フリーズブランド

凍結焼印（クライオブランディングとも呼ばれ、焼印はトリコグリフと呼ばれることもある^{[1] ）は、熱の代わりに}極低温の冷却剤を使用して、さまざまな動物に永久的な刻印をつける技術である。 ^[2]

冷却剤は焼印の温度を下げるために使用され、剃った皮膚に焼印を当てると毛包が永久的に変化します。極度の冷気によって動物の毛包の色素沈着装置が破壊され、その後の毛の成長はすべて無色になります。これにより、焼印の頭の形にコントラストのはっきりした永久的な跡が残ります。冷えた焼印を長時間当てると毛が永久に除去されるため、白色または青白い動物に使用されます。この場合、毛が抜けて焼印の形をした毛のない皮膚の部分が残ります。

この技術は、所有者の識別マークとして最も一般的に使用されていますが、野生動物の生物学的研究にも応用されています。^[3]凍結焼印は、牛、ロバ、馬などの滑らかな毛皮を持つ哺乳類の家畜に最もよく使用されますが、カエル、イモリ、ヘビ、魚、カニなど、他のさまざまな哺乳類にも効果的に使用されています。 ^{[4] [5] [6] [7] [8]}

凍結焼印は、伝統的な熱焼印よりも倫理的な代替手段とみなされることが多く、専門家は熱焼印を禁止し極低温技術を採用するよう求めているほどである。^{[9]熱焼印では、約 500 º} C (930 º F )に加熱された鉄のスタンプを使用するが、この温度は動物の皮膚の3 つの層すべてを破壊し、永久的な傷跡を残すのに十分な温度である。 ^{[10]このプロセスは非常に痛みを伴い、動物にトラウマを与える可能性がある。凍結焼印は、動物に永久的な印を付けて識別するための}痛みの少ない方法として、20 世紀半ばに人気を博した。凍結焼印が熱焼印よりも本当に痛みが少ないのかどうかについては議論があったが、2 つの方法の相対的な痛みを比較する科学的研究は、凍結焼印の方が印を付けられた動物にとって確かに苦痛が少ないという結論に達した。^[11]

凍結焼印はさまざまな目的で作られます。例えば、動物が特定の群れに属していることを示すために使用され、その群れのすべてのメンバーに同じ焼印が押されます。また、独特の模様で個々の動物が特定の人または牧場の所有物であることを示すためにも使用されます。凍結焼印は、後の研究のために再捕獲される野生動物にタグを付けるためにも使用されます。^[7]

フリーズ・ブランディングは、1960年代半ばにロイ・キース・ファレル教授によって考案され、開発されました。当時、彼はワシントン州立大学プルマン校の獣医学部の講師でした。ファレル教授は、極低温条件下で生細胞を保存できなかったことにヒントを得ました。^[5]彼は、極低温で保存中の細胞の生存能力が損なわれるのであれば、これらの温度は生きた動物、特に毛包から成長中の毛を色素で染めるメラノサイトで同じ効果を生み出すことができるはずだと推論しました。

これは、ファレルが大学の家畜で試したアイデアでした。牛、犬、リスなどさまざまな動物や、ドライアイスや液体窒素などの冷却剤で成功したことから、彼はこの技術をクライオ・ブランディングとして宣伝するようになりました。1968年、ファレルはクライオ・ブランディング技術で特許番号3,362,381を取得しました。彼は連邦政府に永久的な非商用ライセンスを与えました。^[12]

発明者の妻であるビバリー・パット・ファレル（二人ともミドルネームで呼ばれていた）は、1970年代初頭に人気のアルファアングルフリーズマークブランドシステムを考案した。^{[13] [14] [15]}彼女の発明の詳細については、以下のフリーズブランド§パット・ファレルのアルファアングルフリーズマークを参照。

冷凍焼印技術は、1966年にファレル社のライセンスを受けて、最初はスウェーデンで、翌年にはイギリスで初めて商業規模で使用されました。^{[16] [17]}アメリカの牧場主たちは、冷凍焼印の白い毛を染めることで所有者を混乱させることができると考え、当初は抵抗しましたが、その後、この技術は動物の識別にマーキングする手段として世界中で普及しました。^[18]

