Summary

Cómo crear la aversión condicionada al sabor para el pastoreo Cubiertas de Tierra en cultivos leñosos procedentes de pequeños rumiantes

Published: April 30, 2016
doi:

Summary

Feeding behavior preferences in livestock can be modified to implement a grazing management plan in woody crops. Here, we present a protocol to show a lithium chloride dose after eating a new plant that induces conditioned taste aversion.

Abstract

Conditioned taste aversion (CTA) is a learning behavior process where animals are trained to reject certain feed after gastrointestinal discomfort has been produced. Lithium chloride (LiCl) is the preferred agent used in livestock to induce CTA because it specifically stimulates the vomit center. In addition, LiCl is commercially available, and easy to prepare and administer using a drenching gun. Nevertheless, some factors have to be considered to obtain an effective long-lasting CTA, which allows small ruminants to graze during the cropping season. A key aspect is to use animals with no previous contact with the target plant (the plant chosen to be avoided; new feed). Due to their native neophobic feeding behavior, small ruminants can easily associate the negative feedback effects with the new feed, resulting in a strong and persistent CTA. The recommended doses are 200 and 225 mg LiCl/kg body weight (BW) for goats and sheep, respectively. To induce CTA, 100 g of the target plant should be individually offered for at least 30 min, and LiCl administered thereafter if the intake is greater than 10 g. Each time the animal eats the target plant without negative consequences, the CTA becomes weaker. Consequently, to minimize the risk of target plant consumption, it is essential to have sufficient palatable ground cover available. The presence of an alternative feed (of quality and quantity) prevents the accidental consumption of the target plant. A close monitoring of the flock is recommended to remove and re-dose any animal consuming more than 4 bites or 10 g of the target plant. At the beginning of each grazing season, check the CTA status of each animal before moving them to the crop.

Introduction

El uso de cubiertas vegetales entre las líneas de cultivos leñosos mitiga la erosión del suelo y la degradación y aumenta el agua, carbono orgánico y nitrógeno retención de 1-3. Además, la cobertura del suelo mantiene y aumenta la biodiversidad, apoyando el equilibrio entre las plagas de los cultivos y de sus depredadores naturales. Los agricultores tienden a eliminar las malas hierbas mediante la aplicación de productos agroquímicos o el uso de una máquina cosechadora; reduciendo así la competencia de nutrientes entre los cultivos y la cubierta verde. Una forma económica de controlar la cobertura del suelo sería el uso de pequeños rumiantes de pastoreo. Un beneficio adicional de pastoreo de los animales es la mejora de la salud y fertilidad del suelo. Sin embargo, los agricultores son reacios a aplicar esta práctica debido a los pequeños rumiantes que dañan los cultivos mediante el consumo de hojas jóvenes y brotes.

Para evitar posibles daños a los cultivos es útil para inducir la aversión condicionada al sabor (CTA) en el ovino o caprino dentro de la manada o rebaño. La CTA es fácil de establecer para new alimenta, debido al comportamiento de alimentación neofobia innata 4,5 de los pequeños rumiantes, y porque los alimentos familiares están asociados positivamente con un "aprendió la seguridad" de estado que es más difícil de modificar o manipular 6. Los animales aprenden a rechazar un alimento específico (estímulo condicionado) debido a su efecto post-ingestiva negativo (estímulo no condicionado). Para inducir la CTA hacia las plantas de sabor agradable y no tóxicos, cloruro de litio (LiCl; agente inductor) se administran por vía oral después de que el animal consume la planta diana. Mientras que hay otros agentes inductores (por ejemplo, apomorfina, ciclosphosphamide, tiabendazol), LiCl mostró el más fuerte y más persistente CTA debido a su efecto sobre el sistema emético por la estimulación de la zona ZQG y malestar gastrointestinal 7,8 con signos leves de generales incomodidad. De litio (Li) se absorbe en el tracto gastrointestinal superior y se distribuye en el espacio de agua total del cuerpo 9. Los animales can tienen un período de recuperación tan corto como dos días 7,10,11.

