@misc{oai:az.repo.nii.ac.jp:00003344,
 author = {石渡, 俊江 and Ishiwata, Toshie},
 month = {2013-06-29, 2014-08-19},
 note = {In Chapter 1, general objectives of this thesis were discussed in consideration of the previous studies conducted.
 In Chapter 2, behaviors of young beef cattle reared in intensive pen environment were compared with those of cattle reared in extensive pasture environment. Total of 122 steers in pens and 1136 steers in pasture were observed from dawn till dusk over 6 days in each farm. The proportion of steers performing oral behaviors was greater in Farm A, B and C04 of the pasture environment than that in Farm JB of the pen environment (P<0.05). However, the proportion of steers performing oral behaviors in Farm F1 of the pen environment was not significantly different from that in all farms of the pasture environment. The proportion of steers eating was less in the farms of the pen environment than in Farm A and B that had sparsely vegetated pastures (P<0.05). The proportions of steers performing the oral behaviors other than eating and drinking were greater in Farm F1 than in the other farms (P<0.05). The proportion of steers performing allogrooming in Farm JB was greater than that in the other farms of the pasture environment (P<0.05). In the pen environment, the proportion of steers performing the oral behaviors other than eating and drinking increased approximately 2 h after dawn and after eating in the morning and afternoon. On the other hand, in the pasture environment, the proportion of steers performing the other oral behaviors was totally lower than that in the pen environment. Although the level of oral behaviors of beef cattle was affected by nutritional quality and quantity of food, total proportion of the oral behaviors was not different between the intensive and extensive environments. Cattle reared in an intensive pen environment performed more oral behaviors other than eating compared with cattle in an extensive environment. However, the level of the oral behaviors other than eating was enough to compensate for the lack of feeding behaviors.
 In Chapter 3, the effects of environmental enrichment on behavioral, physiological and productive characteristics were evaluated. Seventy-one Japanese Black X Holstein steers were allocated to three pens in two repetitive experiments. Pen C (n=11 and 12) consisted of a feeding alley for grain feed, a trough for dry hay, a water bowl and a resting space as a control pen. Pen D (n=l2 and l2) was enriched with a drum can that can hold hay. Pen GD (n=l2 and
12) was further enriched with a drum can that was placed around an artificial plastic turf for grooming. The drum cans were removed after 5 mo of onset of installation. Behavioral observations were made for 2 h at 10 min intervals after feeding on three successive days in each month of 10 mo. Agonistic interactions were also continuously observed for 1 h after feeding to assess the dominance order (DO). Sampling blood and measuring body weight were performed bimonthly The steers accessed the drum can frequently for 3 mo after installation (1st, 2nd, 3rd month vs. 4 month, all P<0.05). The frequency of total eating of grain feed and hay was higher in Pen D and GD than in Pen C (both P<0.01), while it became the lowest in Pen GD after removal of the drum can (both P<0.05). Grooming at the drum can was observed more frequently in Pen GD than in Pen D (P<0.05). After they finished eating the grain feed, they ate hay at the drum can rather than at the trough (for both pens P<0.01). Plasma dopamine concentrations were higher in Pen D than in Pen C (P<0.05), and serum triglyceride concentrations were higher in Pen C than in Pen GD (P<0.05) during the installation period of the drum can. After removal of the drum can, serum total cholesterol concentrations became higher in Pen D and GD than in Pen C (both P<0.05). The ADG correlated positively with the frequency of eating hay at the drum can in Pen D (r_s=0.52, P<0.01). In Pen GD, the frequency of access to the drum can correlated negatively with DO (r_s=-0.59, P<0.01). Carcass belly fat was thicker in Pen D and GD than in Pen C (both P<0.01). In Pen GD, the frequency of eating hay (r_s=0.79, P<0.01) and grooming at the drum can (r_s=0.63, P<0.05) correlated positively with the marbling score. Although social factor affected the steers’ access to the drum can, installing it in the early fattening stage encouraged the steers to eat and groom there and resulted in better carcass characteristics through the prolonged physiological positive effects.
 In Chapter 4, the attractiveness of different conditions to beef cattle was determined. Total 346 Angus heifers were individually allowed to enter a choice area after 2 minutes of restraint in a crush and to choose between two pens. After the test animal chose one or either pen, the animal could freely access both test pens and the choice area for a further 5 minutes.
