Ubicación y ética

El estudio se realizó en una unidad de producción porcícola semi-intensiva ubicada en el municipio de Emiliano Zapata, estado de Veracruz, México (19° 41′ N, 96° 56′ O), con una altitud de 165 metros sobre el nivel del mar, temperatura media anual de 25.2 °C y precipitación anual de 2700 mm (^{García, 1988}).

El uso de animales y los procedimientos a los que fueron sometidos los animales durante el estudio fueron aprobados por la Comisión de Bioética y Bienestar Animal de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la Universidad Veracruzana.

Animales

Se seleccionaron 20 cerdas F1 (Yorkshire/Landrace) con 3 a 4 partos, y una condición corporal de 3.5-4 en escala de 5 puntos (1=delgada y 5=obesa) (^{Gadd, 2011}), de los cuales utilizamos sus crías. Las cerdas fueron divididas al azar en grupo tratamiento (n=10) y grupo control (n=10). De la semana 7 a la 15 de gestación, las cerdas fueron alojadas en jaulas individuales de 2.5 m de largo por 0.80 m de ancho, equipadas con un bebedero, un comedero semiautomático y piso de cemento ranurado. Posteriormente, de la semana 15 y hasta la semana 19, las cerdas fueron alojadas en jaulas de 2.5 m de largo por 1.2 m de ancho, cada una equipada con comedero clásico, bebedero y piso de rejilla elevada con una altura de 1 m. En la parte frontal, las jaulas contaron con una lechonera de madera para proporcionarle refugio y calor a las crías mediante un calentador eléctrico. La alimentación de las cerdas en gestación consistió en una ración diaria de 1.5 kg de alimento concentrado (soya, sorgo o maíz, vitaminas, minerales y algunos aditivos) proporcionado en una toma, mientras que en maternidad se les proporcionó de 7 a 10 kg por día dividido en cuatro raciones. Por su parte, la alimentación de las crías consistió en leche materna ad libitum más 100 mL de alimento pre iniciador (Apligain pig, Apligén ®), ofrecido a partir de la segunda semana de vida y hasta el destete.

Enriquecimiento ambiental para cerdas gestantes

Los enriquecimientos ocupacionales utilizados para las cerdas durante gestación fueron los siguientes:

Dispositivo casero de alimentación: tubo de policloruro de vinilo (PVC) de 4 pulgadas de 50 cm de longitud, con 16 agujeros de aproximadamente 1 cm de diámetro repartidos en toda su extensión, con tapas en ambos extremos. El tubo se colocó horizontalmente sujeto al frente de la jaula, este actuaba como un rodillo el cual las cerdas podían hacer girar para obtener 100 g de alimento pre-iniciador para lechones que se colocaba antes de cada EE.

Soga: Utilizamos tres segmentos de 20 cm de longitud de cuerda de polipropileno-poliéster de 6 mm de diámetro trenzado sujetada a la jaula.

Tubo de plástico: Consistió en 3 segmentos de 30 cm de manguera de 1 pulgada, unido a una soga de 40 cm de algodón mediante el cual fue sujetada a la jaula.

Paja: Se proporcionaron 300 g de paja de pasto pangola (Digitaria decumbens), cortado en 5 cm de longitud aproximadamente y colocado en el comedero de cada cerda.

Cama de paja: Se proporcionó paja de 20 cm de longitud, distribuida por todo el piso de la jaula formando una cama de 1-2 cm de espesor.

Cascara de coco fresca: Se utilizaron coco recién cortados a los que se les partió por mitad y se le hizo un agujero por el que se pasó una cuerda de 40 cm con la se colgó en la jaula.

Masajes: Se proporcionó estimulación táctil sobre el dorso y laterales de las cerdas utilizando un rodillo para impermeabilizar forrado con pasto sintético (BYP®), guante de trabajo multiusos (Skin-dex®), o un cepillo de limpieza de pisos de uso rudo (Thermotek®).