凍結焼印は、インフラや輸送網が整備されているヨーロッパの畜産業者によって急速に採用された。ドライアイスや液体窒素は、そこでは容易に入手できるためである。^[19]この技術は、動物を永久に識別するより人道的な方法として、アラブ馬登録協会などの多くの畜産協会にも受け入れられている。 ^{[20]凍結焼印は、特に}なめし革業者に歓迎されている。なめし革業者の熱焼印に対する嫌悪感は、熱焼印自体と同じくらい古い。凍結焼印は、皮膚と皮下組織を隔てる真皮下層を傷つけない。凍結焼印による皮膚損傷ははるかに少ないため、完成した革に刻印が残る期間が大幅に短くなる。^[19]なめし革業者は、牛の臀部や鞍よりも、最高品質の革が採れる顎に焼印を押すことをしばしば主張している。科学的研究により、凍結焼印は牛の顎に効果があることが実証されている。^[21]顎に焼印を押す場合、焼印を調べようとする人の視線に牛が頭を向けて返してしまうため、焼印が見えなくなってしまうという欠点がある。^[17]

ファレルは、色素を破壊して動物に永久的な痕跡を残す新しい方法を探し続けた。1970年代初頭、彼は水中にいる魚にレーザーを使って焼き印を押すという先駆者となった。彼は1975年に、魚の脇に光ファイバーの光路束を固定するこの方法で特許を取得した。光路のもう一方の端にあるレーザーは、調整可能なフレームに設置され、その光線が光ファイバー束の幅を横切って追跡できるようにすることで、魚に簡単な模様を焼き印できるようになった。^{[15] [22]}ファレルはまた、 1973年にダンジネスクラブでこの方法を検証した。^[23]

1975 年のシンポジウムで、ファレルは凍結焼印を凍結療法の一形態として使用してさまざまな動物の腫瘍を治療することに成功したと報告した。凍結焼印の質量が大きいため、従来の人間の凍結療法 (フレオンや液体窒素などの冷却剤を患者の皮膚に直接噴霧する) よりも病変や悪性の組織を破壊するのに効果的であると考えられた。彼は、凍結焼印の適用によって悪性および非悪性の腫瘍の両方がうまく治療されたとリストしている。ファレルがこの方法でうまく治療されたと報告した他の病状には、粘液肉腫、血管肉腫、扁平上皮癌、腺腫、黒色腫、線維腫、馬肉腫、アテローム、肉芽腫、帽状飛節水腫、および慢性瘻管がある。この会議では、凍結焼印のより珍しい使用法の 1 つである、スカンクと雄ヤギの永久的な下降についても説明された。^[24]

凍結焼印は哺乳類の毛色を永久に変え、焼印された部分は一生白色のままにする。これは最終的にはメラノサイト内で氷結晶が形成されることによって起こる。メラノサイトは通常、毛根が毛包から毛を押し出す際に毛幹を色素で覆う細胞である。この氷は、メラニン顆粒が細胞内から細胞膜へと輸送される際に使用する微小管を物理的に破壊し、そこでメラニン顆粒は通常はエキソサイトーシスを受ける。^[23]細胞が解凍されると、その細胞機構は永久に損傷を受け、生き残ったメラノサイトが再びメラニンを分泌するのを防ぐ。ほとんどのメラノサイトは急速にアポトーシスに陥り、再生できなくなる。

凍結焼印には2種類あり、一方は他方よりも長い時間焼印を施す必要がある。色の濃い動物は、色の薄い動物よりも早く焼印できる。これは、暗い毛皮の場合は毛包の色素沈着装置を破壊するだけでよいためである。これにより、焼印を施した皮膚は、毛鞘から出るときに色素が塗布されていない毛が再生し、毛幹が顕微鏡的には透明で、肉眼的には白くなる。色の薄い動物は、毛幹自体を分泌する毛包の最も深い部分を殺すため、より長い焼印時間が必要である。これにより毛の再生が妨げられ、一般に動物の毛皮よりも暗い皮膚の脱毛部分が残る。 ^[25]凍結焼印は、このようにして、白い毛皮の動物でも高いコントラストを保証する。2つの方法の焼印時間の差は最小限で、多くの場合、わずか数秒の差しかない。

