動物飼料相關研究之動物替代試驗技術支援體系及國際規範研析
- 農業科技計畫 @ 農業部
計畫名稱動物飼料相關研究之動物替代試驗技術支援體系及國際規範研析的計畫主持人是林傳順, 執行機關是財團法人農業科技研究院, 研究領域是畜牧獸醫類, 研究性質是基礎研究, 計畫編號是112農科-9.1.2-牧-U1(Z), 研究目的是發展農林漁牧（不含食品加工與包裝）, 中央款是4864000, 配合款是0, 計畫總經費是4864000, 執行成果摘要是「動物飼料相關研究之動物替代試驗技術支援體系及國際規範研析」之中文摘要：一、「飼料添加物、寵物食品之動物替代性試驗國際規範之研析」 在動物試驗3R原則(包含替代、減量與精緻化)推動趨勢下，先進國家陸續精簡活體動物試驗或發展動物替代試驗，但在經濟動物及寵物產品替代試驗技術尚未如藥品與醫美產....
| 計畫年度 | 112 |
| 計畫類別 | 科技 |
| 計畫名稱 | 動物飼料相關研究之動物替代試驗技術支援體系及國際規範研析 |
| 計畫編號 | 112農科-9.1.2-牧-U1(Z) |
| 計畫屬性 | 科學技術類 |
| 研究性質 | 基礎研究 |
| 研究方法 | 學術補助 |
| 研究領域 | 畜牧獸醫類 |
| 研究目的 | 發展農林漁牧（不含食品加工與包裝） |
| 主管機關 | 農業部 |
| 執行機關 | 財團法人農業科技研究院 |
| 計畫主持人 | 林傳順 |
| 中央款 | 4864000 |
| 配合款 | 0 |
| 計畫總經費 | 4864000 |
| 執行成果摘要 | 「動物飼料相關研究之動物替代試驗技術支援體系及國際規範研析」之中文摘要：一、「飼料添加物、寵物食品之動物替代性試驗國際規範之研析」 在動物試驗3R原則(包含替代、減量與精緻化)推動趨勢下，先進國家陸續精簡活體動物試驗或發展動物替代試驗，但在經濟動物及寵物產品替代試驗技術尚未如藥品與醫美產品之發展，因此發展動物替代試驗相關技術之外，本計畫執行目標為同步盤點國際規範及法規，擬適合我國情之標準作業程序，以便逐步完善我國動物替代試驗之方法，提供主管機關政策與法規擬定之重要參考，增加學研單位及業者開發產品效率，有利加速產品推廣使業者朝向國際貿易，強化飼料添加物事業發展與國際競爭力。本年度將完成歐盟、美國、中國與日本「飼料添加物」及「寵物食品」動物替代試驗相關法規與規範研析，以利我國動物替代法規發展之趨勢，並召開專家諮詢會議1場，就四年執行成果之動物替代試驗議題進行討論，期盼專家委員給予計畫執行上之建議與意見。 二、「動物替代試驗之動物功效模式支援體系」 3R之精神包含減量、精緻化、最終目標是希望達成替代。目前國際間尚無規定之動物飼料及添加物功效試驗替代方法，動物飼料相關之原料眾多，其特性不同在動物體中所產生之生理反應也不同。再加上飼料相關產品之試驗理想場地為田間商業場地，除了能夠更貼近動物飼料相關產品運用之情形，也能提高試驗成果與實際使用的準確度及再現性。因此本計畫會階段性的以符合目前市場需求之動物飼料相關檢測項目為基礎，來進行動物試驗之減量、精緻化及替代方法之探討。計畫在四年分工完成植物類及微生物類，以及仔豬模式、肉豬模式之動物3R方法。在菌相關聯性分析比對的部分，可以觀察到菌相與動物生長及免疫具有關聯性，生長表現較佳的組別其腸道好菌有增加的趨勢(Lactobacillus)、壞菌有減少的趨勢(Chlamydia、Clostridium_sensu_stricto_1、Escherichia shigella、Streptococcus)；並歸納出腸道與糞便菌相表現具一致性的菌門與菌屬。而在免疫的部分，發現Echerichia shingella與日增重呈負相關，Actinobacteria與IgA皆呈負相關，Proteobacteria與IgG皆呈正相關（特定菌相可做為輔助生長及免疫表現的判斷），且以上相關性在腸道食糜及糞便菌相皆具一致的趨勢(以糞便菌相替代腸道食糜，減少動物犧牲。3R效益：替代)。在屠體肉質的部分觀察到，乳酸桿菌屬（Lactobacillus）與背脂厚度呈正向關表現，其中腸道食糜與糞便菌相趨勢一致的有，屠體重及屠宰率：厚壁菌門(Firmicutes) 、疣微菌門(Verrucomicrobia）、乳酸桿菌屬（Lactobacillus）。背脂厚度：乳酸桿菌屬（Lactobacillus）。保水力：廣古菌門(Euryarchaeota)、擬桿菌門 (Bacteroidota)。