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最近更新2019/7/25 上午 12:00:00
JUN 15
WED

不只是呆萌!從大貓熊身上看見野生動物照養與醫療科學之躍進

不只是呆萌!從大貓熊身上看見野生動物照養與醫療科學之躍進
計畫名稱:10704_國際焦點物種之繁殖技術與科學化照養之建立
計畫主持人:臺園 王怡敏

臺北動物園本身因過去數年人醫專業技術及軟硬體儀器的加入,與獸醫協同,更精準執行醫療操作,提升動物福祉。在大貓熊科學化動物照養的現今,主要由兩方面進行,其一由臨床醫療角度,包含大貓熊牙科活髓治療、牙套、牙周囊袋處理;其二由預防醫學上,由腸道菌相試驗之研究,實務上支持動物腸道健康,多方嘗試精進了飼養管理之精準度。

大貓熊臨床醫療-牙科活髓治療、牙套之處

在牙科護理方面,雌性大貓熊圓圓在進行健康檢查時,牙醫師判斷圓圓牙齒有先天性琺瑯質鈣化不全,造成牙質較為脆弱、容易發生齲齒且易磨損等問題,同時也有一處嚴重的牙齦囊袋牙周病問題。牙齒的健康會影響大貓熊咀嚼竹葉、竹桿攝取纖維,並且影響到營養吸收,與腸道菌相穩定性,造成嚴重健康問題。圓圓分別在2008年、2013年以及2017年的3月由「野生動物健康照護及醫療小組」專家群協助,製作牙齒石膏模型,比較這3年的牙齒模型,犬齒磨損情況日趨嚴重,因此2017年3月起飼養管理方面除降低雌性大貓熊圓圓食用之竹桿量外(至2017年3月後由之前2-3公斤/天降至1公斤/天),亦特意挑較薄之竹桿給食,期能降低牙齒承受之壓力;預防醫療上,專家小組成員建議應考量使用牙套儘早將磨損之犬齒套入,防止持續磨損而露出牙隨組織。分析大貓熊食性,因食用竹桿之破竹與剝皮行為,與專家小組討論,須捨棄美觀之陶瓷牙冠,亦不能選擇硬度最硬之材質,而應選用延展性最佳之金屬,以確保其功能性,維持動物應有之生活品質,專家群亦已模擬產製金屬牙套模型為圓圓預作準備。

然今(2018)年12月9日,保育員在幫大貓熊團團實施例行動物訓練課程時,發現他的左上犬齒斷裂流血。本園隨即聯繫「野生動物健康照護與醫療小組」,並於12日邀集本園獸醫師、牙醫師及麻醉科醫師等,共同為團團進行緊急的牙齒檢查及處理。檢查發現,團團的左上犬齒牙冠發生斷裂,牙髓腔曝露,為了讓團團可以保全牙齒維持進食竹桿破竹功能,並避免該犬齒再次斷裂,因此12日先進行活髓治療,將局部發炎感染之牙髓組織移除,並裝填三氧礦化聚合物(MTA)保護並活化神經。當天並製作齒模,運用鈦金屬材質製作牙套。23日醫療團隊再度合作,為團團裝上鈦金屬牙套,這不僅是全球大貓熊裝牙套的首例,更為野生動物醫療專業發展,創建重要的里程碑(如圖1)。

圖1、大貓熊團團左上犬齒牙冠發生斷裂,導致牙髓腔曝露,故裝上鈦金屬牙套進行保護,咬合面需持續注意鈦金屬牙套,是否加深原本既有之咬合磨損。(由左至右)(1)牙冠斷裂牙髓腔曝露 (2)鈦金屬牙套 (3)咬合面。照片來源:本研究計畫成果報告
圖1、大貓熊團團左上犬齒牙冠發生斷裂,導致牙髓腔曝露,故裝上鈦金屬牙套進行保護,咬合面需持續注意鈦金屬牙套,是否加深原本既有之咬合磨損。(由左至右)(1)牙冠斷裂牙髓腔曝露 (2)鈦金屬牙套 (3)咬合面。照片來源:本研究計畫成果報告

考量大貓熊的特殊食性,常常需要咬硬度極高的食物以及強大的咬合力,專家團隊必須選擇最適合之材質以維持犬齒之功能。因此團團的牙套特別選用「鈦金屬」材質,由於鈦有生物相容性這項特性,無毒及不被身體排斥且有耐高溫、耐低溫、高硬度、抗強酸鹼等特性,因此在醫學上有廣泛應用,也是目前最合適大貓熊特殊食性之牙套材質。團團於12月23日左上犬齒牙套套入後,其食慾、食量、進食行為等與術前無異,監測腸道菌相,顯示乳酸菌(Lactobacillus spp.)比例高,菌相平衡,然後續須持續記錄咬合面(即左下犬齒牙冠遠心側),是否有因鈦金屬牙套造成之咬合磨損,而露出象牙質或牙髓組織,相關成果刻正整理成期刊文件,預計以案例分享之型式進行發表。

