Pesänrakennuskäyttäytymisen ja oksitosiinin yhteydet emakoilla erilaisissa porsimisympäristöissä

Pesänrakennuskäyttäytymisen ja oksitosiinin yhteydet emakoilla erilaisissa porsimisympäristöissä ELK Ida Törnroos Ohjaaja FT Jinhyeon Yun Työn ohjaaja ja johtaja professori Anna Valros Eläinlääketieteen lisensiaatin tutkielma Helsingin Yliopisto Eläinlääketieteellinen tiedekunta Kliinisen tuotantoeläinlääketieteen osasto Eläintenpidon ja hyvinvoinnin oppiaine 2019

Tiedekunta - Fakultet Faculty Eläinlääketieteellinen tiedekunta Tekijä - Författare Author Osasto - Avdelning Department Kliinisen tuotantoeläinlääketieteen osasto Ida Törnroos Työn nimi - Arbetets titel Title Pesänrakennuskäyttäytymisen ja oksitosiinin yhteydet emakoilla erilaisissa porsimisympäristöissä Oppiaine - Läroämne Subject Eläintenpidon ja hyvinvoinnin oppiaine Työn laji - Arbetets art Level Aika - Datum Month and year Sivumäärä - Sidoantal Number of pages Lisensiaatin tutkielma Tiivistelmä - Referat Abstract 25.04.2019 47 Pesänrakennuskäyttäytyminen on emakolle tärkeä käyttäytymismalli. Emakko rakentaa pesää keskimäärin noin 4-24 tuntia ennen porsimisen alkua. Tarkoituksena on rakentaa porsaille suoja kylmyyttä, sadetta ja petoja vastaan. Pesänrakennuskäyttäytymisen alkamisen saavat aikaan muutokset emakon hormonitoiminnassa. Riittävä määrä pesänrakennusmateriaalia ja tilaa rakentaa pesää ylläpitävät tätä käytöstä. Oksitosiinipitoisuuden nousu juuri ennen porsimisen alkua saa aikaan pesänrakennuskäyttäytymisen loppumisen. Nykyisessä porsastuotannossa porsitushäkit ovat yleisin emakoiden pitotapa, vaikka se ei ole paras mahdollinen emakon hyvinvoinnin kannalta. Emakon liikkuminen ja mahdollisuus toteuttaa luontaista käyttäytymistä on rajoitettua. Porsimishäkeissä pidetyt emakot ilmentävät enemmän stressiin liitettyä käytöstä, muun muassa putkien pureskelua, eivätkä ne toteuta pesänrakennuskäyttäytymistä yhtä paljon kuin vapaaporsituskarsinoissa pidetyt emakot. Porsituskarsinan rakenne ja suunnittelu vaikuttavat emakoiden hyvinvointiin. Porsimisympäristön tulisi olla tarpeeksi toimiva ja ottaa huomioon sekä emakon että porsaiden tarpeet ja luonnollisen käyttäytymisen vaatimukset. Emakolle tärkeää on riittävä tila ja pesänrakennusmateriaali, jotta se voi toteuttaa pesänrakennuskäyttäytymistä ennen porsimista. Porsaat taas tarvitsevat suojaa emakolta, tarpeeksi tilaa ja lämpimän alueen nukkumista varten. Karsinan tulisi olla myös eettisesti hyväksyttävä, eli sellainen jossa eläimet pystyvät liikkumaan vapaasti ja toteuttamaan luonnollista käyttäytymistään. Taloudellisesta näkökulmasta olisi tarkoituksenmukaista kehittää sellaisia karsinamalleja ja porsimisympäristöjä, jotka olisivat helppoja toteuttaa pienin kustannuksin nyt olemassa olevista sikalarakenteista. Sikatalouden taloudellinen nykytilanne huomioon ottaen on erittäin vaikeaa saada tuottajia innostumaan sellaisista järjestelmistä, jotka eivät olisi heille kustannustehokkaita. Kuitenkin olisi hyvä, jos emakoiden olosuhteita saataisiin parannettua edes hieman poistamalla nykyisissä sikaloissa olevia häkkirakenteita. Näin emakoille saataisiin enemmän tilaa luonnolliseen käyttäytymiseen sekä ennen porsimista että sen jälkeen. Tässä tutkimuksessa tarkoituksena oli selvittää, vaikuttaako porsimisympäristö emakon pesänrakennuskäyttäytymiseen juuri ennen porsimista. Lisäksi haluttiin selvittää, vaikuttaako emakon oksitosiinitaso pesänrakennuskäyttäytymiseen ja onko näissä korrelaatioissa eroa eri porsimisympäristöissä pidetyillä emakoilla. Tutkimukseen otettiin mukaan 35 emakkoa ja toteutettiin tavanomaisessa porsastuotantosikalassa. Emakoilta otettiin verinäytteet yhteensä kuusi kertaa ennen porsimista ja lisäksi 15 kertaa porsimisen aikana. Niiden käytöstä analysoitiin videotallenteiden avulla kahden tunnin ajanjaksolla ennen porsimista. Tuloksissa havaittiin, että voimakkain negatiivinen korrelaatio pesänrakennuskäyttäytymisen ja oksitosiinitason välillä oli porsitushäkeissä pidetyillä emakoilla. Tämä tulos ei ollut hypoteesin kaltainen, jossa oletettiin, että tuloksissa havaittaisiin voimakas negatiivinen korrelaatio vapaaporsituskarsinoissa pidettyjen emakoiden kohdalla. Tämä luultavasti johtuu siitä, että porsitushäkeissä olleet emakot rauhoittuvat makaamaan aikaisemmin kuin muiden ryhmien emakot. Syytä tälle ei saatu selville tutkimuksessa, mutta olisi mielenkiintoista selvittää miksi tällainen korrelaatio havaittiin. Avainsanat Nyckelord Keywords pesänrakennuskäyttäytyminen, emakko, porsitushäkki, vapaaporsitus, oksitosiini Säilytyspaikka Förvaringställe Where deposited Helsingin Yliopiston digitaalinen arkisto Helda Työn johtaja (tiedekunnan professori tai dosentti) ja ohjaaja(t) Instruktör och ledare Director and Supervisor(s) Johtaja ja ohjaaja prof. Anna Valros Ohjaaja FT Jinhyeon Yun 1

SISÄLLYS 1 JOHDANTO 2 KIRJALLISUUSKATSAUS 2.1 Sian lisääntyminen 2.2 Erilaiset porsimisympäristöt 2.2.1 Porsitushäkki 2.2.2 Vapaaporsitus 2.2.3 Ryhmäporsitus 2.3 Emakon hormonitoiminta 2.3.1 Yleistä 2.3.2 Emakon hormonitoiminta erilaisissa porsimisympäristöissä 2.4 Pesänrakennuskäyttäytyminen 2.4.1 Pesänrakennuskäyttäytyminen erilaisissa porsimisympäristöissä 2.4.2 Pesänrakennusmateriaalin merkitys käyttäytymiseen 2.4.3 Hormonien vaikutus pesänrakennuskäyttäytymiseen 2.5 Tutkimuksen hypoteesi 3 AINEISTO JA MENETELMÄT 3.1 Eläimet, niiden hoito ja pito-olosuhteet 3.2 Koe-eläinlupa 3.3 Näytteenotto ja analysointi 3.4 Videotallenteet 3.5 Tilastomenetelmät 4 TULOKSET 4.1 Emakoiden asennonmuutokset ja käyttäytyminen eri porsimisympäristöissä 4.2 Pesänrakennuskäyttäytymisen ja oksitosiinipitoisuuden korrelaatiot 5 POHDINTA 6 LÄHTEET 2