凍結焼印には、焼印よりも優れた点がある。極低温では動物の皮膚の全層が永久に破壊されることがないため、傷跡が残らない。同様の理由から、凍結焼印は焼印よりも痛みが少ないと考えられている。この事実は人道的な懸念以上のものである。焼印を押した際に動物が痛みでけいれんすると、焼印が簡単に外れて誤った焼印が押され、刻印が二重になったり判読不能になったりする可能性がある。実際には、焼印を誤って動かしてしまうと、焼印をまったく同じ場所に戻すことはほぼ不可能であり、この事実と、凍結焼印のほうが痛みが少ないことが相まって、この手法が広く採用される理由となっている。以下の「凍結焼印 § 論争」も参照のこと。

さらに、色素のある動物に凍結焼印を施すと、一年中コントラストが非常に高くなり、遠くからでも判読性が高くなるため、放牧地での作業で重要な時間節約になります。凍結焼印は、その上に生えた毛が、どんなに毛深くなっても厚くなっても白のままなので、一年中見ることができます。最終的な焼印を形成するのは通常白い毛なので、動物が治癒した後のしみや歪みも、熱焼印で残る傷跡に比べて少なくなります。

しかし、凍結焼印には欠点もあります。熱焼印では通常、熱い鉄と動物の肉が 5 秒未満しか接触しません。これは「滞留時間」と呼ばれます。^[19]凍結焼印では、うまく焼印するには最大 1 分間の長い接触時間が必要です。室温からの偏差は熱焼印の半分以下ですが、焼印鉄を極低温の作業温度にするのは、熱鉄焼印よりもはるかに複雑で時間のかかるプロセスです。専用の鉄と、それを冷やすための断熱容器が必要です。ドライアイスや液体窒素などの極低温物質も不可欠です。これらは、遠隔地では入手、輸送、保管が難しい場合があります (ただし、大規模な牧場経営では、貯蔵された精液を保存するために液体窒素が手元にあることがよくあります)。

さらに、凍結焼印は、白い毛が生え変わるまで数ヶ月かかるため、通常は最も判読しやすくなります。焼印に長い時間をかけると、すぐに目に見える凍結焼印ができますが、これもまた毛の永久的な喪失を引き起こします。^[26]凍結焼印を成功させるには、動物の毛を慎重に剃って皮膚を露出させる必要があります。最後に、アメリカには凍結焼印を家畜の所有権を示す法的手段として認めていない州が 2 つあります。 ^[27]

このセクションでは、家畜の冷凍焼印について説明します。1960 年代以降、他の動物の冷凍焼印に関する実験作業が行われてきました。現在までに約 70 種が評価されています。これらの取り組みは、「冷凍焼印 § 焼印期間の表」にまとめられています。

フリーズブランドを成功させるには、いくつかの機器と少なくとも 2 人の人員が必要です。

凍結焼印は、一般に鋼鉄または鋳鉄で作られる熱焼印とは異なります。凍結焼印は、その動作温度において、25 °C からの温度差が熱焼印よりも小さくなります (-72 °C ～ -196 °C 対 +500 °C)。したがって、熱焼印の場合は 3 ～ 5 秒であるのに対し、凍結焼印は最長 1 分間と、はるかに長い時間押印する必要があります。さらに、急速に熱を除去することは、生理学的影響と所定の温度変化を達成するのに必要な時間の両方において、突然熱を加えることとは根本的に異なります。これらの欠点を補うために、焼印の熱伝導率は、熱焼印よりも凍結焼印においてはるかに重要になります。

冷凍焼印は純銅で作られることもあるが、多くの場合は白銅合金で作られている。この合金は銅の高い熱伝導率（銅よりも熱伝導率が高いのはダイヤモンドと銀のみ）とニッケルの銅の高い熱伝導率を極低温領域まで拡張する能力を利用するために選ばれた。最大の熱伝導率は過冷却鉄を動物の皮膚に押し付ける時間を直接制御するため望ましい。このため、鋼、真鍮、青銅、アルミニウムの極低温焼印はもはや広く使用されていない。^[6]

市販の冷凍ブランドには通常、どのような形のブランドが製造されるかを示す刻印が茎の端に付いています。これにより、ユーザーは冷却槽から適切なブランドを選択することができ、ブランドを一つずつ取り出して表面を検査する必要はありません。^[28]

鋭いバリカンを使用して動物の毛を剃り、皮膚を露出させます。焼印と皮膚の密着は、熱焼印よりも凍結焼印の方が重要です。これは毛の優れた断熱性によるもので、低温焼印中の熱流を大幅に減らすことができます。焼印が失敗する主な原因は、動物の毛が十分に剃られていないことです。

