《Animal Welfare》：Part 2: Behavioural and electroencephalographic assessment of upright restraint and head-only electrical stunning of broilers
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大多数中小规模及清真禽类加工商仍依赖电水浴致晕，尽管其人道性与有效性已受到公认担忧。本研究旨在评估一种机械系统，该系统以直立姿态保定肉鸡并采用仅头部恒流电击致晕。研究对屠宰体重肉鸡开展了两项实验。实验A（n = 37）评估行为学指标、保定期间胴体质量以及仅头部
大多数中小规模及清真禽类加工商仍依赖电水浴致晕，尽管其人道性与有效性已受到公认担忧。本研究旨在评估一种机械系统，该系统以直立姿态保定肉鸡并采用仅头部恒流电击致晕。研究对屠宰体重肉鸡开展了两项实验。实验A（n = 37）评估行为学指标、保定期间胴体质量以及仅头部电击致晕（400 mA [n = 15]、600 mA [n = 12] 或 800 mA [n = 10]，50 Hz，暴露2.5 s）后的恢复时间。实验B（n = 15）评估恒流600 mA仅头部电击致晕（50 Hz，暴露2.5 s）后脑功能恢复时间的脑电图（EEG）与行为学指标。实验A中，三种电流水平均使所有鸡只失去意识。然而，颈部张力、节律性呼吸和平衡恢复的时间存在差异，400 mA组鸡只恢复较慢，而800 mA导致更多拍翅并造成胴体损伤。实验B中，所有鸡只均恢复类正常EEG活动。节律性呼吸恢复的平均时间为37（± 2）s；范围：24–50 s，与类正常EEG活动的恢复呈中度相关趋势。总之，本项目证明了直立保定用于肉鸡仅头部电击致晕的概念验证以及该方法可恢复性，符合清真要求。
研究背景：中小规模禽类加工厂及清真屠宰普遍采用高频电水浴致晕，但该方法在诱导与无意识一致的癫痫样脑活动方面存在不可靠性，且存在致晕过程中动物先于放血死亡的风险，不符合清真肉类生产对意识可逆、放血时动物仍存活的要求。仅头部电击致晕作为可逆替代方法已被探索，但可引发抽搐影响肉品质量，且鸡只可快速恢复意识，故有效的保定至关重要。传统仅头部致晕采用锥形筒保定并倒挂，虽较水浴致晕的悬挂应激小，但仍因倒置造成痛苦。本研究第一部分（同期发表）已成功开发一种保定系统，使鸡只在致晕前保持直立姿态、无需倒置或悬挂，并实现头部位置一致及翅膀固定以防拍翅。本研究旨在确定屠宰体重肉鸡能否在直立保定下经恒流仅头部电击致晕实现一致且可恢复的致晕。
研究人员开展了两项实验：实验A评估三种电流阈值（400、600、800 mA）下仅头部电击致晕的有效性及持续时间，通过行为学与脑干反射评估；实验B评估600 mA仅头部电击致晕后EEG变化以评价可恢复性。结论表明，所有鸡只均失去意识但随后恢复类正常EEG，证明直立保定结合仅头部恒流电击致晕的概念验证可行，符合清真屠宰可逆性要求，有望成为改善家禽福利的替代方法，但需进一步优化电极设计并在商业条件下验证。
主要关键技术方法：采用商业室内养殖场52只混合性别肉鸡，适应5天后随机分配至实验A（n = 37）和实验B（n = 15）。实验A使用直立保定系统与恒流电击器（E512，Freund），在50 Hz正弦交流电下以400、600或800 mA致晕2.5 s，通过三名观察者现场评估及四台摄像机视频回放评估保定期间行为、致晕效果、行为与脑干指标恢复时间及胴体损伤。实验B采用三电极蒙太奇记录单通道EEG（24号不锈钢皮下针电极），致晕前记录60 s基线，致晕后重新插入电极记录至60 s，离线用LabChart 8.20分析EEG分类（运动伪迹、类正常EEG、过渡性EEG、等电位EEG）及功率谱（总功率及delta、theta、alpha、beta频段）。统计分析采用R 3.5.1或Prism 7.0a，显著性水平P < 0.05。