1 JOHDANTO Suurin osa suomalaisista emakoista porsii porsitushäkeissä (Eläinten hyvinvoinnin keskus 2016). Emakolla on luonnollinen tarve rakentaa pesä ennen porsimista. Emakko tarvitsee tarpeeksi sekä tilaa että kuivikemateriaalia pesänrakennukseen (Jensen 1993, Andersen ym. 2014, Yun ym. 2014). Porsitushäkissä oleminen rajoittaa liikkumista ja tilaa on vähän, joten emakko ei voi kunnolla toteuttaa pesänrakennuskäyttäytymistä. Myös vähäinen kuivikkeen määrä vähentää pesänrakennuskäyttäytymistä (Oliviero ym. 2008, Yun ym. 2014). Se, ettei emakko pysty toteuttamaan luonnollista käytöstä eli pesänrakennuskäyttäytymistä ennen porsimista aiheuttaa emakolle stressiä sekä heikentää sen hyvinvointia. Porsitushäkeissä olevat emakot ilmentävät enemmän stressiin liittyvää stereotyyppistä käytöstä kuin vapaaporsituskarsinoissa olevat (Andersen ym. 2014, Yun ym. 2014). Tällaista käytöstä on esimerkiksi putkien pureskelu. Putkien pureskelua sekä rauhattomuutta ja levottomuutta pidetään merkkinä emakon turhautumisesta ja stressistä (Andersen ym. 2014, Yun ym. 2014). Liika stressi porsimisen yhteydessä heikentää emakon hyvinvointia, voi altistaa sitä porsimisen komplikaatioille ja heikentää porsaiden selviämistä. Porsiminen myös pitkittyy porsitushäkeissä, ja tällöin myös riski kuolleena syntyville porsaille kasvaa (Borges ym. 2005, Oliviero ym. 2008). Emakon veren oksitosiinipitoisuus vaikuttaa porsimisen kestoon. Suurempi oksitosiinimäärä johtaa nopeampaan ja tehokkaaseen porsimiseen (Oliviero ym. 2008). Emakon veren oksitosiinipitoisuus lähtee nousuun muutamia tunteja ennen ensimmäisen porsaan syntymää, ja samalla aiheuttaa pesänrakennuskäyttäytymisen loppumisen (Castrén ym. 1993). On havaittu, että emakon veren oksitosiinipitoisuus on suurempi niillä emakoilla, jotka ovat ilmentäneet enemmän pesänrakennuskäyttäytymistä ennen porsimista (Yun ym. 2014). Emakoiden hyvinvoinnin kannalta olisi tärkeää löytää toimivia ratkaisuja, joilla turvataan emakoiden luonnollinen pesänrakennuskäyttäytyminen ja jotka olisivat taloudellisesti järkeviä. Porsastuotannon taloudellisesta ja eettisestä näkökulmasta on 3

olennaista, että emakolle sopiva porsimisympäristö ei vaaranna porsaiden selviytymistä tai hyvinvointia. Tähän mennessä tutkimuksissa on saatu hieman ristiriitaista tietoa siitä, onko porsaskuolleisuus suurempaa vapaaporsituksessa vai porsitushäkeissä. Gun ym. 2011, Moustsenin ym. 2013, Andersenin ym. 2014, Halesin ym. 2014 ja Chidgeyn ym. 2015 tutkimuksissa havaittiin porsaskuolleisuuden olevan suurempaa vapaaporsituksessa. Joissain tutkimuksissa porsaskuolleisuudella ei ole ollut eroa eri porsimisympäristöissä (Weber ym. 2007, Andersen ym. 2014). Toimivampia karsinaratkaisuja on tutkittu jonkin verran (Baxter ym. 2015), ja Suomessakin tutkitaan tällä hetkellä ryhmäporsituksen mahdollisuuksia tulevaisuuden porsastuotannossa (Nystén 2017). Tällainen ottaisi huomioon sekä emakoiden että porsaiden hyvinvoinnin. Tässä lisensiaatin tutkielmassa ja siihen kuuluvassa alkuperäistutkimuksessa kerrotaan emakoiden pesänrakennuskäyttäytymisestä sekä siihen liittyvästä oksitosiinipitoisuuden vaihtelusta erilaisissa porsimisympäristöissä. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää, korreloiko emakon pesänrakennuskäyttäytyminen ja aktiivisuus kahden tunnin ajanjaksolla ennen porsimista oksitosiinipitoisuuden kanssa 1-3 päivää ennen porsimista ja porsimisen aikana. Lisäksi verrataan edellä mainittuja ominaisuuksia eri porsimisympäristöissä. Tutkimus toteutettiin porsastuotantosikalassa, jonka porsitushäkit oli helppo muuntaa vapaaporsituskarsinoiksi vain poistamalla häkkirakenteet. 4

2 KIRJALLISUUSKATSAUS 2.1 Sian lisääntyminen ja porsiminen Emakolle on lajityypillistä, että se tuottaa enemmän jälkeläisiä kuin mitä se pystyy kunnolla elättämään. Tämän on ajateltu johtuvan siitä, että varmistetaan selviytyvien porsaiden olevan mahdollisimman elinvoimaisia, ja että niitä on mahdollisimman monta (Edwards ja Baxter 2015). Sikojen jalostuksen myötä syntyvien porsaiden lukumäärä on noussut. Jalostuksella on tähdätty suurempaan pahnuekokoon, jolloin yhdestä emakosta saataisiin enemmän porsaita ja tuotanto olisi taloudellisesti kannattavampaa (Rutherford ym. 2013). Suuri porsasten määrä tuo omat haasteensa nykyiselle sikataloudelle ja porsastuotannolle. Näitä haasteita ovat esimerkiksi porsaiden selviytymisen turvaaminen ja kuolleisuuden laskeminen eettisesti hyväksyttävälle tasolle (Edwards ja Baxter 2015). Vuonna 2016 keskimääräinen syntyvien porsaiden määrä Euroopassa oli 13,8 porsasta. Suurin pahnuekoko oli Tanskassa, keskimäärin 16,6 porsasta (AHDB 2016). Kirjallisuuden mukaan emakon tiineys kestää keskimäärin 115 vuorokautta (Kirkwood ym. 2012). Eri pitopaikoilla ei ole vaikutusta emakon tiineyden kestoon vertailtaessa porsitushäkkiä ja vapaaporsituskarsinaa (Oliviero ym. 2009, Guy m. 2011). Edellä mainituissa tutkimuksissa porsimisia ei käynnistetty lääkkeellisesti eikä emakoita avustettu porsimisessa. Emakot porsivat keskimäärin 115-117 päivän (Oliviero ym. 2009) ja 113-115 päivän (Gu ym. 2011) kuluttua siemennyksestä. Tiineysajan keston lievä vaihtelu voi johtua esimerkiksi emakoiden rodusta (Oliviero ym. 2009, Guy m. 2011). Itse porsimistapahtuman kesto määritetään ensimmäisen porsaan syntymästä viimeisen porsaan syntymään. 2000-luvulla tehdyissä tutkimuksissa porsimisen kesto vaihtelee 152 minuutista 272 minuuttiin (Van Dijk ym. 2005, Oliviero ym. 2008, Oliviero ym. 2009). Vanhemmassa kirjallisuudessa porsimista pidettiin pitkittyneenä, kun sen kesto oli yli 240 minuuttia (Van Dijk ym. 2005, Oliviero ym. 2008), mutta uudemmassa kirjallisuudessa porsiminen on kestoltaan normaali vielä 300 minuuttiin asti (Peltoniemi 5

ja Oliviero 2015). Riski kuolleena syntyville porsaille kuitenkin kasvaa, kun porsiminen kestää yli 180 minuuttia (Borges ym. 2005). Pitkittynyttä porsimista pidetään yhtenä tärkeänä syynä korkealle kuolleena syntyneiden porsaiden määrälle (Oliviero ym. 2008). Erityisesti pahnueen viimeisimpinä syntyneet porsaat ovat suuremmassa riskissä kuolla pitkittyneen porsimisen seurauksena (Gu ym. 2011). 2.2 Erilaiset porsimisympäristöt Sikojen kesyyntyminen on tapahtunut noin 9000 vuotta sitten, jolloin sikoja kasvatettiin luonnollisen lisääntymiskierron mukaan niin, että ne porsivat keväällä ja kasvoivat emän alla kesän. Syksyisin suurin osa teurastettiin, ja talven yli pidettiin vain muutamia yksilöitä (Nystén 2017). Tuotanto-olosuhteet muuttuivat enemmän tehotuotantotyyppiseksi 1600- ja 1700- luvuilla, kun maatalous kehittyi ja sikojen ruokkiminen oli mahdollista vuoden ympäri (Algers ja Uvnäs-Moberg 2007). 2.2.1 Porsitushäkki Porsitushäkit yleistyivät 1960-luvun jälkeen, kun tarvittiin entistä tehokkaampaa sianlihantuotantoa (Algers ja Uvnäs-Moberg 2007). Porsitushäkki on tällä hetkellä Suomessa yleisin emakoiden pitotapa, mutta sekä tuottajien että kuluttajien mielenkiinto vapaaporsitusta kohtaan on kasvanut (Eläinten hyvinvoinnin keskus 2016). Porsitushäkin tarkoitus on rajoittaa emakon liikkeitä niin, ettei se makaa porsaiden päällä niin, että ne murskaantuvat, tai ruhjo niitä jalkoihinsa. Porsitushäkin käytössä pyritään mahdollisimman matalaan porsaskuolleisuuteen, ja siihen, että emakoille olisi helppo tehdä toimenpiteitä. Myös tilantarve on pyritty optimoimaan porsitushäkeissä niin, että samalle pinta-alalle mahtuisi mahdollisimman monta emakkoa (Edwards 2002). Porsitushäkki rajoittaa emakoiden liikkumista, eivätkä ne pysty kääntymään normaalisti kyljeltä toiselle (Chidgey ym. 2016). Emakot siirretään pihatosta tai ryhmäkarsinoista porsitushäkkiin ennen porsimista. Tämä muutos aiheuttaa emakoille stressiä, koska käytettävissä olevan tilan määrä pienenee merkittävästi (Thodberg ym. 6