 In experiment 1, each heifer was given one of the following choices: pen with 3 familiar animals (Peers) vs. pen with a pile of hay on a metal rack (Food) (n=34); Peers vs. the bare pen (Bare) (n=34) and Food vs. Bare (n=35). More heifers chose Peers over Bare (χ^2=5.76; P<0.05). And more heifers tended to choose Peers over Food (χ^2=2.94; P<0.10), whereas Food and Bare did not differ. The latency to choose either pen was shortest (P<0.01) and they spent less time staying near the crush (P<0.05) if Peers was one of the choices. After choosing, more heifers entered the Peers pen than the Food (P<0.05) and Bare (P<0.01) pen. Peers were the most attractive condition, and food had almost the same attractive level as a bare pen for heifers.
 In experiment 2, another 86 heifers were given each one choice: pen with a familiar handler standing inside (STI) vs. the pen with a novel object (NO) (n=29); pen where the handler stands outside the pen (STO) vs. NO (n=29); pen where the handler sits inside (SI) vs. NO (n=28). Fewer heifers chose the pen with the human (χ^2=9.97, 12.45, 7.00, STI, STO and SI, respectively; all P<0.01). Except for the choice of ‘STO vs. NO’, the number of heifers choosing either pen voluntarily was larger than that of heifers not choosing 5 minutes after release (both P<0.01). The number of times the NO pen was entered was larger than for STI and STO (both P<0.01), although the numbers of times the SI and NO pens were entered was not different, More heifers avoided the human, especially the standing human outside the fence. In conclusions, just after handling with restraint, returning cattle in the group of peers and not approaching cattle needlessly should moderate their stress.
 In experiment 3, another 90 heifers were given each one choice: pen with three familiar animals (Peers) vs, pen with six sheep (Sheep) (n=30); Peers vs. Bare (n=30); Sheep vs. Bare (n=30). More heifers chose Peers over Bare (χ^2=4.80; P<0.05), whereas Peers and Sheep, and Sheep and Bare did not differ The latency to choose either pen was not different on each combination of choices. The heifers given the choices of ‘Sheep vs. Bare’ spent more time standing than the heifers given the choices of ‘Peers vs. Bare’ (P<0.05). After choosing, more heifers entered the Peers pen than the Bare (P<0.05) and Sheep pens (P<0.10). The time spent was longer in the Peers pen than in the Sheep pen and the choice area on the choice of ‘Peers vs. Sheep’ (P<0.01).