適切な断熱容器内で焼印ヘッドを動作温度まで下げるために、液体冷却剤（通常は液体窒素（−196 °C、77ºK、−320 °F）またはドライアイス（−72 °C、201º K 、−98 °F）で冷却した99%エタノール）が使用される。 ^[29]歴史的にドライアイスと一緒に使用されてきた他の冷却剤には、アセトン、イソプロパノール、メタノール、ガソリン、灯油、ジェット燃料などがある。^{[18] [8] [30] [31]}冷却したアセトンの粘度が低いほど、おそらく熱伝導が良くなるため、焼印が白くなるという逸話的な証拠がある。^[32]

動物の皮膚に冷却剤を直接塗布する実験も行われている。フレオン12、21、22、31はすべて、スプレーまたはフレオン氷と液体のシャーベット状の混合物として、直接冷却剤として評価されている。フレオンが選ばれたのは、圧力缶で購入でき、空気を抜くと極低温になるためである。この利便性は、船上や鰭脚類の群れの中で科学的研究のために海生哺乳類にタグを付けるのに望ましいものであった。CFCによる直接凍結は扱いにくく制御が難しいことが判明しており、意図的なパターンを形成するためにカスタムマスクが必要となった。^{[33]この方法は}ウィーン条約以来、ほとんど使用されなくなった。

極低温アルコール槽は大気中の湿気から水分を容易に吸収し、スラッシュを生成する。このスラッシュは熱伝導率が低く、焼印を台無しにする。焼印のシリーズにアルコール槽を使用する場合は、2時間ごとに99%の新鮮なアルコールに交換する必要がある。^[25]この吸湿性現象は、この技術の開発中に灯油やジェット燃料などの非水溶性冷却剤を探す最初のきっかけとなった。しかし、これらの炭化水素でさえ、2日使用すると水に浸って粘度が高くなった。^[5]ガソリンは大気中の水分を吸収しないため、エタノールが利用できない場合に使用されることがある。^[31]エタノールは今日最も広く使用されている冷却剤であり、アメリカのトウモロコシエタノール 補助金により、多くの農村地域でガソリンよりも安価になっている。

焼印する場所を洗浄するアルコールと冷却槽内のアルコールは、純度 99% でなければなりません。これは、水やヨウ素などの添加物により、非常に低温でアルコールスラッシュが発生する傾向があるためです。このスラッシュは、防腐剤としては効果がなく、熱伝導率も非常に低いです。

大規模な牧場や農場では、焼印を押す際に動物を閉じ込めるために通常、圧迫シュートを使用します。凍結焼印に対する家畜の反応は非常に鈍いことが多いため、牧場主は片足の拘束で十分すぎると報告しています。馬の凍結焼印は、けいれん以上の拘束なしで行われることがよくあります。 [ ^32]これは、逃走反応による誤った焼印を防ぐために、動物の4本足すべてを圧迫シュートのバーに縛り付けることが多い熱焼印とは非常に異なるシナリオです。

ドライアイス浴焼印の目安としては、ドライアイス 20 ポンド (9 kg) と 99% アルコール 3 ガロン (11.3 L) があれば、3 ～ 4 時間以内に 100 頭の牛に凍結焼印を押せるとされています。^[34]凍結焼印を 1 日中行うと、ドライアイス 50 ～ 75 ポンド (23 ～ 34 kg) とエタノール 6 ～ 9 ガロン (29 ～ 34 L) が消費されます。^[29]ドライアイスは卵大に砕き、発泡スチロール容器または発泡スチロールで断熱した金属製クーラーに入れ、少なくとも 3 インチ (8 cm) のアルコールで覆う必要があります。多くの消費者向けクーラーは極​​低温で非常に脆くなるプラスチックで作られていることに注意することが重要です。99% アルコールは非常に可燃性が高いため、重金属の焼印を頻繁にクーラント浴に戻すと安全上の懸念が生じます。断熱されたアルミニウム容器が推奨されます。^[35]