2002, Oliviero ym. 2008). Ensikot saattavat kärsiä tästä muutoksesta vielä enemmän, jos niitä ei ole ennen pidetty häkissä tai käsitelty jatkuvasti ihmisen toimesta (Thodberg ym. 2002). Sen, että emakoiden liikkumista ja normaalia pesänrakennuskäyttäytymistä rajoitetaan, katsotaan olevan emakon hyvinvointia heikentävä tekijä (Chidgey ym. 2016). Porsitushäkki rajoittaa emakon luonnollista porsimiskäyttäytymistä, koska tilaa on niukasti, emakko ei pääse liikkumaan vapaasti eikä sille ole tarjolla kunnollista pesänrakennusmateriaalia tai sitä on sille hankalaa antaa (Peltoniemi ja Oliviero 2015, Swan ym. 2018). Emakoiden pitopaikalla on vaikutusta porsimisen kestoon. Gun ym. (2011) tutkimuksessa porsitushäkissä olleiden emakoiden porsiminen kesti 77-96 minuuttia kauemmin kuin niiden emakoiden, joita pidettiin vapaaporsituskarsinassa. Olivieron ym. (2008) tutkimuksessa porsitushäkeissä pidetyillä emakoilla porsiminen kesti keskimäärin 93 minuuttia pidempään kuin niillä emakoilla, joita pidettiin vapaaporsituskarsinoissa. Vastaavia tuloksia porsimisen kestosta on saatu muissakin tutkimuksissa, joissa porsiminen on kestänyt merkittävästi vähemmän aikaa porsituskarsinassa kuin -häkissä (Castrén ym. 1993, Biensen ym. 1996, Mota ym. 2005). Yksittäisten porsaiden syntymien välinen aika oli myös pienempi vapaaporsituskarsinassa kuin porsitushäkissä (Gu ym. 2011). Porsitushäkissä emakon liikkuminen on rajoitettua, mitä pidetään syynä sille, että porsitushäkissä olevat emakot porsivat hitaammin ja porsiminen pitkittyy, jolloin myös porsaskuolleisuus on suurempaa (Gu ym. 2011). Gun ym. (2011) tutkimuksessa porsitushäkissä olleiden emakoiden porsaista keskimäärin 10,5 % syntyi kuolleena, kun taas vapaaporsituskarsinassa vastaava luku oli vain 4,1-4,2 %. Vuonna 2013 Suomessa kuolleena syntyviä porsaita oli keskimäärin 7,7 % (Eläinten hyvinvoinnin keskus 2016). Porsaskuolleisuutta eri porsimisympäristöissä on verrattu useissa tutkimuksissa. Tutkimusten tulokset eivät kaikki ole olleet linjassa keskenään. Joissain tutkimuksissa porsitushäkissä olleilla pahnueilla on ollut pienempi porsaskuolleisuus (Moustsen ym. 2013, Hales ym. 2014, Chidgey ym. 2015), kun taas osassa tutkimuksista ei ole havaittu ero eri porsimisympäristöjen välillä (Weber ym. 2007, Andersen ym. 2014). 7

Weberin ym. (2007) laajassa tutkimuksessa vertailtiin sveitsiläisiä porsastuotantosikaloita ja niiden porsaskuolleisuutta. Tutkimuksessa oli mukana 173 tilaa, joilla oli käytössä vapaaporsituskarsinat, ja 482 tilaa, joilla oli käytössä perinteinen porsitushäkki. Porsaskuolleisuus ei eronnut ryhmien välillä (Weber ym. 2007). Chidgeyn ym. tutkimuksessa (2015) verrattiin porsitushäkeissä pidettyjä emakoita sellaisiin, joita pidettiin viisi päivää porsimisen jälkeen häkissä ja loppuimetyskausi vapaana karsinassa. Väliaikaisesti porsitushäkeissä pidetyiltä emakoilta vieroitettiin tilastollisesti merkittävästi pienempi määrä porsaita kuin koko imetyskauden porsitushäkeissä olleilta emakoilta (Chidgey ym. 2015). Myös Melisovan ym. (2014) tutkimuksessa havaittiin, että porsaskuolleisuus on pienempää silloin, kun emakot pidetään porsitushäkeissä, verrattuna vapaaporsituskarsinoihin. Syyksi havaittiin se, että porsitushäkissä emakot eivät vaihda asentoa yhtä usein kuin vapaaporsituskarsinassa. Se, että emakko vaihtaa asentoa usein katsottiin riskitekijäksi porsaiden selviytymisen kannalta (Melisova ym. 2014). Valtioneuvoston asetuksessa sikojen suojelusta (Vna 629/2012 9 ) määritellään porsitushäkki sellaiseksi, että emakon takana tulee olla riittävästi esteetöntä tilaa porsimista varten. Maa- ja metsätalousministeriön asetuksessa tuettavaa rakentamista koskevista sikaloiden rakennusteknisistä ja toiminnallisista vaatimuksista (MMMa 172/2018 11 ) säädetään, että emakon häkin takana tulee olla vähintään 30 cm esteetöntä tilaa. Rakennusasetuksen mukaan porsitushäkin tulee olla vähintään 240 cm pitkä ja 85 cm leveä, ja aitojen vähintään 90 cm korkeita (MMMa 172/2018 11 ). Porsituskarsinan kokonaispinta-ala emakolle ja porsaille tulee olla vähintään 4,5 m 2 (MMMa 172/2018 11 ). Tämänhetkinen lainsäädäntö ei määrittele tarkkoja mittoja porsitushäkille tai -karsinalle jo olemassa olevissa sikaloissa, vaan vain uusille sikalarakennuksille (MMMa 172/2018). Kuvassa 1 on havainnollistettu eräs vaihtoehto porsitushäkin pohjapiirrokseksi. 8

Kuva 1. Porsitushäkki. Kuvassa on havainnollistettu porsitushäkin pohjapiirros ja häkin mitat. Häkin on myös oltava sellainen, että emakko voi imettää pikkuporsaita vaivatta (Vna 629/2012 9 ). Porsitushäkin rakenteiden tulee olla sellaiset, että emakko pystyy makaamaan ja nousemaan ylös, mutta ei kääntymään, ja lattia on usein betonia tai ritilälattiaa, tai edellisten yhdistelmä (Peltoniemi ja Oliviero 2015). Valtioneuvoston asetuksen mukaan porsituskarsinan lattiasta puolet on oltava kiinteää lattiaa, tai sellaista rako- tai ritilälattiaa, jossa viemäröintiä varten olevat aukot kattavat korkeintaan 10% lattian pinta-alasta (Vna 629/2012 8, 9 ). 2.2.2 Vapaaporsitus Vapaaporsituksessa emakko porsii porsituskarsinassa, jossa se pääsee vapaasti liikkumaan, ja esimerkiksi kääntymään ympäri. Tässä tutkielmassa puhutaan porsituskarsinasta, kun tarkoitetaan karsinaa, jossa emakko porsii ja on vapaana. Lain mukaan emakko saa liikkua porsituskarsinassa vapaasti, mikäli porsaille on rakennettu 9