大貓熊臨床醫療-牙周囊袋處理

為了延緩大貓熊圓圓犬齒的磨耗,於2017年3月起降低給予圓圓之竹桿供應量,而在2017年9月14日發現大貓熊圓圓持續有竹葉殘留在牙齦及牙縫處之情況,造成局部牙齦持續發炎。因須避免發炎在即之急迫性與減敏訓練理應放緩兩者操作邏輯之落差,動物穩定性不足,透過動物訓練─刷牙等方法仍無法確實移除殘食物殘渣,於2017年10月19日和11月24日追蹤發現 牙齦有紅腫且向下延伸發炎之狀況,必須儘早移除避免後續形成廔管,或感染下行,重則影響心臟循環系統,進而影響動物健康。

故本園與專家小組成員於2017年12月2日實施圓圓麻醉移除牙齦與牙縫中的竹葉,然判定牙齦已形成牙周囊袋,後續食物會不斷地進入囊袋造成發炎。復於2018年2月20日於人工授精之際,同步進行外科手術降低牙周囊袋高度,期能使食物即便掉入亦能輕易掉出,術後觀察,然未能成功,食物仍舊深入囊袋造成持續發炎;終於2018年9月28日,專家小組特別針對圓圓的牙齦囊袋問題進行手術處理,移除結締組織,讓牙周囊袋附近健康的牙齦有機會貼回牙齒表面復原。術後,如果給予一般食譜,持續進食竹葉或竹桿的話,將會卡入正在復原中的牙齦,不利於傷口的復原,然不給予竹葉、竹桿等纖維性粗食,易造成大貓熊腸道異常發酵之發生;故參酌人類牙齦復原所需時間為14天,本園模擬香港海洋公園照養牙齒磨損之老齡大貓熊食譜,為圓圓準備了13天捏製成團的竹葉地瓜球(含膳食纖維)及竹筍合併給食,地瓜因富含纖維及食譜中額外添加之膳食纖維可吸收腸道水份,使食物殘渣較容易於腸道中移動,避免長期久置提高異常發酵之風險;再者,地瓜及膳食纖維黏著性可順利混合至少2公斤竹葉,雖與平日自然進食之竹葉量每日10公斤相去甚遠,然為傷口癒合,在傷口復原前避開進食竹葉枝條原型,防止過度刺激甚為重要;同時,本園於13天內給予特殊食譜期間,因纖維食入量較術前顯著為低,故需每日監測糞便酸鹼性,注意異常發酵之前端指標物質揮發性脂肪酸是否累積於糞便中,數據顯示隨著禁食竹葉原型的天數越長其竹葉便pH值越低,竹筍便因竹筍蛋白質為腸道菌叢快速利用,產生氨使pH提升,但不論糞便種類其pH尚在可接受範圍內,型態雖偏軟但仍屬正常;食用特殊食譜「竹葉地瓜球(含膳食纖維)、竹筍」13天後,於恢復一般飲食一周內監測其腸道菌相,顯示圓圓腸道中乳酸菌(Lactobacillus spp.)與腸球菌(Enterococcus spp.)數量明顯減少,E. coli及總菌數量尚穩定,體重於特殊食譜期間略升,顯示特殊食譜仍足以支撐其禁食竹葉原型期間之營養需求及腸道狀況;術後第14天恢復正常飲食,牙齦已不再有囊袋,能貼合齒面避免食物卡入(如圖2)。在牙齦完全復原後,僅剩牙縫卡竹葉問題,且考量專科照養上應須維持日常的口腔清潔,本園逐步擬定大貓熊刷牙的訓練計畫,讓圓圓習慣配合張嘴,使保育員可以在牠的口腔裡進行清潔,動物狀況因醫療急迫性解除,訓練能循序漸進,迄今大貓熊圓圓每日可接受刷牙兩次,於牙科專科照養上漸趨穩定。