Exposición al EE

Las cerdas del grupo tratamiento, fueron expuestas durante 9 semanas a uno de los diferentes tipos de enriquecimientos tanto ocupacional como sensorial, mientras que el grupo control no tuvo acceso a ningún tipo de enriquecimiento. Mientras que los estímulos ocupacionales fueron ofrecidos durante 30 minutos cada uno, los estímulos sensoriales fueron brindados durante 5 minutos con intervalos de 1 min de estimulación y un minuto de descanso, con un patrón de movimientos de arriba hacia abajo (de cabeza hacia cola). Cada día, las cerdas fueron expuestas a uno de los diferentes tipos de estímulos, en un horario de 9 am a 12 pm y realizados por la misma persona.

Enriquecimiento para los lechones

El enriquecimiento proporcionado a los lechones consistió en:

Masaje: con un guante multiusos (Skin-dex®) o con un cepillo de uso doméstico (Reynera®).

Pelota: se utilizaron cinco pelotas de plástico sin relleno (payaso®), de un diámetro aproximado desde 5-10 cm, utilizado como juguete para niños y colocadas en el piso de las jaulas.

Tubo de plástico: colocamos segmentos de 15 cm de manguera industrial de ½ pulgada de grosor, unidos mediante un segmento de soga de 40 cm de longitud formando un colgante.

Soga: similar a la utilizada en las cerdas.

Madera: segmentos de madera de 20 cm de largo x 5 cm de ancho, unidos en forma de estrella, sujetado con una soga de 40 cm de longitud.

Exposición de los lechones al EE

Ocurrido el parto, 2 lechones de cada cerda del grupo tratamiento fueron expuestos durante 21 días a los diferentes tipos de enriquecimiento mencionados en el apartado anterior. Los masajes fueron brindados en la primera semana de vida de los lechones, durante 30 segundos diariamente, con un patrón de movimientos de arriba hacia abajo (de cabeza hacia cola) con una duración aproximada de 1 segundo por movimiento. Por otra parte, los estímulos ocupacionales fueron ofrecidos uno por día, durante 30 minutos, durante la segunda y tercera semana de vida. Los lechones fueron expuestos a uno de los diferentes tipos de estímulos, en un horario de 9 am a 11 am. Los lechones de las cerdas control no recibieron ningún tipo de estimulación adicional a los que reciben en el manejo típico de la granja.

Exposición a pruebas de comportamiento

El día postnatal 22, los lechones fueron expuestos a la prueba de objeto nuevo (NO) y el día 23 a la prueba de laberinto de cruz elevada (EPM).

Prueba de objeto nuevo

La prueba de NO, es una prueba utilizada para evaluar las respuestas de miedo o ansiedad a la falta de familiaridad de los estímulos expuestos (^{Boissy, 1995}). Los animales sufren un conflicto entre su motivación para explorar y la evitación cuando se enfrentan a un objeto desconocido. (Adaptado de ^{Tönepöhl et al., 2012}).

En nuestro estudio, cada cerdo fue expuesto y colocado individualmente dentro de un cajón de madera cuadrangular de 2 x 2 x 1 metros, con una puerta de 0.80 x 0.80 en uno de sus lados, piso recubierto de madera con un trazado de 9 cuadrantes de 66.6 x 66.6 cm. Previo al ingreso de cada cerdo se colocó un juguete inflable para niños con forma de burro de 0.60 x 0.50 cm (NO). Cada cerdo fue libre de moverse por la arena durante 10 minutos. Se registró el número de cuadrantes recorridos, latencia de exploración del NO, la frecuencia de exploración del NO, duración de exploración del NO, latencia de intento de escape, frecuencia de intento de escape (cuando el animal intenta abandonar la prueba, saltando sobre las paredes de la arena), latencia de vocalizaciones, frecuencia de vocalizaciones, latencia de micción, frecuencia de micción, latencia de defecación y frecuencia de defecación.