 In experiment 4, another 67 heifers were given each one choice: Peers vs. pen with the same novel object as experiment 2 (NO) (n=19); Sheep vs. NO (n=22); Bare vs. NO (n=26). The proportion of heifers choosing either pen was not significantly different in any choice combination. More heifers entered the Peers pen than the NO pen (P<0.01). On the choice of ‘Sheep vs. NO’, the time spent in the choice area was longest (P<0.01). The heifers given the choice of ‘Peers vs. NO’ spent less time standing near the crush than the heifers given the other choices (P<0.05). The response of heifers to sheep was changed by the existence of peers. Sheep were neither attractive condition nor aversive condition for heifers. It was found that sheep could not serve for conpecific peers. In conclusions, just after handling with restraint, returning cattle in the group of peers and not approaching cattle needlessly should be useful to moderate their stress.
 In Chapter 5, it was suggested that this thesis made it possible to devise some methods to assess the facilities and social environment for beef cattle. In the present diversified farming systems used for beef cattle, assessing their surroundings from animal’s side should be useful to adapt farm facilities to the systems and modify the stock persons’ practices accordingly. This should also make it possible to improve their welfare and performance., 農業における技術進歩により農作物の生産量が増加したことに伴い、肉牛における生産システムも放牧から集約的な舎飼に変わり、牛の成長を早め生産高を増やすようになった。しかし近年では、放牧が見直され、また家畜福祉を考慮することによって、生産物に付加価値が付けられるようになった。このような流れを受けて、肉牛の飼育システムは一層多様化し、人と牛との関わり方など牛の福祉や生産性に影響を及ぼす要因も多様化している。
　そこで、本研究では、現在の肉牛を取り巻く飼育環境を、環境エンリッチメントという動物福祉を向上させる新しい概念を取り入れた畜舎や放牧地のような施設環境と、仲間同士の関わりに人との関わりを含めた社会環境の観点から、総合的に評価することを目的とした。実験1では、牛の常同行動と関係のあるOral Behaviorに注目し、集約的にペン飼育された肉牛の行動を、粗放な環境で放牧された牛の行動と比較した。実験2では、肉牛の飼育ペンに改良したドラム缶飼槽を設置し、肉牛の行動・生理・生産性における環境エンリッチメントの効果を検討した。実験3では、上記の物理的な要因に加え、肉牛の飼育環境における社会的な要因を検討するため、管理作業での拘束直後に肉牛が好む条件を選択試験により調べた。
　実験1では、122頭の舎飼牛(農家F1とJB)と1136頭の放牧牛(農家A、B、C03、C04、D、E)を対象に、それぞれ10分間隔と15分間隔の走査サンプリングで、日出から日没までの行動を各農家3回ずつ観察した。Oral Behaviorを発現した牛の頭数割合は、放牧である農家AとB、C04で、舎飼である農家JBよりも大きかった(P<0.05)。しかし、舎飼である農家F1のOral Behaviorをした牛の頭数割合と、放牧でのすべての農家のOral Behaviorをした牛の頭数割合には差がなかった。舎飼において摂食行動をした牛の頭数割合は、放牧地の植生がまばらであった農家AやBよりも小さかった(P<0.05)。摂食と飲水を除くOral Behaviorを行なった牛の頭数割合は、農家F1において他の農家よりも大きかった(P<0.05)。農家JBでも相互グルーミングをした牛の頭数割合が、すべての放牧農家よりも大きかった(P<0.05)。舎飼において、摂食と飲水を除くOral Behaviorを行なった牛の頭数割合は、朝夕の摂食後と日出の約2時間後に増加した。一方、放牧においては、摂食と飲水を除くOral Behaviorを行なった牛の頭数割合は、全体的に小さかった。Oral Behaviorの割合は、餌の質や量によって影響を受けたが、Oral Behaviorの総発現頭数割合は、舎飼と放牧で差がなかった。舎飼の牛は、放牧牛に比べ、摂食を除くOral Behaviorをより多く行なった。これらのことから、舎飼の牛は、口を使う身繕いや探査、舌遊びをすることで、少ない摂食行動によるOral Behaviorの不足分を補っていると考えられた。