riittävän suojaavia rakenteita, kuten porsasaitoja (Vna 629/2012 9 ). Asetuksessa tuettavaa rakentamista koskevista sikaloiden vaatimuksista porsituskarsinan kokonaispinta-ala emakolle ja porsaille on oltava vähintään 6 m 2 (MMMa 172/2018 11 ). Joissain maissa porsituskarsinoissa olevia emakoita pidetään porsimisen jälkeen häkissä joitakin päiviä, koska silloin on suurin riski sille, että emakko ruhjoo porsaitaan kuoliaiksi (Moustsen ym. 2013). Luonnossa villit emakot ovat kolmen päivän ajan porsimisesta porsimispesässä noin 90 % ajasta, joten väliaikaisella häkissä pitämisellä porsimisen jälkeen ei välttämättä ole kovinkaan suurta vaikutusta emakon hyvinvointiin ja käyttäytymiseen (Nystén 2017). Luomutuotannossa emakot porsivat vapaasti porsituskarsinossa. Vuonna 2012 tällaisia tiloja oli Suomessa yhdeksän (Eläinten hyvinvoinnin keskus 2016). Tutkimuksissa vapaaporsituskarsinoiden koko vaihtelee jonkin verran. Olivieron ym. (2008) tutkimuksessa käytetty porsituskarsina oli 210 cm leveä ja 335 cm pitkä, eli kokonaispinta-ala oli yli 7 m 2. Gun ym. (2011) tutkimuksessa käytetty porsituskarsina oli leveydeltään 230 cm ja pituudeltaan 250 cm, kokonaispinta-ala 5,75 m 2. Emakolle tarkoitettu makuualue oli 80 cm leveä, ja se oli rajattu porsaita suojaavilla kaarilla eli porsasaidoilla. Yunin ym. (2013, 2014, 2015) sekä tämän tutkielman tutkimusosuudessa käytetty porsituskarsina oli 210 cm leveä ja 230 cm leveä, eli sen pinta-ala oli 4,83 m 2. Kaikissa edellä mainituissa tutkimuksissa emakko pystyi kääntymään karsinassaan ympäri (Oliviero ym. 2008, Gu ym. 2011, Yun ym. 2013, 2014, 2015). Kuten aikaisemmin on todettu, joidenkin tutkimuksien mukaan porsaskuolleisuus on suurempaa vapaaporsituskarsinoissa kuin porsitushäkeissä (Gu ym. 2011, Moustsen ym. 2013, Hales ym. 2014, Chidgey ym. 2015). Tämä johtuu siitä, että avointa tilaa on enemmän ja emakko pääsee liikkumaan enemmän. Emakko käy yleensä makuulle sellaisessa kohdassa, jossa ei ole porsaita suojaavia rakenteita, esim. porsasaitoja (Gu ym. 2011). Gun ym. (2011) tutkimuksessa havaittiin porsituskarsinoihin asennettujen porsasaitojen olevien hyödyllisiä porsaiden selviytymisen kannalta. Andersenin ym. (2005) tutkimuksen mukaan 71 % emakon alle jääneistä porsaista oli karsinan avoimella alueella, jossa ei ole mitään rakenteita joiden taakse porsaat 10

voisivat mennä suojaan. Tällaisten rakenteiden suosiminen porsituskarsinoissa parantaa porsaiden selviytymismahdollisuuksia. Weberin ym. (2007) tutkimuksessa havaittiin, että suurempi porsituskarsinan pinta-ala paransi porsaiden selviytymismahdollisuuksia. Porsaiden selviytymisen kannalta karsinan rakenteet ja mittasuhteet ovat olennaisia (Weber ym. 2007, Guy m. 2011). Vapaaporsituskarsinan rakenteisiin on tarjolla useita valmiita vaihtoehtoja, esimerkiksi Schmidin karsina (Damm ym. 2003a). Karsina on jaettu kahtia keskeltä niin, että karsinan keskellä on lämmitetty porsaspiilo. Toisella reunalla karsinaa on kuivitettu nukkumis- ja pesäalue ja toinen puoli karsinasta on aktiivista aluetta, jossa sijaitsevat ruokakupit ja juomanipat sekä heinähäkki. Lattiassa on 2 %:n kallistus pesäalueelle päin tai vastaavasti askelma (Damm ym. 2003a). Kuvassa 2 on esitetty Skotlannin maatalousyliopiston ja Newcastlen yliopiston tutkijoiden suunnittelema PigSAFE-vapaaporsituskarsina (Baxter ym. 2015). Tärkeitä ominaisuuksia porsituskarsinalle ovat karsinan oikeat mittasuhteet, erilleen sijoitellut makuu- ja ruokailualueet sekä lantakäytävä, ja luistamaton alusta emakolle (Baxter ym. 2015). Vino seinä eli slope wall on vinoon asennettu seinä, joka auttaa emakkoa liukumaan alas makuuasentoon rauhallisesti. Seinä on alareunastaan kauempana kiinteästä karsinan seinästä kuin yläreunastaan. Vinon seinän on havaittu olevan tärkeä porsituskarsinan rakenne, koska se auttaa emakkoa olemaan varovaisempi porsaiden kanssa ja lisää emakon huolellisuutta (katsauksessa Baxter ym. 2011, Baxter ym. 2015). 11

Kuva 2. PigSAFE-vapaaporsituskarsinan pohjapiirros (muokattu alkuperäisestä: Free Farrowing 2019, Baxter ym. 2015). 2.2.3 Ryhmäporsitus Euroopan alueella on käytössä neljä erilaista porsaiden tuotantotapaa, joista yleisimmät ovat edellä kuvatut porsitushäkki ja vapaaporsituskarsina. Ryhmäporsitusta ja ulkokasvatusta on jonkin verran, ja ne ovat yleistymässä (Jensen 1993, Oliviero ym. 2008). Ryhmäporsitusta voidaan toteuttaa esimerkiksi niin, että jokaiselle emakolle on oma karsina, josta se pääsee vapaasti yhteiselle alueelle muiden emakoiden kanssa, mutta porsaat eivät pääse pois karsinasta (Grimberg- Henrici ym. 2016). Tätä kutsutaan niin sanotuksi get away -ratkaisuksi. Toinen malli ryhmäporsituksesta on ryhmäimetys, jossa sekä emakot että porsaat pääsevät liikkumaan yhteiselle jaloittelualueelle ja omiin karsinoihin vapaasti (Nystén 2017). Tällä hetkellä Suomessa tutkitaan vapaaporsituksen vaikutusta ja siinä yhtenä tutkimuskohteena on ryhmäporsituksen toteuttaminen. Kyseisessä tutkimuksessa on saatu lupaavia tuloksia kahden edellä mainitun ryhmäporsitustavan yhdistelmästä, jossa porsaat päästetään yhteiselle alueelle 1-2 viikon iässä (Nystén 2017). 12

Grimberg-Henricin ym. tutkimuksessa (2016) tutkittiin emakoiden käyttäytymistä porsimisen jälkeen tavanomaisissa porsimiskarsinoissa sekä ryhmäporsituksessa, jossa emakoille oli omat karsinat ja yhteinen jaloittelualue. Ryhmässä pidetyt emakot reagoivat voimakkaammin porsaiden huutamiseen, ja ilmensivät enemmän suoraan porsaisiin kohdistuvaa käytöstä (Grimberg-Henrici ym. 2016). Ryhmäporsituskarsinassa syntyneiden porsaiden kokonaiskuolleisuus ennen vieroitusta oli merkittävästi vähäisempää imetyskauden aikana, ja myös emakon alle ruhjoutuneiden porsaiden määrä oli merkittävästi pienempi kuin yksittäisissä porsituskarsinoissa (Grimberg-Henrici ym. 2016). Valtioneuvoston asetuksessa sikojen suojelusta määritellään ryhmäkarsinan vähimmäiskoko tiineiden ja joutilasemakoiden osalta, mutta lainsäädännössä ei ole vähimmäistilavaatimuksia tällä hetkellä käytössä oleville ryhmäporsituskarsinoille (Vna 629/2012 10 ). Maa- ja metsätalousministeriön asetuksen tuettavasta rakentamisesta mukaan uusissa sikalarakennuksissa ryhmäporsituksessa pinta-alaa tulee olla 6 m 2 emakkoa kohden pahnueineen (MMMa 172/2018 11 ). 2.3 Emakon hormonitoiminta 2.3.1 Yleistä Porsimisen käynnistyminen on monivaiheinen prosessi. Hormonit saavat aikaan muutoksia emakon elimistössä, mikä johtaa porsimisen käynnistymiseen ja sen etenemiseen. Näihin hormoneihin kuuluvat progesteroni, oksitosiini, prolaktiini, relaksiini, prostaglandiini ja estrogeeni (Oliviero ym. 2008, Peltoniemi ja Oliviero 2015). Hormonivaihtelut aiheuttavat myös muutoksia emakon käyttäytymisessä. Aktiivinen hormonien eritys saa aikaan pesänrakennuskäyttäytymistä, joka alkaa keskimäärin noin 24 tuntia ennen porsimista (Castrén ym. 1993, Hartsock ja Barczewski 1997, Peltoniemi ja Oliviero 2015). 13