剪切力：變形菌門(Proteobacteria)。蒸煮失重：瘤胃球菌屬(Rumminococcus) 。動物體中菌相為動態平衡，並且受到影響的因素多，健康動物體中具有常在的好壞菌，並互相達到平衡。另外透過試驗前考慮欄位、同胞胎、性別等的公平分配來降低變異係數，提升數據結果可信度。將統計分析以α=0.10作為達統計水準，且檢定力達0.8的條件下估算有效動物數量，以減少動物使用數量達到減量效益(3R效益：減量、精緻化）。 三、「建置離體細胞模式替代技術平台」 以離體細胞模式建立混合物質毒性與功效替代試驗方法，應用於飼料添加物與寵物食品之開發評估。完成3份標準作業程序技術文件「Balb/c 3T3纖維母細胞口服急毒性LD50試驗起始劑量預測」、「KeratinoSensTM角質細胞敏感性試驗」、和「IPEC-J2細胞之腸道功效評估」修訂，與擬定飼料添加物樣品腸道功效檢測判讀流程草案。在飼料添加物產品以細胞模式測試上，發現腸細胞模式參數能反應標的動物豬隻的增加生長性能的關聯性，然而選擇單一參數分析可能不足以滿足功能性測試評估需求，在目前建置的3參數細胞模式中至少達2項參數具有效性會有較佳預測，應可能做為動物試驗前的篩選工具。 四、「安全性評估替代性試驗平台」 一直以來實驗動物被廣泛應用於藥物發展，研發藥物進入人類臨床試驗前須利用小鼠與大鼠進行研發標的物毒性測試。另外在生醫產業研究時，許多動物模式被用來協助研究人員證明是否具有功效或是有無安全疑慮。然而目前的趨勢則是當進行這些研究測試時，儘量減少實驗動物的使用。近年來有越來越多細胞模式被用進行動物試驗替代性試驗，利用一些體外試驗結果來解釋人類或動物組織的反應。 本計畫目標為依據國際法規或科學文獻建立評估毒性細胞模式，比較這些細胞試驗結果來與動物試驗的結果相比對。藉此尋找出一些較具可靠性的細胞試驗模式應用於藥物發展初期在篩選階段使用，這樣一來可以減少動物使用隻數，協助推動注重動物福利之策略。 五、「IACUC監督報告之研析」 近年來動物保護議題蓬勃發展，面對動物試驗倫理與替代原則的趨勢下，減少實驗動物的使用量並尋求替代方案己成為必然的事實。為了解台灣的動物使用實際情況，本研究取得106-110年國內近200家動物科學應用機構執行動物實驗計畫案的動物用量資料，透過數據資料的統計分析來觀察台灣科學界的動物使用在何種科學應用目的，檢視物種類別趨勢變化、主要動物應用機構和特定物種之研究主目的與次目的樣態。期望有助於從動物被高度使用的研究領域中，探索在這些領域提升動物福祉的可能方向或未來可著重開發和導入替代方法。此外蒐集整理歐盟近五年的動物使用數據，並探討動物應用調查方式我國與歐盟之差異，提供優化IACUC監督報告資料蒐集與呈現方式之參酌。 |
計畫年度112 |
計畫類別科技 |
計畫名稱動物飼料相關研究之動物替代試驗技術支援體系及國際規範研析 |
計畫編號112農科-9.1.2-牧-U1(Z) |
計畫屬性科學技術類 |
研究性質基礎研究 |
研究方法學術補助 |
研究領域畜牧獸醫類 |
研究目的發展農林漁牧（不含食品加工與包裝） |
主管機關農業部 |
執行機關財團法人農業科技研究院 |
計畫主持人林傳順 |
中央款4864000 |
配合款0 |
計畫總經費4864000 |
執行成果摘要「動物飼料相關研究之動物替代試驗技術支援體系及國際規範研析」之中文摘要：一、「飼料添加物、寵物食品之動物替代性試驗國際規範之研析」 在動物試驗3R原則(包含替代、減量與精緻化)推動趨勢下，先進國家陸續精簡活體動物試驗或發展動物替代試驗，但在經濟動物及寵物產品替代試驗技術尚未如藥品與醫美產品之發展，因此發展動物替代試驗相關技術之外，本計畫執行目標為同步盤點國際規範及法規，擬適合我國情之標準作業程序，以便逐步完善我國動物替代試驗之方法，提供主管機關政策與法規擬定之重要參考，增加學研單位及業者開發產品效率，有利加速產品推廣使業者朝向國際貿易，強化飼料添加物事業發展與國際競爭力。本年度將完成歐盟、美國、中國與日本「飼料添加物」及「寵物食品」動物替代試驗相關法規與規範研析，以利我國動物替代法規發展之趨勢，並召開專家諮詢會議1場，就四年執行成果之動物替代試驗議題進行討論，期盼專家委員給予計畫執行上之建議與意見。 二、「動物替代試驗之動物功效模式支援體系」 3R之精神包含減量、精緻化、最終目標是希望達成替代。目前國際間尚無規定之動物飼料及添加物功效試驗替代方法，動物飼料相關之原料眾多，其特性不同在動物體中所產生之生理反應也不同。