El LiCl se puede administrar mediante su mezcla con la comida 12,13, en una cápsula de gelatina 13,14 o en una solución administrada por vía oral mediante una pistola de drenching 15-17. Aunque solución LiCl es cáustico, fue descrito ninguna lesión en la boca o el esófago. LiCl se utiliza en el intervalo de 100 a 400 mg LiCl / kg de peso corporal (BW), con mejores resultados (CTA más persistente) utilizando dosis más altas 16,18. Sin embargo, teniendo en cuenta los efectos de dosificación conocidas hacia diferentes especies y razas, el efecto letal en algunos casos se inicia a 400 mg LiCl / kg de peso corporal. La dosis recomendada para un eficaz a largo plazo CTA comienza a 200 mg / kg de peso corporal para las cabras y 225 mg / kg de peso corporal para las ovejas 10,17,19. Li utiliza en estas dosis se excreta dentro de los primeros 4 días después de la administración, principalmente a través de la orina (92 ± 4%), seguido por las heces (6,5 ± 1,3%) y leche (2,8 ± 0,4%) 11. la completaestimado tiempo de espera para una sola dosis de LiCl en el plasma es de 9 y 11 días para las ovejas y las cabras, respectivamente. Debido a la excreción mínimo Li en la leche, CTA no se puede establecer de forma natural en la succión fuera de la primavera 11,20.

La persistencia a largo plazo de CTA en el ganado ovino ha sido reportada a través de una estación de pastoreo entera (3-4 meses), cuando se disponía de 14,21, siendo restablecido a una aversión casi completa con una dosis única de LiCl en la próxima pastoreo una fuente alternativa de forraje temporada (9 meses más tarde) 14. Por otra parte, se ha informado de persistencias CTA de 2 y 3 años en vacas bajo condiciones de pastoreo, sin la necesidad de dosis de refuerzo, cuando la alimentación de destino es una planta tóxica pero palatable 22,23. La opción de considerar un canal alternativo es crítica para el animal para mantener la CTA contra de una planta no tóxico. Cada vez que el animal consume más de 10 g de la planta evitado sin resultar en gastrointestinal discomfort, la CTA se vería comprometida 24.

Protocol

El protocolo se describe a continuación para inducir CTA hacia cultivos leñosos sigue las pautas de cuidado de animales de la "Universidad Autónoma de Barcelona" (Bellaterra, España) y está aprobado por el Comité Ético de los Animales y Experimentación Humana para ovejas y cabras (CEEAH, hace referencia a 770 y 998 respectivamente). 1. Preparación de LiCl Dosis Hacer un 25% w v (peso / volumen) de solución / LiCl en agua destilada. Como alternativa, utilice agu…

Representative Results

Los resultados se describen a continuación fueron obtenidos por varios estudios en los CTA hacia cultivos leñosos en pequeños rumiantes llevados a cabo en la Universidad Autónoma de Barcelona y que proporcionan evidencia para establecer el protocolo propuesto. Las dosis de 175 y 200 mg LiCl / kg BW en cabras y 200 y 225 mg LiCl / kg BW en las ovejas se utilizaron con éxito para inducir CTA contra cultivos leñosos con una…

Discussion

El CTA se establece fácilmente en pequeños rumiantes si la alimentación de destino es una planta que el animal nunca ha comido antes y no contiene un nutriente irreemplazable. Los animales tienen una asociación post-ingestiva positiva con un alimento no tóxico a menos contacto previo hace que sea difícil cambiar su percepción de que la alimentación de 7,33 particular. La aversión al sabor condición se produce porque LiCl estimula el sistema emético producir malestar gastrointestinal o molestias <su…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This work is part of a CICYT research project (AGL 2010-22178) of the Spanish Ministry of Science and Technology. The authors are grateful to Nic Aldam and Kristi Prunty for the English revision of the manuscript.

Materials

Lithium Chloride PRS Panreac 141392.1209 Different amounts of same product can be supplied by the same company.
Labelvage drencher 70 mL Labelvage 240040 Similar product can be used (different brand or volume).