Estrogeeni nousee ensin voimakkaasti muutaman päivän aikana ennen porsimista ja laskee sen jälkeen normaalitasolle (Oliviero ym. 2008, Peltoniemi ja Oliviero 2015). Emakon veren kortisolipitoisuus nousee porsimisen yhteydessä kahden- tai kolmenkertaiseksi normaalitasoon verrattuna, ja laskee muutaman päivän sisällä porsimisesta takaisin normaalitasolle (Oliviero ym. 2008). Keskimäärin 24-48 tuntia ennen porsimisen alkua progesteronipitoisuus laskee jyrkästi ja aiheuttaa muutoksia muiden hormonien pitoisuuksiin. Prolaktiinin pitoisuus nousee vaiheittain (Oliviero ym. 2008). Prolaktiinipitoisuuden nousu aiheuttaa pesänrakennuskäyttäytymisen alkamisen (Castrén ym. 1993). Prostaglandiinin määrä veressä nousee, mikä johtaa kohdun seinämän oksitosiinireseptorien aktivoitumiseen (Oliviero ym. 2008). Progesteronipitoisuus laskee huomattavasti, jolloin oksitosiinipitoisuus nousee ja hypotalamuksessa alkaa esiintyä korkeaa oksitosiinin pulsaatioaktiivisuutta (Russell ym. 2003, Peltoniemi ja Oliviero 2015). Oksitosiini eritetään hypotalamuksen paraventrikulaarisesta hermotumakkeesta (Goff 2015). Jokaisen porsaan syntymän jälkeen hypotalamus erittää suuren määrän oksitosiinia (Russell ym. 2003). Oksitosiini vaikuttaa kohdun seinämän sileään lihaskudokseen ja aiheuttaa sen supistumista (Goff 2015, Oliviero ym. 2008). Oksitosiinia erittyy runsaasti silloin, kun kohdunkaulaan kohdistuu sikiön aiheuttamaa painetta porsimisen aikana. Tätä kutsutaan Fergusonin refleksiksi. Emakoilla hypotalamus erittää oksitosiinia pulsaatioina jokaisen porsaan syntymän jälkeen (Goff 2015). Emakolla veren oksitosiinipitoisuus kasvaa tiineyden viimeisten päivien aikana ja on korkeimmillaan porsimisen aikana (Yun ym. 2015). Olivieron ym. (2008) tutkimuksessa osoitettiin, että veren oksitosiinipitoisuudella on suuri merkitys porsimisen kestoon. Tutkimuksessa havaittiin, että emakot, joiden keskimääräinen oksitosiinipulsaatio porsaan syntymän jälkeen on korkeampi, porsivat nopeammin kuin sellaiset emakot, joilla pulsaatio on vähäisempää. Vastaavanlaisia tuloksia on saatu myös aiemmassa tutkimuksessa, jossa löydettiin yhteys pitkittyneen porsimisen ja matalan veren oksitosiinipitoisuuden välillä (Castrén ym. 1993). 14

2.3.2 Emakon hormonitoiminta erilaisissa porsimisympäristöissä Vuonna 2008 julkaistussa tutkimuksessa (Oliviero ym. 2008) verrattiin vapaaporsituskarsinassa ja porsitushäkissä pidettyjen emakoiden veren oksitosiinipitoisuutta porsimisen aikana. Jokaisen porsaan syntymän jälkeen otettiin kolme verinäytettä kahden minuutin välein, jotta pystyttiin määrittämään syntymän jälkeinen oksitosiinipulsaatio ja sen voimakkuus. Porsitushäkissä olleilla emakoilla oksitosiinin keskimääräinen pitoisuus veressä kuusi minuuttia porsaan syntymän jälkeen oli 38,1 pg/ml. Porsituskarsinassa olleiden emakoiden vastaava oksitosiinipitoisuus oli huomattavasti korkeampi, keskimäärin 77,6 pg/ml (Oliviero ym. 2008). Tutkimuksessa havaittiin, että emakoiden pitäminen porsitushäkeissä ilman pesäntekomateriaalia laskee elimistön oksitosiinimäärää (Oliviero ym. 2008). Yun ym. (2013, 2014, 2015) tutkivat sitä, vaikuttaako emakon pitopaikka ja sen olosuhteet ennen porsimista emakon veren oksitosiinipitoisuuteen. Tutkimuksessa otettiin verinäytteitä oksitosiinimääritystä varten ennen porsimista, porsimisen aikana ja sen jälkeen. Tutkimukseen valitut emakot jaettiin kolmeen ryhmään pitopaikan mukaan: porsitushäkki pienellä määrällä sahanpurua, porsituskarsina pienellä määrällä sahanpurua ja porsituskarsina suurella määrällä erilaisia pesänrakennusmateriaaleja. Ensimmäisen porsaan syntymän jälkeen myös porsituskarsinoissa olleet emakot suljettiin porsitushäkkeihin (Yun ym. 2013, 2014, 2015). Se, että emakoita pidettiin porsituskarsinassa, jossa oli runsaasti pesänrakennusmateriaalia, lisäsi veren oksitosiinipitoisuutta merkittävästi ennen porsimista. Ilman runsasta pesänrakennusmateriaalia olleilla emakoilla oksitosiinipitoisuus oli huomattavasti matalampi ennen porsimista. Tutkimuksessa ei havaittu merkittävää eroa poristushäkissä pidettyjen emakoiden ja porsituskarsinassa vähäisellä pesänrakennusmateriaalla pidettyjen emakoiden oksitosiinituotannon välillä, vaan tärkeimmäksi tekijäksi havaittiin nimenomaan pesänrakennusmateriaalin määrä (Yun ym. 2013, 2014). 15

2.4 Pesänrakennuskäyttäytyminen Pesänrakennus on kesysialle tärkeä käyttäytymismalli porsimisen yhteydessä (Jensen 1993, Wischner ym. 2009, Chaloupkova ym. 2011). Pesänrakennuskäyttäytyminen ilmenee niin, että emakko kuopii etujaloillaan, järjestelee, nostelee ja siirtelee kuivikkeita kärsällään, tai se yrittää manipuloida lattiaa tai porsituskarsinan rakenteita kärsällään tai etujaloillaan (Wischner ym. 2009, Chaloupkova ym. 2011, Peltoniemi ja Oliviero 2015). Pesänrakennuskäyttäytyminen alkaa noin 24 tuntia ennen porsimista ja on aktiivisinta ajanjaksolla 4-12 tuntia ennen ensimmäisen porsaan syntymistä (Damm ym. 2003a, b; Algers ja Uvnäs-Moberg 2007, Oliviero ym. 2008). Hormonitasojen vaihtelu ennen porsimista saa aikaan pesänrakennuskäyttäytymisen, ja sitä ylläpitävät ulkoiset ärsykkeet, muun muassa sopiva ja riittävä pesänrakennusmateriaali ja tarpeeksi tilava porsituskarsina (Jensen 1993, Algers ja Uvnäs-Moberg 2007, Yun ym. 2014). Emakko lopettaa pesänrakennuskäyttäytymisen ennen porsimista, yleensä noin 2-4 tuntia ennen porsimisen alkua (Illmann ym. 2016). Emakko makaa enemmän, ja sekä pesänrakennuskäyttäytymistä ja asennonmuutoksia havaitaan vähemmän mitä lähempänä porsimisen alkamista ollaan (Illmann ym. 2016). Villinä elävillä sioilla pesänrakennuskäyttäytymisen tarkoitus on saada aikaan pesä, joka suojaa syntyviä porsaita kylmyydeltä, sateelta, pedoilta ja lauman muilta aikuisilta (Mayer ym. 2002). Syntyvillä porsailla ei ole karvapeitettä eikä ruskeaa rasvaa, jota ne voisivat käyttää lämmön tuottamiseen. Sen takia on tärkeää, että villeinä elävät emakot ovat tehneet kunnollisen pesän porsailleen (Mayer ym. 2002). Ulkolämpötilan on havaittu vaikuttavan pesänrakennuskäyttäytymisen aktiivisuuteen niin, että emakko rakentaa pesää pidempään ja huolellisemmin silloin, kun ulkolämpötila on matala, ja vastaavasti kuumalla säällä passiivisemmin (Damm ym. 2000, Burne ym. 2001). Emakko rakentaa pesänsä kahdessa vaiheessa. Ensimmäisessä vaiheessa se kuopii ja kaivaa etujaloillaan maahan kuopan, ja toisessa vaiheessa se rakentaa suojan oksista, lehdistä ja muusta saatavilla olevasta materiaalista kuopan päälle (Jensen 1986, 1993). Ensimmäisen pesänrakennusvaiheen saa aikaan hormonitasojen 16