研究结果：（1）实验A：保定期间行为学评估——800 mA组拍翅更频繁（P = 0.059趋势）且目测更严重，其他行为组间无显著差异；所有组鸡只头部首次接触电极时因摩擦发生朝上旋转，仅一至两根电极棒接触颅骨下侧。（2）实验A：行为与脑干反射恢复时间——400 mA组颈部张力恢复中位时间显著长于600 mA组（P < 0.007），平衡恢复显著长于600和800 mA组（P < 0.009和P < 0.038）；400 mA组恢复时间变异性更大，最快恢复者亦在该组；600与800 mA组间无显著差异；所有鸡只在电流启动时均出现强直性抽搐继而阵挛性活动。（3）实验A：胴体损伤——致晕电极接触点头部无标记者4只（11%），可见瘀伤5只（13%），红印28只（76%），与电流无显著相关；7只（19%）翅膀损伤（脱位、瘀伤、出血或红印），均接受800 mA电流（P < 0.001），其中1只在800 mA电流期间翅膀脱位。（4）实验B：EEG评估——67%（10/15）鸡只因未记录间期已恢复或伪迹遮挡无法确定类正常EEG恢复点，所有鸡只在记录期间或刚结束后恢复类正常EEG；鸟5过渡性EEG延长至60 s后恢复；恢复记录后功率谱各频段较处理前升高，theta、alpha、beta频段更明显，记录末期呈回归处理前上限趋势；节律性呼吸恢复平均时间37（± 2）s，范围24–50 s，与类正常EEG恢复呈中度相关趋势（R = 0.51 [CI –0.05–0.83]；P = 0.072）。
讨论部分总结：本研究证明直立保定结合可恢复性仅头部电击致晕的概念验证。行为学与EEG指标显示诱导的无意识期可恢复，但400 mA产生变异性无意识期，800 mA造成胴体损伤。直立保定避免致晕前悬挂与倒置，二者已知引发挣扎、拍翅、应激与疼痛，损害福利与产品质量。通过50 Hz恒流仅头部电击在直立姿态下实施可恢复致晕，本系统解决了水浴致晕的关键福利问题，同时保持清真合规所需可逆性。实验A中400 mA组恢复时间变异更大，较高电流虽增强致晕可靠性但放大致晕后运动活动致胴体损伤风险，800 mA时橡皮指不足以控制抽搐致一只翅膀脱位；600 mA未见明显创伤但未评估肉品质量。头部接触电极时因摩擦朝上旋转致接触面积减小、阻抗增加、脑电流降低，建议采用与传送带同速移动的电极减少摩擦致位置变化，恒流致晕器可调制输出电压以击穿头部阻抗保障足够电流。400 mA组两只鸡在恢复评估阶段死亡，尸检显示因恢复节律呼吸后嗉囊内容物反流误吸致窒息，后续试验前禁食12 h后所有组均恢复，该禁食期更代表商业生产屠宰前停料期。实验B因EEG电极须在致晕前移除致致晕后早期EEG无法记录，恢复记录后EEG形态与频谱变化典型反映过渡性致晕后活动转为类正常活动，theta、alpha、beta频段活动增加，与家禽电击致晕后报道的低频多棘波或静息EEG（与意识维持不相容）形成对比；EEG结合行为学表明所有鸡只恢复可支持意识的EEG活动，与既往仅头部致晕无意识期短且变异大的研究一致，尤其电极位置或接触质量变化时，支持电极设计进一步优化；10/15鸡只恢复点无法确定者可能在断开或运动伪迹期间已恢复，一只至少在电流启动18 s内恢复类正常EEG；作为可逆致晕方法，若无意识期短或致晕-放血间隔延迟，部分鸡只可能在放血前、中或后开始恢复意识，导致放血致脑缺氧前已清醒，电极接触总体变异需改进以延长无意识期。仅评估节律性呼吸恢复因其他反射涉及显著操作可能致EEG运动伪迹；节律性呼吸恢复平均37 s与Gibson等（2016）相似峰值电流仅头部致晕后33 s恢复相近，节律性呼吸被视为脑干活动恢复的可靠指标。局限性包括致晕期间及刚结束后EEG无法记录（不可避免）、实验A处理顺序未随机化（因恒流致晕设置复杂不可避免，但鸡只顺序与体重按处理随机化）、实验B样本量较小可能限制检测细微恢复模式差异的能力（符合3Rs原则）、两项研究均未能记录电流与电压曲线限制验证预设参数及计算个体阻抗。动物福利意义：本研究证明鸡只致晕后恢复类正常EEG与脑干介导反射，确认直立保定结合仅头部恒流电击致晕符合清真屠宰可逆性要求；鉴于水浴致晕悬挂与倒置的福利担忧，本系统提供兼顾福利与清真屠宰的有前景替代方案，下一阶段应聚焦将该保定系统与优化电极设计整合至连续加工线，商业条件下现场验证对评估生产线速度下福利结果、致晕-放血间隔、操作者安全及肉品质量参数并与传统水浴系统比较至关重要。
研究结论翻译：本研究成功证明了为肉鸡仅头部电击致晕设计的直立保定可逆致晕系统的概念验证。所有鸡只均失去意识但随后恢复类正常EEG，该方法在改善家禽福利同时符合清真原则方面显示前景。需进一步优化与验证，持续开发该系统并在商业致晕环境中测试，有望成为传统屠宰方法的人道且实用的替代方案。