　実験2では、黒毛和種×ホルスタイン種のF1去勢雄牛71頭を、2回反復して、3種類の閉鎖追い込み式ペン:通常の飼槽のみの対照群(C群:n=11,12)、乾草が入るドラム缶を設置したドラム缶群(D群:n=12,12)、同ドラム缶の側面に人工芝を巻き付けた身繕いドラム缶群(GD群:n=12,12)において5ヵ月間飼育した。ドラム缶設置5ヵ月後にドラム缶を除去した。ドラム缶設置10ヵ月後まで、毎月3日間ずつ、朝夕の給飼後2時間に10分間隔で行動を観察した。また社会的順位を推定するため、給飼後1時間に敵対行動を連続観察した。採血と体重測定は隔月で行なった。ドラム缶利用回数は、設置2、3ヵ月後が、直後、1、4ヵ月後よりも多かった(P<0.05)。GD群では、社会的順位の高い個体ほどドラム缶利用回数が多かった(r_s=-0.59,P<0.01)。設置期間中の採食回数は、両処理群がC群よりも多かったが(P<0.01)、除去後にはGD群で最も少なくなった(P<0.05)。設置期間中は、ドラム缶での身繕い行動が、GD群でD群よりも多くみられた(P<0.05)。設置期間中には、血清中性脂肪濃度がGD群でC群よりも低く(P<0.05)、除去後もGD群がC、D群よりも低かった(P<0.05)。また設置期間中は、血漿ドーパミン濃度がD群でC群よりも高かった(P<0.05)。除去後は血清総コレステロール濃度がD群で最も高く、GD群もC群より高かった(P<0.05)。設置期間中は、D群においてドラム缶での採食回数が多い個体ほど増体が良くなった(r_s=0.52, P<0.01)。枝肉成績では、ばら厚が両処理群でC群よりも厚かった(P<0.01)。GD群では、ドラム缶での採食回数(r_s=0.79, P<0.01)・身繕い回数(r_s=0.63, P<0.05)が多い個体ほどBMSナンバーが高くなった。ドラム缶は、設置3ヵ月後まで長期に三食・身繕い・探査を誘起し続け、特に乾草の採食を促進した。肥育前期の環境エンリッチメントによるこれらの行動上の効果は、生理指標にも反映され、中期以降の脂肪蓄積を促進し、枝肉成績を向上させた。
　実験3では、放牧飼育されている346頭のアンガス種若雌牛を以下の4つの試験に供試した。テスト牛を1頭ずつ枠場で2分間拘束した後、解放し2つのペンのどちらかを選択させた。選択ペンは開放されており、最初の選択後の5分間は、牛は両方の選択ペンと選択エリアを自由に移動できた。試験1では、3頭の馴染みのある牛のいるペン(仲間ペン)と乾草の入った餌台のあるペン(乾草ペン)の選択 (n=34)、仲間ペンと何も無いペン(空のペン)の選択(n=34)、乾草ペンと空のペンの選択(n=35)をさせた。空のペンより、仲間ペンを最初に選択した牛の割合が大きかった(P<0.05)。また、乾草ペンより仲間ペンを選択する牛の割合が大きい傾向がみられた(P<0.10)。乾草ペンと空のペンの選択では選択した割合に差がみられず、選択潜時が最も長くなった(P<0.01)。仲間ペンに入った回数は、乾草(P<0.05)および空のペン(P<0.01)に入った回数より多かった。試験2では、ペン内に立っている人のいるペン(人(立)ペン)と新奇物としてオレンジ色のタイヤを設置したペン(新奇物ペン)の選択(n=29)、柵越しに立っている人のいるペン(人(外)ペン)と新奇物ペンの選択(n=29)、ペン内に座っている人のいるペン(人(座)ペン)と新奇物ペンの選択(n=28)をさせた。人のいるペンより、新奇物ペンを選んだ牛の割合が大きかった(P<0.01)。人(立)ペンおよび人(座)ペンと新奇物ペンとの選択では、自発的に選択した牛の割合が大きかった(P<0.01)が、人(外)ペンと新奇物ペンとの選択では、両選択パターンの割合に差がなかった。人(立)および人(外)ペンよりも、新奇物ペンに入った回数の方が多かった(P<0.01)が、人(座)ペンと新奇物ペンとの選択では、両ペンに入った回数に差がなかった。試験3では、仲間ペンと6頭の羊のいるペン(羊ペン)の選択(n=30)、仲間ペンと空のペンの選択(n=30)、羊ペンと空のペンの選択(n=30)をさせた。仲間ペンと羊ペンの選択と羊ペンと空のペンの選択では、最初の選択頭数割合にペン間で差がみられなかった。しかし空のペンより仲間ペンを最初に選択した牛の頭数割合が大きかった(P<0.05)。羊ペンと空のペンの選択を与えられた牛は、仲間ペンと空のペンの選択を与えられた牛よりも、選択中に佇立する時間割合が大きかった(P<0.05)。仲間ペンに入った回数は、空のペンに入った回数よりも多かった(P<0.05)。仲間ペンと羊ペンの選択では、仲間ペンでの滞在時間が長かった(P<0.01)。試験4では、仲間ペンと新奇物ペンの選択(n=19)、羊ペンと新奇物ペンの選択(n=22)、空のペンと新奇物ペンの選択(n=26)をさせた。いずれの選択ペンにおいても、最初に選択した牛の頭数割合に差はみられなかったが、仲間ペンに入った回数のみが、新奇物ペンに入った回数よりも多かった(P<0.01)。羊ペンや空のペンと新奇物ペンとの選択では、選択エリアでの滞在時間が最も長かった(P<0.01)。選択エリアでの行動では、選択肢に仲間ペンが含まれていないときに枠場付近で佇立する割合が大きかった(P<0.05)。牛にとって仲間の存在が最も強い誘引条件であり、羊は仲間のような誘引条件でも、人のような嫌悪条件でもないことが明らかになった。したがって、仲間からの一時的な隔離を伴う枠場作業後には、牛を速やかに仲間の牛と一緒にし、人は不必要に接近しないことが、管理作業由来のストレス緩和方法として有効であると考えられた。
　以上の結果から、肉牛での物理的な施設環境は、牛にとって重要なOral Behaviorを適切な割合で行なうことができるか否かを調査することで評価でき、環境エンリッチメントによって、Oral Behaviorを適切に発現できるような環境に改善すべきであるといえる。また、牛が自由に動くことができる選択試験の適用が、社会環境に対する牛の関心やモチベーションの強さを評価する有効な方法であることも確認された。結論として、本研究で用いた方法により、肉牛を取り巻く飼育環境を、施設環境と社会環境から総合的に評価することができた。このような牛側からの環境評価は、現在の多様化した肉牛の生産システムにおいて、畜舎施設や管理作業を改善する上で大いに役立ち、それによって肉牛の福祉を向上し、生産性を改善することが可能になると考えられる。},
 title = {肉用牛における飼育環境の総合評価と環境エンリッチメントの方策に関する研究},
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