Prueba de laberinto de cruz elevada

Utilizamos un laberinto elevado en forma de cruz, basándonos en el descrito por ^{Andersen et al., (2000)}. Este paradigma ha sido ampliamente utilizado en roedores para evaluar las propiedades ansiolíticas de determinados estímulos y fármacos, y recientemente ha sido utilizado en otras especies como el cerdo con el mismo fin. El EPM está compuesto por cuatro brazos, dos brazos opuestos abiertos sin paredes (125 x 0.50 cm) y dos brazos cerrados con paredes (125 x 0.50 x 0.50 cm³) unidos por una plataforma central (0.50 x 0.50 cm²). El aparato se elevó a una altura de 1 m sobre el piso de concreto del corral de prueba. Cada cerdo fue colocado de manera individual en el centro del aparato por un periodo de 5 minutos. Se registró la frecuencia, latencia y duración en los brazos abiertos y cerrados, frecuencia y latencia de intentos de entrada a brazos abiertos y cerrados, así como la frecuencia y latencia de evaluación de riesgos (número de veces que el animal intenta abandonar la prueba, colocándose en una postura de intento de salto). Si el animal abandonaba la arena, se daba por concluida su evaluación.

Animales experimentales y manejo

Se seleccionaron 60 lechones desde el día de su nacimiento y se dividieron en cuatro grupos: Los animales del grupo 1 eran crías de cerdas que recibieron EE desde el día de 70 de gestación (gestación), y que posteriormente recibieron EE durante los 21 días posteriores al nacimiento (lactación). Por su parte el grupo 2, fueron lechones que recibieron EE durante destete (día posnatal 22 al 70), los del grupo 3 recibieron EE durante gestación-lactación-destete y los del grupo 4 fueron animales que nunca recibieron EE.

Durante lactación los lechones se encontraron alojados con sus madres en el área de maternidad. Durante el destete los lechones fueron separados de la madre y alojados en grupos de 15 en corrales de 3.5 m de largo por 2 m de ancho, equipados con dos bebederos, un comedero semiautomático y piso de rejilla elevado y piso inferior de cemento con declive donde recibieron alimento concentrado comercial según la etapa de desarrollo (pre iniciador, etapa 1, etapa 2 y etapa 3), a razón de 1.2 a 1.7 kg/cabeza/día.

Exposición a EE

El EE durante la etapa de lactación fue el mismo al descrito en el experimento anterior en el apartado de EE para lechones. Por su parte, el EE en destete consistió en: Todos los utilizado en el experimento 1.

Conos: cuatro conos de tráfico color naranja de 30 cm de altura.

Bidones: 3 bidones rectangulares vacíos con capacidad de 5 litros.

Cada uno de los estímulos fue ofrecido en los corrales durante 30 minutos. Los cerdos interactuaron con los EE una vez por día en horario de 9 am a 11 am.

Experimento 1

El análisis estadístico indicó que, durante la prueba de NO, los lechones del grupo sin EE realizaron un mayor número de intento de escape y de vocalizaciones, así como una menor latencia a la primera vocalización (p < 0.05). El total de conductas comparadas se muestra en la Tabla 1.

Con respecto a la prueba de EPM, la prueba t de student identificó que los cerdos con EE mostraron una menor latencia de intento de entrada a los brazos abiertos y una mayor frecuencia de evaluación de riesgo, con respeto a los cerdos sin EE, p < 0.05. La Tabla 2 muestra el total de conductas evaluadas durante la prueba.

LECA: Latencia de entrada a brazos cerrados. FECA: Frecuencia de entrada a brazos cerrados. DCA: Tiempo de permanencia en brazos cerrados. LEOA: Latencia de entrada a brazos abiertos. FEOA: Frecuencia de entrada a brazos abiertos; DOA: Tiempo de permanencia en brazos abiertos; LAECA: Latencia de intento de entrada a brazos cerrados; FAECA: Frecuencia de intento de entrada a brazos cerrados; LAEOA: Latencia de intento de entrada a brazos abiertos; FAEOA: Frecuencia de intento de entrada a brazos abiertos; LRA: Latencia de evaluación de riesgo; FRA:Frecuencia de evaluación de riesgos.