References

  1. Alonso, A. M., Guzmán, G. I. Evoluciòn comparada de la sostenibilidad agraria en el olivar ecològico y convencional. Agroecol. 1, 63-73 (2006).
  2. King, A. P., Berry, A. M. Vineyard δ15N, nitrogen and water status in perennial clover and bunch grass cover crop systems of California’s central valley. Agr. Ecosyst. Environ. 109 (3-4), 262-272 (2005).
  3. Malik, R. K., Green, T. H., Brown, G. F., Mays, D. Use of cover crops in short rotation hardwood plantations to control erosion. Biomass Bioenerg. 18 (6), 479-487 (2000).
  4. Provenza, F. D., Balph, D. F. Development of dietary choice in livestock on rangelands and its implications for management. J. Anim. Sci. 66 (9), 2356-2368 (1988).
  5. Van Tien, D., Lynch, J. J., Hinch, G. N., Nolan, J. V. Grass odor and flavor overcome feed neophobia in sheep. Small Rumin. Res. 32 (3), 223-229 (1999).
  6. Ralphs, M. H. Continued food aversion: training livestock to avoid eating poisonous plants. J. Range Manage. 45 (1), 46-51 (1992).
  7. Ralphs, M. H., Provenza, F. D. Conditioned food aversions: principles and practices, with special reference to social facilitation. Proc. Nutr. Soc. 58 (4), 813-820 (1999).
  8. Andrews, P. L. R., Horn, C. C. Signals for nausea and emesis: Implications for models of upper gastrointestinal diseases. Auton Neurosci. 125 (1-2), 100-115 (2006).
  9. Timmer, R. T., Sands, J. M. Lithium intoxication. J. Am. Soc. Nephrol. 10 (3), 666-674 (1999).
  10. Manuelian, C. L., Albanell, E., Rovai, M., Salama, A. A. K., Caja, G. Effect of breed and lithium chloride dose on the conditioned aversion to olive tree leaves (Olea europaea L.) of sheep. Appl. Anim. Behav. Sci. 155, 42-48 (2014).
  11. Manuelian, C. L., Albanell, E., Rovai, M., Caja, G., Guitart, R. Kinetics of lithium as a lithium chloride dose suitable for conditioned taste aversion in lactating goats and dry sheep. J Anim. Sci. 93 (2), 562-569 (2014).
  12. Burritt, E. A., Provenza, F. D. Food Aversion Learning: Ability of Lambs to Distinguish Safe from Harmful Foods. J. Anim. Sci. 67 (7), 1732-1739 (1989).
  13. Launchbaugh, K. L., Provenza, F. D. Can plants practice mimicry to avoid grazing by mammalian herbivores. Oikos. 66, 501-504 (1993).
  14. Burritt, E. A., Provenza, F. D. Food aversion learning in sheep: persistence of conditioned taste aversions to palatable shrubs (Cercocarpus montanus and Amelanchier alnifoli). J. Anim. Sci. 68 (4), 1003-1007 (1990).
  15. Barbosa, R. R., Pacìfico da Silva, I., Soto-blanco, B. Development of conditioned taste aversion to Mascagnia rigida in goats. Pesq. Vet. Bras. 28 (12), 571-574 (2008).
  16. Egber, A., Perevolotsky, A., Yonatan, R., Shlosberg, A., Belaich, M., Landau, S. Creating aversion to giant fennel (Ferula communis) in weaned orphaned lambs. Appl. Anim. Behav. Sci. 61 (1), 51-62 (1998).
  17. Manuelian, C. L., Albanell, E., Salama, A. A. K., Caja, G. Conditioned aversion to olive tree leaves (Olea europaea L.) in goats and sheep. Appl. Anim. Behav. Sci. 128 (1-4), 45-49 (2010).
  18. Du Toit, J. T., Provenza, F. D., Nastis, A. Conditioned taste aversions: how sick must a ruminant get before it learns about toxicity in foods. Appl. Anim. Behav. Sci. 30 (1-2), 35-46 (1991).