vaihtelu. Ulkoiset ärsykkeet, kuten esimerkiksi riittävä pesänrakennusmateriaalin määrä aikaansaavat ja ylläpitävät toista vaihetta eli pesänrakennusmateriaalin etsimistä, kantamista ja järjestelemistä (Jensen 1993). Kesysikojen on todettu pystyvän rakentamaan samanlaisia pesiä kuin villisiat tekevät, vaikka emakko olisi jo aiemmin porsinut porsitushäkissä (Gustafsson ym. 1999). Sikojen kesyyntyminen ei ole aiheuttanut pesänrakennuskäyttäytymisen vähenemistä, vaan sen tarve on edelleen erittäin voimakasta myös kesysioilla (Jensen 2002, Mignon-Grastreau ym. 2005). Ennen porsimista on tärkeää, että emakko pystyy toteuttamaan tarvettaan rakentaa pesä, jotta porsiminen ja maidontuotanto onnistuvat normaalisti. Pesänrakennuskäyttäytymisellä on merkitystä myös emakon hyvinvointiin (Wischner ym. 2009, Yun ym. 2014, 2015), koska pesänrakennuskäyttäytyminen itsessään sekä sen tuloksena syntynyt pesä ovat tärkeitä emakon pesänrakennuskäyttäytymisen tarpeen tyydyttämisen kannalta (Damm ym. 2003a, b; Thodberg ym. 1999). Pesänrakennuskäyttäytymisen rajoittaminen aiheuttaa emakolle stressiä (Damm ym. 2003a, b). Ensikoilla tehdyssä tutkimuksessa on havaittu, että ne ensikot, jotka ennen puberteettia käyttäytyivät rauhallisesti stressaavissa tilanteissa, olivat myös rauhallisempia ennen porsimista ja ilmensivät paremmin pesänrakennuskäyttäytymistä (Thodberg ym. 2002). Tutkimuksissa, joissa on analysoitu emakoiden käytöstä ennen porsimista, on havaittu pesänrakennuskäyttäytymisen lisäksi epänormaalia putkien pureskelua, joka tarkoittaa sitä, että emakko puree tai nuolee porsitushäkin rakenteita tai ruokintakaukaloa (Andersen ym. 2014, Yun ym. 2014, Yun ym. 2015, Swan ym. 2018). Yunin ym. (2014) mukaan putkien pureskelu on emakon keino purkaa stressiä ja se saattaa johtua siitä, että emakon tarvetta ilmentää pesänrakennuskäyttäytymistä on rajoitettu. Putkien pureskelu liittyy emakon turhautumiseen ja rauhattomuuteen (Andersen ym. 2014). Esimerkiksi liian vähäinen pesänrakennusmateriaalin määrä tai sellainen materiaali, joka ei sovellu pesän rakentamiseen, saattavat aiheuttaa metallisten rakenteiden puremista (Swan ym. 2018). 17

Emakon aktiivisuutta ja asennonmuutoksia on tutkittu useammassa tutkimuksessa, koska ne voivat kertoa emakon fysiologisesta tilasta (Gu ym. 2011). Emakon runsas makaaminen ennen porsimista on yhdistetty lihavuuteen, ontumiseen tai muuhun sairauteen (Gu ym. 2011). Runsas tai pitkäaikainen kyljellään makaaminen saattaa lisätä kuolleena syntyvien porsaiden määrää sellaisilla emakoilla, joita on pidetty porsitushäkissä (Pedersen ym. 2006). Illmannin ym. (2016) tutkimuksessa havaittiin sekä porsituskarsinoissa että häkeissä olleiden emakoiden vähentävän pesänrakennuskäyttäytymistä ja asennonmuutoksia 2-4 tuntia ennen porsimisen alkua. Tutkimuksessa havaittiin emakon rauhoittumisen ennen porsimista olevan hyväksi porsaiden selviämiselle. Tämä ilmeni esimerkiksi useampana imetyskertana. 2.4.1 Pesänrakennuskäyttäytyminen erilaisissa porsimisympäristöissä Yun ym. (2014) vertailivat emakoiden pesänrakennuskäyttäytymistä ja sen kestoa sekä esiintymistiheyttä erilaisissa pitopaikoissa pidetyillä emakoilla. Tutkimuksen emakot oltiin jaettu kolmeen ryhmään: ensimmäinen ryhmä porsitushäkkeihin, joissa oli pieni määrä kuiviketta, toinen ryhmä porsituskarsinaan, jossa oli pieni määrä kuiviketta ja kolmas ryhmä porsituskarsinaan, jossa oli hyvin runsaasti erilaisia pesänrakennusmateriaaleja. Tutkimuksen mukaan kolmannessa ryhmässä olleet emakot (porsituskarsina, jossa oli runsaasti pesäntekomateriaalia) ilmensivät pesänrakennuskäyttäytymistä huomattavasti enemmän kuin kahdessa muussa pitopaikassa olleet emakot (Yun ym. 2014). Samassa tutkimuksessa havaittiin myös, että pesärakennuskäyttäytymisjaksojen kesto oli lyhyempi niillä emakoilla, jotka olivat porsitushäkeissä kuin niillä, jotka olivat porsituskarsinoissa (Yun ym. 2014). Myös aiemmissa tutkimuksissa on havaittu porsitushäkissä pidettyjen emakoiden ilmentävän pesänrakennuskäyttäytymistä merkittävästi vähemmän ja lyhyemmissä jaksoissa (Thodberg ym. 2002, Damm ym. 2003a, Andersen ym. 2014). Riittävän suuri tila on tärkeä tekijä emakon pesärakennuskäyttäytymisen ylläpitämisessä ja ilmentämisessä (Andersen ym. 2014, Yun ym. 2014). Sekä Andersenin ym. (2014) että Yunin ym. (2014) tutkimuksen mukaan porsituskarsinassa pidetyt emakot toteuttavat 18

pesänrakennuskäyttäytymistä merkittävästi enemmän kuin porsitushäkeissä olleet emakot, vaikka kaikille emakoille tarjottaisiin sama määrä pesänrakennusmateriaalia. Andersenin ym. (2014) tutkimuksessa analysoitiin emakoiden käytöstä neljässä jaksossa ennen porsimista. Emakot oli jaettu kahteen ryhmään: porsitushäkeissä pidettäviin ja porsituskarsinassa pidettäviin emakkoihin. Porsituskarsinassa pidetyt emakot ilmensivät pesänrakennuskäyttäytymistä huomattavasti enemmän kuin porsitushäkeissä olleet emakot ajanjaksolla 3-12 tuntia ennen porsimista. Kummassakin ryhmässä olleet emakot rauhoittuvat ja makasivat enemmän, eli vastaavasti ilmensivät vähemmän pesänrakennuskäyttäytymistä kolmen viimeisen tunnin aikana ennen porsimista (Andersen ym. 2014). Kyseisessä tutkimuksessa käytettiin vain ensikoita, millä rajattiin pois opitun käytöksen aiheuttama mahdollinen virhe tuloksiin (Andersen ym. 2014). Gun ym. (2011) tutkimuksessa havaittiin, että porsituskarsinassa pidetyt emakot seisoivat enemmän kuin porsitushäkissä olleet emakot. Vastaavasti kyljellään makaaminen oli merkittävästi yleisempää porsitushäkissä kuin karsinassa 24 tuntia ennen porsimista (Gu ym. 2011). Porsitushäkissä pidetyt emakot käyttivät enemmän aikaa istumiseen kuin ne emakot, jotka olivat porsituskarsinassa (Gu ym.2011). Vaikka porsituskarsinassa olleet emakot seisoivat ennen porsimista yhteensä kauemmin kuin porsitushäkissä olleet, pidettiin porsitushäkeissä olleita emakoita levottomampina koska ne nousivat seisomaan huomattavasti useammin kuin muut emakot (Gu ym. 2011). Jos emakko vaihtaa asentoa usein, esimerkiksi makaa vain lyhyen aikaa ja nousee sen jälkeen seisomaan, pidetään sitä merkkinä rauhattomuudesta ja levottomuudesta (Chaloupkova ym. 2011). Yunin ym. vuonna 2015 tekemässä tutkimuksessa selvitettiin, saavatko emakoiden pito-olosuhteet aikaan putkien pureskelua. Emakoiden käytöstä analysoitiin 18 tunnin ajan ennen porsimista. Tutkimuksen mukaan porsitushäkissä pidetyt emakot purivat karsinan rakenteita useammin ja kokonaisuudessaan pidemmän aikaa kuin ne emakot, joita oli pidetty porsituskarsinassa (Yun ym. 2015). Tämäkin tutkimus tukee väitettä, että emakoiden pitäminen porsitushäkeissä ennen porsimista ja porsimisen 19