再加上飼料相關產品之試驗理想場地為田間商業場地，除了能夠更貼近動物飼料相關產品運用之情形，也能提高試驗成果與實際使用的準確度及再現性。因此本計畫會階段性的以符合目前市場需求之動物飼料相關檢測項目為基礎，來進行動物試驗之減量、精緻化及替代方法之探討。計畫在四年分工完成植物類及微生物類，以及仔豬模式、肉豬模式之動物3R方法。在菌相關聯性分析比對的部分，可以觀察到菌相與動物生長及免疫具有關聯性，生長表現較佳的組別其腸道好菌有增加的趨勢(Lactobacillus)、壞菌有減少的趨勢(Chlamydia、Clostridium_sensu_stricto_1、Escherichia shigella、Streptococcus)；並歸納出腸道與糞便菌相表現具一致性的菌門與菌屬。而在免疫的部分，發現Echerichia shingella與日增重呈負相關，Actinobacteria與IgA皆呈負相關，Proteobacteria與IgG皆呈正相關（特定菌相可做為輔助生長及免疫表現的判斷），且以上相關性在腸道食糜及糞便菌相皆具一致的趨勢(以糞便菌相替代腸道食糜，減少動物犧牲。3R效益：替代)。在屠體肉質的部分觀察到，乳酸桿菌屬（Lactobacillus）與背脂厚度呈正向關表現，其中腸道食糜與糞便菌相趨勢一致的有，屠體重及屠宰率：厚壁菌門(Firmicutes) 、疣微菌門(Verrucomicrobia）、乳酸桿菌屬（Lactobacillus）。背脂厚度：乳酸桿菌屬（Lactobacillus）。保水力：廣古菌門(Euryarchaeota)、擬桿菌門 (Bacteroidota)。剪切力：變形菌門(Proteobacteria)。蒸煮失重：瘤胃球菌屬(Rumminococcus) 。動物體中菌相為動態平衡，並且受到影響的因素多，健康動物體中具有常在的好壞菌，並互相達到平衡。另外透過試驗前考慮欄位、同胞胎、性別等的公平分配來降低變異係數，提升數據結果可信度。將統計分析以α=0.10作為達統計水準，且檢定力達0.8的條件下估算有效動物數量，以減少動物使用數量達到減量效益(3R效益：減量、精緻化）。 三、「建置離體細胞模式替代技術平台」 以離體細胞模式建立混合物質毒性與功效替代試驗方法，應用於飼料添加物與寵物食品之開發評估。完成3份標準作業程序技術文件「Balb/c 3T3纖維母細胞口服急毒性LD50試驗起始劑量預測」、「KeratinoSensTM角質細胞敏感性試驗」、和「IPEC-J2細胞之腸道功效評估」修訂，與擬定飼料添加物樣品腸道功效檢測判讀流程草案。在飼料添加物產品以細胞模式測試上，發現腸細胞模式參數能反應標的動物豬隻的增加生長性能的關聯性，然而選擇單一參數分析可能不足以滿足功能性測試評估需求，在目前建置的3參數細胞模式中至少達2項參數具有效性會有較佳預測，應可能做為動物試驗前的篩選工具。 四、「安全性評估替代性試驗平台」 一直以來實驗動物被廣泛應用於藥物發展，研發藥物進入人類臨床試驗前須利用小鼠與大鼠進行研發標的物毒性測試。另外在生醫產業研究時，許多動物模式被用來協助研究人員證明是否具有功效或是有無安全疑慮。然而目前的趨勢則是當進行這些研究測試時，儘量減少實驗動物的使用。近年來有越來越多細胞模式被用進行動物試驗替代性試驗，利用一些體外試驗結果來解釋人類或動物組織的反應。 本計畫目標為依據國際法規或科學文獻建立評估毒性細胞模式，比較這些細胞試驗結果來與動物試驗的結果相比對。藉此尋找出一些較具可靠性的細胞試驗模式應用於藥物發展初期在篩選階段使用，這樣一來可以減少動物使用隻數，協助推動注重動物福利之策略。 五、「IACUC監督報告之研析」 近年來動物保護議題蓬勃發展，面對動物試驗倫理與替代原則的趨勢下，減少實驗動物的使用量並尋求替代方案己成為必然的事實。為了解台灣的動物使用實際情況，本研究取得106-110年國內近200家動物科學應用機構執行動物實驗計畫案的動物用量資料，透過數據資料的統計分析來觀察台灣科學界的動物使用在何種科學應用目的，檢視物種類別趨勢變化、主要動物應用機構和特定物種之研究主目的與次目的樣態。期望有助於從動物被高度使用的研究領域中，探索在這些領域提升動物福祉的可能方向或未來可著重開發和導入替代方法。此外蒐集整理歐盟近五年的動物使用數據，並探討動物應用調查方式我國與歐盟之差異，提供優化IACUC監督報告資料蒐集與呈現方式之參酌。 |