; effects on the development of regulatory T-cells

Les immunoglobulines intraveineuses (IVIg) constituent une préparation polyclonale d’IgG isolée et regroupée à partir du plasma sanguin de multiples donneurs. Initialement utilisé comme traitement de remplacement chez les patients souffrant d’immunodéficience primaire ou secondaire, les IVIg sont maintenant largement utilisées dans le traitement de plusieurs conditions auto-immunes, allergiques ou inflammatoires à une dose élevée, dite immunomodulatrice. Différents mécanismes d’action ont été postulés au fil des années pour expliquer l’effet thérapeutique des IVIg dans les maladies auto-immunes et inflammatoires. Entre autre, un nombre grandissant de données issues de modèles expérimentaux chez l’animal et l’humain suggère que les IVIg induisent l’expansion et augmentent l’action suppressive des cellules T régulatrices (Tregs), par un mécanisme qui demeure encore inconnu. Également, les patients atteints de maladies auto-immunes ou inflammatoires présentent souvent un nombre abaissé de Tregs par rapport aux individus sains. Ainsi, une meilleure compréhension des mécanismes par lesquels les IVIg modulent les cellules T régulatrices est requise afin de permettre un usage plus rationnel de ce produit sanguin en tant qu’alternative thérapeutique dans le traitement des maladies auto-immunes et inflammatoires. Par le biais d’un modèle expérimental d’allergie respiratoire induite par un allergène, nous avons démontré que les IVIg diminuaient significativement l’inflammation au niveau des voies aériennes ce, en association avec une différenciation des Tregs à partir des cellules T non régulatrices du tissu pulmonaire. Nous avons également démontré qu’au sein de notre modèle expérimental, l’effet anti-inflammatoire des IVIg était dépendant des cellules dendritiques CD11c+ (CDs) pulmonaires, puisque cet effet pouvait être complètement reproduit par le transfert adoptif de CDs provenant de souris préalablement traitées par les IVIg. À cet effet, il est déjà établi que les IVIg peuvent moduler l’activation et les propriétés des CDs pour favoriser la tolérance immunitaire et que ces cellules seraient cruciales pour l’induction périphérique des Tregs. C’est pourquoi, nous avons cherché à mieux comprendre comment les IVIg exercent leur effet sur ces cellules. Pour la première fois, nous avons démontré que la fraction d’IgG riche en acide sialique (SA-IVIg) (constituant 2-5% de l’ensemble des IgG des donneurs) interagit avec un récepteur dendritique inhibiteur de type lectine C (DCIR) et active une cascade de signalement intracellulaire initiée par la phosphorylation du motif ITIM qui est responsable des changements observés en faveur de la tolérance immunitaire auprès des cellules dendritiques et des Tregs. L’activité anti-inflammatoire de la composante SA-IVIg a déjà été décrite dans des études antérieures, mais encore une fois le mécanisme par lequel ce traitement modifie la fonction des CDs n’a pas été établi. Nous avons finalement démontré que le récepteur DCIR facilite l’internalisation des molécules d’IgG liées au récepteur et que cette étape est cruciale pour permettre l’induction périphérique des Tregs. En tant que produit sanguin, les IVIg constitue un traitement précieux qui existe en quantité limitée. La caractérisation des mécanismes d’action des IVIg permettra une meilleure utilisation de ce traitement dans un vaste éventail de pathologies auto-immunes et inflammatoires.

Apptication of Biofloc Technology (BFI) in Ihe nunery rearing and farming of giant freshwater prawn, Macrobrachillm rosenbergii (de Man)

This thesis Entitled Application of Biofloc technology (BFT) In the Nursery Rearing and Farming of Giant Freshwater Prawn,Macrobrachium Rosenbergii(De Man). Aquaculture, rearing plants and animals under controlled conditions is growing with an annual growth rate of 8.3% in the period 1970-2008 (FAO, 2010). This trend of growth is essential for the supply of protein-rich food for ever increasing world population. But growth and development of aquaculture should be in sustainable manner, preferably without jeopardizing the aquatic environment.In the present study, the application of BFT in the nursery rearing and farming ofgiant freshwater prawn, M. rosenbergii, is attempted. The result of the study is organised into eight chapters. In the first chapter, the subject is adequately introduced. Various types of aquaculture practices followed, development and status of Indian aquaculture, present status of freshwater pravm culture, BF T and its use for the sustainable aquaculture systems, theory of BFT based aquaculture practices, hypothesis, objective and outline of the thesis are described. An extensive review of literature on studies carried out so far on biofloc based aquaculture are given in chapter 2. The third chapter deals with the application of BFT in the primary nursery phase of freshwater prawn. Several workers suggested the need for an intermediate nursery phase in the culture system of freshwater prawn for the successful production. Thirty day experiment was conducted to study the effect of BFT on the water quality, and animal welfare under the various stocking densities. The study concluded that stocking finfishes in biofloc-based monoculture system of freshwater prawns has the potential of increasing total yield. Prawns having a higher commercial value than finfishes besides ensuring economic sustainability. Results showed that prawn yield and survival was better in catla dominated tanks. Based on the results of the study, it is recommended to incorporate 25% rohu and 75% catla in the biofloc-based culture system of giant freshwater prawns. The results of the present study also recommend to stock relatively larger catla for biofloc-based culture system. Fish production was also higher in the 100% catla tank. When catla was added in higher percentages it should ensured that the hiding objects in the culture ponds shall be used in order to reduce the chance of cannibalism among prawns. rohu and catla equally have the ability to harvest the biofloc, catla consumes the planktonic contributes in the floc whereas rohu grazed on the bacterial consortium suspended in the water column. In Chapter 8, recommendations and future research perspectives in the field of biofloc based aquaculture is presented.

Biochemical Effects of Petroleum Hydrocarbons on the Tropical Teleost Oreochromis mossambicus (Peters)

The present work is a base—|ine attempt to investigate and assess the toxicity of water-accommodated fractions (WAF) of Bombay High crude oil. The experimental animal selected for the present study is a euryhaline teleost, Oreochromis mossambicus (Peters), adapted to fresh water. The fish has been selected on account of its economic valve, abundant availability, experimental feasibility, ease of rearing and maintenance and also because it is one of the commonly cultured species in the South-East Asian countries.