aikana aiheuttaa emakoille stressiä ja heikentää niiden hyvinvointia (Burri ym. 2009, Yun ym. 2015). Edellä mainitussa tutkimuksessa verrattiin emakoita, jotka olivat olleet porsituskarsinassa ja saaneet pienen määrän pesänrakennusmateriaalia, sellaisiin emakoihin, jotka olivat olleet samanlaisessa porsituskarsinassa ja saaneet suuren määrän erilaisia pesänrakennusmateriaaleja (Yun ym. 2015). Näissä emakkoryhmissä ei havaittu pesänrakennusmateriaalin määrän aiheuttavan eroa epänormaalin käytöksen kestossa tai sen esiintymistiheydessä (Yun ym. 2015). Vastaavanlaisia tuloksia saivat myös Damm ym. (2003a) mitatessaan emakoiden stereotyyppistä käytöstä, kuten putkien pureskelua ja rakenteita kohtaan hyökkäämistä porsitushäkissä ja porsituskarsinassa. 2.4.2 Pesänrakennusmateriaalin merkitys käyttäytymiseen Suomen lainsäädännön mukaan porsivalle emakolle ja ensikolle on viikkoa ennen odotettua porsimista tarjottava riittävästi sopivaa materiaalia pesäntekoa varten (Vna 629/2012 16 ). Tällaista pesänrakennusmateriaalia voi olla esimerkiksi sahanpuru, olki, paperisilppu, köydet, sanomalehdet ja puunoksat (Swan ym. 2018, Yun ym. 2013). Chaloupkovan ym. tutkimuksessa (2011) sahanpurua pidetään hyvänä vaihtoehtona oljelle, jota ei ole aina saatavilla. Pesänrakennusmateriaalia ei kuitenkaan aina pystytä tarjoamaan riittävää määrää taloudellisista syistä, tai sen käyttäminen suuria määriä on epäkäytännöllistä lannanpoistojärjestelmän kannalta (Swan ym. 2018). Ylipäätään suurempi määrä pesänrakennusmateriaalia saa aikaan enemmän pesänrakennuskäyttäytymistä, huolimatta siitä, mitä materiaalia on käytössä (Jensen 1993, Yun ym. 2014). Eri pesänrakennusmateriaaleilla ei ole havaittu olevan vaikutusta emakon muuhun aktiivisuuteen tai asennonmuutoksiin ennen porsimista (Chaloupkova ym. 2011). Sopiva pesänrakennusmateriaali, josta emakko pystyy rakentamaan todellista suojaa porsailleen, nopeuttaa pesän rakentamista ja lyhentää 20

pesänrakennusjaksoa. Tällaista materiaalia ovat esimerkiksi pitkät oksat (Damm ym. 2000). Burri ym. (2009) vertailivat pitkä- ja lyhytkortisen oljen vaikutusta emakon käyttäytymiseen, ja havaitsivat, että lyhytkortinen olki sai aikaan enemmän epätoivottua putkien pureskelua ajanjaksolla 10 tuntia ennen porsimista. Aiemmassa tutkimuksessa (Damm ym. 2005) ei havaittu eroa käytöksessä emakkoryhmien välillä, kun pesänrakennusmateriaalina tarjottiin erilaatuista olkea. Chaloupkovan ym. tutkimuksessa (2011) emakoille annettiin joko sahanpurua tai olkea kuivikkeeksi ja pesärakennusmateriaaliksi, ja niiden käyttäytymistä tarkkailtiin 24 tunnin ajan ennen porsimista. Tutkimuksessa havaittiin, että pesänrakennusmateriaalilla ei ollut merkitystä yksittäisten pesänrakennustapahtumien kestoon tai niiden yhteenlaskettuun kestoon, mutta materiaalilla oli merkitystä pesänrakennuskäyttäytymisjakson kestoon. Emakoilla, joille oli annettu sahanpurua pesäntekomateriaaliksi, esiintyi pidempi pesänrakennusjakso kuin niillä, joille oli annettu olkea pesänrakennusmateriaaliksi (Chaloupkova ym. 2011). Tässä yhteydessä jaksolla tarkoitetaan aikaa ensimmäisestä pesänrakennuskäyttäytymisen ilmentämisestä viimeiseen ennen ensimmäisen porsaan syntymistä (Chaloupkova ym. 2011). Ylipäätään suurempi määrä pesänrakennusmateriaalia saa emakoilla aikaan pidempikestoisia yksittäisiä pesänrakennushetkiä (Yun ym. 2014). Vuonna 2018 julkaistussa tutkimuksessa (Swan ym. 2018) vertailtiin eri materiaaleja pesänrakennuskäyttäytymisen kannalta. Kyseisessä tutkimuksessa havaittiin, että sanomalehti aiheutti enemmän pesänrakennuskäyttäytymistä kuin sahanpuru ja olki. Samassa ryhmässä olevat emakot myös purivat porsitushäkin metallisia rakenteita vähemmän kuin sahanpuru- ja olkiryhmissä olleet emakot (Swan ym. 2018). Syynä pidettiin sitä, että sahanpuru ja olki putoavat lantakuiluun karsinan lattian läpi eivätkä ole enää emakon käytettävissä, kun taas sanomalehdet pysyvät pidempään emakon saatavilla (Swan ym. 2018). Chaloupkovan ym. tutkimuksessa (2011) ei havaittu merkittävää eroa sahanpurun ja oljen välillä. Tässä tutkimuksessa ei huomioitu sitä olivatko emakot syöneet osan oljesta, kuten Swanin ym. tutkimuksessa oli käynyt (2018). 21

Porsimisen aikana emakko ilmentää pesänrakennuskäyttäytymistä vähemmän, jos sille on ollut tarjolla kuivikkeita, esimerkiksi olkea, ennen porsimista eli tavanomaisena pesänrakennusajankohtana (Thodberg ym. 1999). Emakon vähäinen pesänrakennuskäyttäytyminen olisi toivottavaa porsimisen aikana. Runsas liikkuminen ja levottomuus lisäävät riskiä sille, että porsaat ruhjoutuvat kuoliaiksi (Thodberg ym. 1999, Burri ym. 2009). Sekä sahanpurua että olkea voidaan käyttää kuivikkeena ja pesänrakennusmateriaalina porsiville emakoille, koska erot emakoiden käytöksessä eri kuivikemateriaaleilla ovat melko pieniä (Chaloupkova ym. 2011). Pesänrakennusmateriaalilla ei kuitenkaan voida kokonaan täyttää emakon pesänrakennustarvetta, vaan myös käytettävissä olevalla tilalla on merkittävä vaikutus pesänrakennuskäyttäytymisen ilmentämiseen (Andersen ym. 2014). 2.4.3 Hormonien vaikutus pesänrakennuskäyttäytymiseen Pesänrakennuskäyttäytymisen laukaisee muutos emakon elimistön prolaktiinipitoisuudessa (Widowski ja Curtis 1989, Castrén ym. 1993). Prolaktiinitason nousun aiheuttaa progesteronin määrän lasku ja prostaglandiinin määrän nousu (Burne ym. 2001, Algers ja Uvnäs-Moberg 2007). Emakon pesänrakennuskäyttäytyminen voidaan saada myös keinotekoisesti aikaan injisoimalla tiineelle emakolle prostaglandiinia (PGF 2 α) (Burne ym. 2000). Pesänrakennuskäyttäytymistä voidaan heikentää injisoimalla emakolle prostaglandiiniestäjää (Widowski ja Curtis 1989, Gilbert 2001). Prolaktiinin ollessa korkeimmillaan, eli noin 24 tuntia ennen porsimista, emakko aloittaa pesänrakennuskäyttäytymisen ilmentämisen (Castrén ym. 1993). Emakon veren prolaktiinipitoisuus on suurempi useamman kerran porsineilla emakoilla kuin ensikoilla (Yun ym. 2013). Aiemmissa tutkimuksissa on havaittu, että veren prolaktiinipitoisuus ei merkittävästi vaikuta emakon käyttäytymiseen ennen porsimista, vaan juuri nopea nousu prolaktiinipitoisuudessa aiheuttaa sen, että emakko aloittaa 22