圖2、大貓熊圓圓牙齦形成牙周囊袋,導致食物殘渣持續卡入囊袋(圖中綠色區域)造成局部發炎,於首次手術移除殘渣後仍不見改善。經過後續兩次手術降低牙周囊袋高度,並移除部分結締組織,搭配術後短期特殊食譜護理,與日常刷牙訓練清潔,牙科專科照養上漸趨穩定。(由左至右)(1)異物使局部牙齦發炎 (2)初次手術移除後 (3)手術配合刷牙訓練後狀況改善。照片來源:本研究計畫成果報告
圖2、大貓熊圓圓牙齦形成牙周囊袋,導致食物殘渣持續卡入囊袋(圖中綠色區域)造成局部發炎,於首次手術移除殘渣後仍不見改善。經過後續兩次手術降低牙周囊袋高度,並移除部分結締組織,搭配術後短期特殊食譜護理,與日常刷牙訓練清潔,牙科專科照養上漸趨穩定。(由左至右)(1)異物使局部牙齦發炎 (2)初次手術移除後 (3)手術配合刷牙訓練後狀況改善。照片來源:本研究計畫成果報告

大貓熊預防醫學-腸道菌相試驗之研究

動物園等保育單位在圈養大貓熊上,面臨兩個最重要的議題-腸胃道菌相穩定度及牙科專科照護。在腸胃道菌相上,本園長期與臺灣大學動物科學技術學系王翰聰老師合作,透過腸胃道菌相追蹤了解大貓熊營養健康狀況。其中雄性大貓熊團團每年均有腸胃道不適的紀錄,查閱文獻,推測可能與幼年期是否自母獸接種合適腸道菌的過程完整性有關(Francino, 2014; Matamoros et. al., 2013)。自105年10月8日本園開始餵飼市售「人類」益生菌LP33予團團,2週後監測其腸胃道菌相,其乳酸菌量有逐漸趨向穩定之趨勢。但也發現其腸道菌叢,容易因為環境緊迫(如麻醉採精)而影響穩定性(流程如圖3);且考量LP33係「人類」益生菌株,不一定適用大貓熊,參考前人的研究發現畜產界在豬和雞等物種的餵飼管理,將動物糞便中純化的乳酸菌株,添加於飼料餵飼動物而改善動物健康狀況,相關研究在動物園界仍十分有限(Angelis et al., 2006; Musa et al., 2009)。因此開始進行大貓熊益生菌的備製研究,將製作成品的益生菌膠囊進行體外消化試驗,檢測乳酸菌株的活性與耐受性,研發動物製備益生菌標準流程,並且持續追蹤餵飼大貓熊糞便純化乳酸菌株膠囊前後的菌相變化(流程如圖4),也期待將相關成果建立標準化操作流程,分享予其他單胃型雜食物種,以大貓熊為模式進行研究,進而延伸至其他野生動物之健康照護。

圖3、餵飼市售「人類」益生菌LP33予大貓熊團團,並探究其腸道菌叢是否容易因為環境緊迫(如麻醉採精)而影響穩定性。資料來源:本研究計畫成果報告
圖3、餵飼市售「人類」益生菌LP33予大貓熊團團,並探究其腸道菌叢是否容易因為環境緊迫(如麻醉採精)而影響穩定性。資料來源:本研究計畫成果報告

圖4、大貓熊益生菌的備製研究,將製作成品的益生菌膠囊進行體外消化試驗,檢測乳酸菌株的活性與耐受性,研發動物製備益生菌標準流程,並且持續追蹤餵飼大貓熊糞便純化乳酸菌株膠囊前後的菌相變化。資料來源:本研究計畫成果報告
4、大貓熊益生菌的備製研究,將製作成品的益生菌膠囊進行體外消化試驗,檢測乳酸菌株的活性與耐受性,研發動物製備益生菌標準流程,並且持續追蹤餵飼大貓熊糞便純化乳酸菌株膠囊前後的菌相變化。資料來源:本研究計畫成果報告

參考文獻

Angelis, M. D., S. Siragusa, M. Berloco, L. Caputo, L. Settanni, G. Alfonsi, M. Amerio, A. Grandi, A. Ragni, and M. Gobbetti. 2006. Selection of potential probiotic lactobacilli from pig feces to be used as additives in pelleted feeding. Res. Microbiol. 157: 792-801.

Francino, M. P. 2014. Early development of the gut microbiota and immune health. Pathogens. 3:769–90.

Matamoros, S., C. Gras-Leguen, F. Le Vacon, G. Potel, and M. F. de La Cochetiere. 2013. Development of intestinal microbiota in infants and its impact on health. Trends Microbiol. 21: 167-173.

Musa, H. H., S. L. Wu, C. H. Zhu, H. I. Seri, and G. Q. Zhu. 2009. The Potential Benefits of Probiotics in Animal Production and Health. J. Anim. Vet. Adv. 8: 313-321.


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