Experimento 2

El análisis de varianza detectó diferencias significativas en la duración de permanencia en brazos abiertos F(3, 56) = 3.74, p < 0.05. La prueba post hoc indicó que los lechones enriquecidos durante gestación-lactancia permanecieron en los brazos abiertos durante periodos más prolongados comparado con los que recibieron EE durante gestación, lactancia y destete, y con los que nunca recibieron EE (Figura 1). Con respecto a la latencia de evaluación de riesgo F(3, 56) = 2.85, p < 0.05. La prueba post hoc indicó que los lechones enriquecidos durante gestación-lactancia tuvieron una mayor latencia a la evaluación de riesgos comparado con el resto de grupos (Figura 2). Por último, la prueba estadística mostró diferencias significativas en la frecuencia de evaluación de riesgo F (3, 56) = 3.95, p <0.05. La prueba post hoc indicó que los lechones enriquecidos durante gestación-lactancia evaluaron un mayor número de veces el abandonar la prueba a diferencia de los lechones enriquecidos durante gestación-lactancia-destete y sin enriquecimiento (Figura 3). La Tabla 3 muestra el total de las comparaciones consideradas en la prueba de EPM.

Figura 1 Duración de brazos abiertos. Se muestran las medias ± el error estándar de las medias (SEM). Letras diferen tes indican diferencias significativas, p < 0.05. 

Se muestran las medias ± el error estándar de las medias (SEM). * Indica p < 0.05.

Figura 2 Latencia de evaluación de riego. 

Figura 3 Frecuencia de evaluación de riesgo. Se muestran las medias ± el error estándar de las medias (SEM). Letras diferentes indican diferencias significativas, p < 0.05. 

LECA: Latencia de entrada a brazos cerrados. FECA: Frecuencia de entrada a brazos cerrados. DCA: Tiempo de permanencia en brazos cerrados. LEOA: Latencia de entrada a brazos abiertos. FEOA: Frecuencia de entrada a brazos abiertos. DOA: Tiempo de permanencia en brazos abiertos. LAECA: Latencia de intento de entrada a brazos cerrados. FAECA: Frecuencia de intento de entrada a brazos cerrados. LAEOA: Latencia de intento de entrada a brazos abiertos. FAEOA: Frecuencia de intento de entrada a brazos abiertos. LRA: Latencia de evaluación de riesgo. FRA: Frecuencia de evaluación de riesgo. LU: Latencia para la micción. FU: Frecuencia de micción. LD: Latencia para defecación. FD: Frecuencia de defecación.

En este estudio evaluamos el efecto del EE sobre la respuesta de cerdos infantiles y juveniles durante la exposición a paradigmas conductuales que evalúan emociones asociadas al estrés, ansiedad y miedo. Los resultados mostraron que los lechones cuyas madres recibieron enriquecimiento durante la gestación, y que posteriormente fueron estimulados durante el periodo de lactancia mostraron un menor número de conductas sugerentes de ansiedad comparado con cerdos que nunca recibieron EE. De manera confirmatoria, los resultados del segundo experimento mostraron que recibir EE durante éste mismo periodo mejora la respuesta de los cerdos ante el estrés en la etapa juvenil. Esto indica que el periodo pre y neonatal representa uno de los periodos más críticos en el desarrollo emocional de los lechones y que en teoría impacta positivamente su capacidad para hacerle frente a situaciones aversivas.