  19. Mazorra, C., Borges, G., Blanco, M., Borroto, A., Ruiz, R., Sorid, A. L. Influencia de la dosis de cloruro de litio en la conducta de ovinos condicionados que pastorean en plantaciones de cìtricos. Rev. Cub. Cienc. Agric. 40 (4), 425-431 (2006).
  20. Ralphs, M. H. Lithium residue in milk from doses used to condition taste aversions and effects on nursing calves. Appl. Anim. Behav. Sci. 61 (4), 285-293 (1999).
  21. Doran, M. P., et al. Vines and ovines: using sheep with a trained aversion to grape leaves for spring vineyard floor management. Book of abstracts of the 60th Annual Meeting of the European Association for Animal Production. 15, 325 (2009).
  22. Lane, M. A., Ralphs, M. H., Olsen, J. O., Provenza, F. D., Pfister, J. A. Conditioned taste aversion: potential for reducing cattle loss to larkspur. J. Range Manage. 43 (2), 127-131 (1990).
  23. Ralphs, M. H. Persistence of aversions to larkspur in naive and native cattle. J. Range Manage. 50 (4), 367-370 (1997).
  24. Burritt, E. A., Provenza, F. D. Ability of lambs to learn with a delay between food ingestion and consequences given meals containing novel and familiar foods. Appl. Anim. Behav. Sci. 32, 179-189 (1991).
  25. Thorhallsdottir, A. G., Provenza, F. D., Balph, D. F. Food aversion learning in lambs with or without a mother: discrimination, novelty and persistence. Appl. Anim. Behav. Sci. 18 (3-4), 327-340 (1987).
  26. Pfister, J. A., Astorga, J. B., Panter, K., Molyneux, R. J. Maternal locoweed exposure in utero and as a neonate does not disrupt taste aversion learning in lambs. Appl. Anim. Behav. Sci. 36 (2-3), 159-167 (1993).
  27. Villalba, J. J., Catanese, F., Provenza, F. D., Distel, R. A. Relationships between early experience to dietary diversity, acceptance of novel flavors, and open field behavior in sheep. Physiol. Behav. 105 (2), 181-187 (2012).
  28. Thorhallsdottir, A. G., Provenza, F. D., Balph, D. F. Social influences on conditioned food aversions in sheep. Appl. Anim. Behav. Sci. 25 (1-2), 45-50 (1990).
  29. Manuelian, C. L., Albanell, E., Rovai, M., Salama, A. A. K., Caja, G. Conditioned taste aversion generalization by aroma in sheep. J. Anim. Sci. 93, 497 (2015).
  30. Manuelian, C. L., Albanell, E., Rovai, M., Salama, A. A. K., Caja, G. Creation and persistence of conditioned aversion to grape leaves and sprouts for grazing sheep in vineyards. J. Anim. Sci. 91, 497 (2013).
  31. Manuelian, C. L., Albanell, E., Rovai, M., Salama, A. A. K., Caja, G. Effect of lithium chloride for mid-term conditioned aversion to olive tree leaves in penned and grazing goats. J. Anim. Sci. 90, 672 (2012).
  32. Conover, M. R., Mason, J. R. Behavioral Principles Governing Conditioned Food Aversions Based on Deception. Repellents in wildlife management: Proceedings of the Second DWRC Special Symposium. , 29-40 (1997).
  33. Howery, L. D., Provenza, F. D., Ruyle, G. B., Jordan, N. C. How do animals learn it rangeland plants are toxic or nutritious. Rangelands. 20 (6), 4-9 (1998).
  34. Ralphs, M. H., Cheney, C. D. Influence of cattle age, lithium chloride dose level, and food type in the retention of food aversions. J. Anim. Sci. 71 (2), 373-379 (1993).

Play Video

Cite This Article
Manuelian, C. L., Albanell, E., Rovai, M., Caja, G. How to Create Conditioned Taste Aversion for Grazing Ground Covers in Woody Crops with Small Ruminants. J. Vis. Exp. (110), e53887, doi:10.3791/53887 (2016).

View Video