pesänrakennuskäyttäytymisen (Castrén ym. 1993, Lawrence ym. 1994, Rushen ym. 2001). Burnen ym. (2000) tekemässä tutkimuksessa vertailtiin emakoiden pesänrakennuskäyttäytymisen ilmentämistä prostaglandiinilla. Koeryhmä sai prostaglandiinia pistoksena, ja verrokkiryhmä sai keittosuolaliuosta pistoksena. Lisäksi emakot oli jaettu kahteen ryhmään, josta toiset saivat runsaasti olkea pesänrakennusmateriaaliksi ja toinen ryhmä ei saanut. Emakot, jotka olivat saaneet sekä prostaglandiinia että runsaasti olkea, ilmensivät pesänrakennuskäyttäytymistä eniten ja pisimpään. Toiseksi eniten pesänrakennuskäyttäytymistä ilmensivät emakot, jotka olivat saaneet prostaglandiinia, mutta olivat ilman olkea. Tämä tukee teoriaa siitä, että hormonitasojen vaihtelu saa aikaan pesänrakennuskäyttäytymisen alkamisen ja riittävä määrä pesänrakennusmateriaalia ylläpitää tätä käyttäytymistä (Burne ym. 2000). Yunin ym. (2014) tutkimuksessa havaittiin, että emakon pesänrakentamiseen kuluttama kokonaisaika oli yhteydessä emakon veren oksitosiinipitoisuuteen ennen porsimista. Myös pesänrakennusjakson pituus korreloi emakon veren oksitosiinipitoisuuden kanssa ennen porsimista (Yun ym. 2014). Jaksolla tarkoitetaan yksittäisen pesänrakennustapahtuman yhtäjaksoista kestoa (Yun ym. 2014). Emakot ilmensivät enemmän ja pidempiä jaksoja pesänrakennuskäyttäytymistä silloin, kun niiden veren oksitosiinipitoisuus oli korkeampi (Yun ym. 2014). Samassa tutkimuksessa havaittiin, että vanhemmilla emakoilla, eli kolmatta tai neljättä kertaa porsivilla, veren oksitosiinipitoisuus on yleensä korkeampi kuin nuoremmilla emakoilla ja ensikoilla (Yun ym. 2014). Emakko lopettaa pesänrakennuskäyttäytymisen, kun sen elimistön oksitosiinipitoisuus nousee voimakkaasti ennen porsimista (Castrén ym. 1993, Algers ja Uvnäs-Moberg 2007). Porsimisen ajan emakon veren oksitosiinipitoisuus pysyy korkealla ja oksitosiinia eritetään pulsaationa, mikä edesauttaa porsimisen edistymistä (Oliviero 2008). Illmannin ym. (2015) mukaan runsas pesänrakennuskäyttäytyminen neljä tuntia ennen porsimista heikentää porsaiden selviytymismahdollisuuksia, koska 23

ensimmäinen imetys viivästyy ja se on lyhytaikaisempi kuin sellaisilla emakoilla, jotka eivät ole ilmentäneet pesänrakennuskäyttäytymistä niin aktiivisesti ennen porsimista. Se, että emakko rakentaa pesää erittäin aktiivisesti vielä neljä tuntia ennen porsimista, saattaa johtua stressistä (Illman ym. 2015). 2.5 Tutkimuksen hypoteesit Tutkimuksessa halutaan selvittää, korreloiko emakon pesänrakennuskäyttäytyminen ja aktiivisuus sen veren oksitosiinipitoisuuden kanssa. Oksitosiinipitoisuutta mitataan kolme päivää ennen porsimista kaksi kertaa päivässä ja myös porsimisen aikana. Pesänrakennuskäyttäytymisen aktiivisuutta halutaan verrata näihin oksitosiinitasoihin. Pesänrakennuskäyttäytymistä, aktiivisuutta ja oksitosiinitasoa verrataan eri porsimisympäristöjen välillä. Kirjallisuuden perusteella voidaan olettaa, että normaalitilanteessa emakoiden käytöksessä makaamisen havaitaan lisääntyvän mitä lähempänä porsimista ollaan, koska emakon kuuluisi rauhoittua ennen porsimista. Eri porsimisympäristöissä olevien emakoiden käytöksen oletetaan olevan keskenään erilaista, esimerkiksi porsitushäkissä pidettävien emakoiden oletetaan ilmentävän enemmän putkien pureskelua. Emakon veren oksitosiinipitoisuuden oletetaan olevan korkeampi niillä emakoilla, jotka ovat olleet KARSINA- tai PESÄ-ryhmässä, ja jotka ovat ilmentäneet enemmän pesänrakennuskäyttäytymistä. Näiltä emakoilta oletetaan löytyvät negatiivinen korrelaatio veren oksitosiinipitoisuuden ja pesänrakennuskäyttäytymisen kanssa kaksi tuntia ennen porsimista, mikä tarkoittaisi sitä, että ne ovat toteuttaneet pesänrakennuskäyttäytymistä ennen havainnointia ja veren oksitosiinitaso olisi korkea. 24

3 AINEISTO JA MENETELMÄT 3.1 Eläimet, niiden hoito ja pito-olosuhteet Tutkimus toteutettiin tavanomaisessa porsastuotantosikalassa, joka on rekisteröitynyt myös koeasemaksi. Tutkimus toteutettiin samassa kenttäkokeessa Yunin ym. (2013, 2014, 2015) tutkimusten kanssa. Tutkimukseen valittiin 35 emakkoa, jotka olivat suomalaisen yorkshire-rodun ja maatiaisrodun risteytyksiä. Tutkimuksessa oli mukana 12 emakkoa, jotka olivat porsineet yhden kerran aiemmin ja 11 emakkoa, jotka olivat porsineet kaksi tai kolme kertaa aiemmin sekä 12 ensikkoa. Emakot jaettiin satunnaisesti ryhmiin, kuitenkin ottaen huomioon porsimakerta ja kuntoluokitustulos, ja siirrettiin porsituskarsinoihin noin seitsemän päivää ennen laskettua porsimisajankohtaa. Sikalan lämpötila oli säädelty automaattisesti 18-20 C. Tutkimuksen aikana emakot ruokittiin kolme kertaa päivässä liemirehulla ja niillä oli karsinan vesinippa vapaasti käytössä. Liemirehu oli tehty tiiviisteestä, joka koostui ohrasta, vehnästä ja proteiinista. Emakot saivat ruuasta energiaa 43,4 MJ päivässä ja ensikot 35,1 MJ päivässä, ja kolme päivää ennen porsimista energiansaantia laskettiin vaiheittain niin, että porsimisen aikaan emakot saivat 23,4 MJ/päivä ja ensikot saivat 17,6 MJ/päivä. Emakoita ei ollut tarvetta lääkitä tutkimuksen aikana. Porsimisia ei käynnistetty lääkkeellisesti vaan kaikki emakot porsivat spontaanisti. Emakot jaettiin kolmeen ryhmään. Ensimmäinen ryhmä pidettiin suljetussa porsitushäkissä (ryhmä: HÄKKI), joka oli 210 cm pitkä ja 80 cm leveä teräksisillä rakenteilla rajattu häkki, jossa emakko ei päässyt kääntymään ympäri. Porsitushäkissä oli ämpärillinen sahanpurua kuivikkeena. Toinen ryhmä oli porsituskarsinassa (ryhmä: KARSINA), joka oli 230 cm pitkä ja 210 cm leveä, ja emakko mahtui kääntymään ympäri. Karsinassa oli ämpärillinen sahanpurua kuivikkeena. Kolmas ryhmä (ryhmä: PESÄ) oli samanlaisessa porsituskarsinassa, mutta pesänrakennusmateriaalia oli runsaasti. Karsinassa oli kaksi ämpärillistä sahanpurua, revittyjä sanomalehtiä, kolme 50 cm pitkää sisalköyttä, kolme ämpärillistä silputtua olkea ja seitsemän puunoksaa. Kuivikkeita lisättiin kaikille ryhmille lapiollinen päivässä. Pesänrakennusmateriaaleja ja kuivikkeita lisättiin tutkimuksen aikana, jos ne olivat sotkeutuneet tai kuluneet pois. 25