El EPM ha sido ampliamente utilizado para la evaluar los efectos ansiolíticos de diversas sustancias (^{Pellow et al., 1985}; ^{Wilson et al., 2004}; ^{Walf & Frye, 2007}). Su principio parte del supuesto de que de manera natural los animales encuentran aversivo entrar o permanecer en espacios abiertos y elevados, por lo que la ansiedad que les genera este paradigma se ve reflejado en indicadores conductuales como la frecuencia de entrada en los brazos abiertos y la duración de permanencia en los mismos, ya que bajo estas condiciones los animales se sienten desprotegidos y están expuestos a potenciales amenazas. En nuestro estudio, se observó que los cerdos sin EE realizaron un menor número de intentos de entrada a los brazos abiertos y evaluaron en más ocasiones la posibilidad de abandonar la prueba comparado con los lechones con EE. Asimismo, en el segundo experimento, los cerdos que recibieron el EE durante el mismo periodo y durante destete mejoraron su desempeño durante la prueba de EPM cuando tenían 71 días de edad. Estudios han mostrado que el manejo temprano de los animales incluida la estimulación táctil, tiene efectos positivos sobre su desarrollo físico y psicológico (^{Fernández-Teruel et al., 2002}). Por otro lado, se ha visto que en roedores y en otras especies el periodo prenatal y posnatal es una etapa crítica en su desarrollo (^{Otten et al., 2015}). Por ejemplo, se sabe que las experiencias adversas como el estrés durante el embarazo, causan complicaciones en las crías al momento del nacimiento, bajo peso al nacer, tamaños reducidos de camada y tasas de supervivencia más bajas. Asimismo, dichos animales tienden a experimentar mayor ansiedad, conductas sociales anormales, incremento en la actividad del eje HPA, y déficits cognitivos en la etapa adulta (^{Lee et al., 2007}; ^{Paris & Frye, 2011}; ^{Buss et al., 2012}). Por el otro lado, la estimulación posnatal temprana (manipulación neonatal) y el EE, producen profundos y duraderos efectos conductuales y neurobiológicos que influyen en la capacidad de los individuos para explorar, regular sus emociones, aprender y en habilidades motoras y cognitivas en la edad adulta (^{Renner & Rosenzweig, 1987}; ^{Fernandez-Teruel et al., 1997}). El EE estimula la neurogénesis, supervivencia, diferenciación y crecimiento de las neuronas en el hipocampo, una región fundamental para la memoria espacial y episódica de los animales (^{Birch et al., 2013}), y favorece la maduración del sistema visual mediante la experiencia sensorial (^{Baroncelli et al., 2009}). Estudios sugieren que la estimulación táctil en las primeras etapas del desarrollo genera pequeñas dosis de estrés en los animales, lo que acelera la maduración del sistema nervioso central (^{Levine, 2005}), modifica el número de receptores de glucocorticoides en el hipocampo e incrementa la neuroplasticidad (^{Champagne et al., 2009}). Dado que la neurogénesis y neuroplasticidad están orientados a la adecuación biológica de los individuos (^{Panksepp, 2004}), se piensa que el efecto del EE sobre el sistema nervioso central de los animales tiene como propósito hacer a los individuos más aptos para lidiar con el estrés, y menos propensos a experimentar estados afectivos negativos como el miedo, ira, ansiedad y depresión por periodos prolongados (^{Panksepp, 2010}).

En el caso de los cerdos, estudios indican que los individuos que reciben EE durante el periodo de lactación incrementan la frecuencia de conductas de juego y exploración (^{Held & Špinka, 2011}), mientras que disminuyen respuestas de ansiedad ante eventos novedosos (^{Wemelsfelder et al., 2000}). En nuestro estudio, consideramos que el comportamiento mostrado por los cerdos durante la exposición a la prueba de EPM y de NO, es el resultado de un conflicto emocional entre experimentar miedo a ambientes abiertos (evitación activa) y la motivación de explorar un entorno novedoso (^{Murphy et al., 2014}). La renuencia de entrar a los brazos abiertos, tiene una relevancia ecológica que se asociada con un comportamiento aversivo innato de agorafobia y miedo a las caídas (^{Carobrez & Bertoglio, 2005}). Los resultados del primer experimento durante las pruebas de EPM sugieren que los cerdos con EE no muestran una evitación incondicionada a realizar intentos de entrada a los brazos abiertos ya que su latencia fue menor comparada con los individuos sin EE. Desafortunadamente, no contamos con un grupo que recibiera solo EE durante gestación o solo durante lactación por lo que por ahora no nos es posible determinar si existen diferencias entre ellos, o si uno de estos periodos es más importante que el otro.

Con respecto a la prueba de NO, se observó que los lechones criados en ambientes comunes (sin enriquecimiento) mostraron un mayor número de comportamientos de evitación activa, lo que sugiere que el objeto nuevo utilizado, generó respuestas similares a las que presenta una presa ante un depredador (^{Gray, 1987}; ^{Blanchard, 1997}; ^{Forkman et al., 2007}). Desde un punto de vista evolutivo, esta reacción defensiva permite a los animales mantenerse a salvo de amenazas, y seguramente es activada cuando el animal se enfrenta a situaciones que representan una amenaza como las interacciones con humanos, cambios en su entorno físico y social o situaciones aversivas que provoquen respuestas relacionadas con el miedo (^{Forkman et al., 2007}; ^{Blanchard & Blanchard, 2008}). No obstante, una respuesta exagerada o descontextualizada por parte de los cerdos hacia un objeto inerte, sugiere que los individuos sin estimulación no regulan adecuadamente sus emociones durante cambios en su ambiente y que no gestionan adecuadamente la novedad, lo cual les genera un mayor estrés, miedo y ansiedad. En unidades de producción los cerdos son constantemente expuestos a situaciones aversivas como cambios de corral, aplicación de inyecciones, aretado, entre otros. Por lo tanto, nuestros datos sugieren que el EE puede ayudar a los cerdos a disminuir la respuesta de estrés, miedo y ansiedad durante su paso por la cadena productiva.

Aunado a esto, se encontró que los cerdos sin EE realizaron un mayor número de vocalizaciones cuando se expusieron a la prueba de NO. En animales altamente vocales como los cerdos, se ha encontrado que las vocalizaciones están asociadas a un gran número de respuestas emocionales (^{Leliveld et al., 2016}), por ejemplo, juega un papel muy importante en el reconocimiento de individuos (^{Weary & Fraser, 1995}; ^{Melišová et al., 2011}), durante la alimentación (^{Jensen & Algers, 1984}; ^{Ruth C Newberry y Wood-Gush, 1985}), la jerarquización (^{Drake et al., 2008}), el dolor (^{Weary et al., 1998}; ^{Leslie et al., 2010}), el transporte (^{Brandt & Aaslyng, 2015}) y el aislamiento social (^{Marchant et al., 2001}). No obstante incrementos en su frecuencia están asociados con altos niveles de excitación (elevado impulso simpático-adreno-medular), como cuando un individuo es aislado de su grupo y es expuestos a un entorno novedoso (^{Herskin & Jensen, 2000}). Los hallazgos de nuestro estudio sugieren que la reducción en la cantidad de señales relacionas con ansiedad y miedo en los animales enriquecidos durante la gestación y lactación implica una mejor capacidad para regular sus emociones durante situaciones aversivas.

En las actividades agropecuarias, la porcinocultura es uno los sistemas de producción más intensivos, en los que se logra maximizar el aprovechamiento de los animales a un bajo costo. Si bien este estudio no consideró parámetros productivos como ganancia de peso, peso de la camada al destete y consumo diario de alimento, se sabe que el estrés disminuye el consumo de alimento y la conversión alimenticia (^{Figueroa et al., 2013}), por lo tanto, podemos especular que si los animales son capaces de lidiar con el estrés y se encuentran en bienestar tendrán un mayor consumo de alimento y en consecuencia mejores indicadores productivos. En el futuro, estudios en materia de AW, etología y estrés en animales de consumo, deberían considerar el efecto del EE sobre la producción, lo cual seguramente alentaría a los productores y empresarios a implementar dichos programas en unidades de producción (^{van de Weerd & Day, 2009}).

En términos generales, nuestros resultados indican que el EE durante la gestación y las primeras semanas de vida puede mejorar la capacidad de los cerdos para hacerle frente a situaciones novedosas, y estresantes como las que enfrentan a lo largo de su vida en la mayoría de las unidades de producción alrededor del mundo. Uno de los hallazgos más relevantes de nuestro estudio, fue identificar que el periodo prenatal y neonatal es uno de los que más beneficia el desarrollo emocional de los cerdos. Esto tiene gran relevancia y aplicación para las unidades de producción ya que representa una manera práctica, económica y con sustento científico sobre cómo mejorar el bienestar de los cerdos durante la cadena productiva. No obstante, se requiere de un mayor número de estudios para determinar si el EE durante estas etapas perdura durante toda la vida del animal y si tiene algún efecto sobre sus parámetros productivos, e incluso sobre la activación del eje HPA y en los niveles de glucocorticosteroides, principalmente cortisol, y la actividad del sistema inmune tanto a nivel celular como humoral.