焼印を準備するには、動物の皮のどの部位に焼印するかを選ばなければならない。慎重に選ぶことが重要なのは、2つの理由からである。第一に、州や郡によっては焼印の合法的な配置に関するさまざまな法律があるため、第二に、皮膚の下の筋肉の配置によって、色素細胞の死が均等に起こるかどうかが決まる。焼印を部分的に筋肉、部分的に骨の部分に施そうとすると、硬い骨が焼印の大部分を占める一方、柔軟な筋肉組織は冷却効率が低いため、焼印はより軽くなる。^[25]現代の焼印作業は、後日記録を作成するためにビデオで録画されることが多い。^[29]

白銅製の焼印は、冷却剤に完全に浸して20～30分間置く必要があります。焼印の実際の作業中に極低温を均一に保つには、焼印の頭全体を冷却剤に完全に浸す必要があります。これは、白銅合金の熱伝導率が高いため、温かい部分が冷たい部分を急速に加熱し、焼印が不均一になるためです。^[25]焼印は、冷却剤槽が沸騰しなくなったら使用可能になります。これは、焼印が極低温環境と平衡温度に達したことを示します。^[5]

焼印をする前に、焼印を付ける部位を皮膚に非常に近いところまで剃らなければなりません。また、少なくとも下端はできるだけ直角になるように剃る必要があります。こうすることで、作業員が焼印を付けるときに役立ち、また、厚い毛皮を持つ動物の場合、焼印が外れるのを防ぐことができます。^[28]

毛の優れた断熱特性により、均一な焼印をするには深剃りが極めて重要です。剃毛により焼印と肉が密接に接触します。極低温焼印用に設計された特殊なバリカンの刃とヘッドは、可能な限り深剃りができるように作られています。^{[27] [36]}剃毛後、焼印を付ける部分をアルコールに浸して動物の皮膚を消毒します。

アルコール浴を使用して鉄を冷却するかどうかにかかわらず、焼印を押す直前にその部分を再度アルコールに浸す必要があります。この2回目のアルコール浸漬により、動物の皮膚が蒸発冷却されますが、より重要なのは、肉と焼印の頭の間に界面が形成され、熱伝達が大幅に向上するとともに、焼印を動物の皮膚に押し付ける時間が短縮されることです。^[37]また、動物の皮膚をアルコールで事前に湿らせておくと、液体窒素を使用するときに鉄が凍った皮膚にくっつくのを防ぐことができます。これは、凍結したアルコールが極低温で遭遇するさまざまな水氷に比べて機械的に非常に弱いためです。 ^{[25] [5]}

焼印する部分を洗浄し、アルコールに浸した後、焼印を冷却剤から取り出します。焼印を激しく振って、作業面から冷却剤をできるだけ取り除くことが非常に重要です。冷却剤の滴が動物の体を伝って流れ落ちると、動物の皮膚が凍り、動物の皮に滴り跡が永久に残る可能性があるため、これは必須です。また、エタノールの動粘度は極低温で大幅に増加し、室温の 8 倍以上になるため、これも必須です。アルコールが濃いため、同じ焼印を水に浸した場合よりも徹底的に振る必要があります。

冷却剤を振り払った後、焼印は動物のむき出しの皮膚に、35～45ポンド（16～20 kg、170～200 N）の力で、6～60秒間軽く揺らしながら押し付けられます。焼印が白髪で再び生えてくるか、永久に禿げたままになるかの違いは5秒未満になることもあるため、時間はほとんどの場合、アシスタントがストップウォッチで計測します。

その後、焼印用鉄は冷却液槽に戻されます。焼印用鉄は、使用後、冷却液中で再び作業温度に達するまで 2 ～ 10 分かかります。このため、複数の動物に焼印を素早く押したり、「AA」や「33」などの英数字を複製したりできるように、通常は複数の鉄を同時に冷却します。ドライアイスがアルコール槽に残っている限り、その中に浸された鉄は最終的に作業温度に達します。

複数の動物に焼印を押す場合は、バリカンを各動物の剃毛の合間にアルコールで洗浄する必要があります。これにより、バリカンの刃に毛の粒子が蓄積するのを防ぎ、動物の皮膚に残留すると焼印が不均一になったり、失敗したりするのを防ぐことができます。^{[5] [27]}

焼印の直後、冷却した組織に目的の模様を刻みます。解凍が始まるまで、この作業は3～5分間続きます。^[38]その後、解凍された組織に血液循環が戻ります。動物の体は傷を感知し、その部分が赤くなり、すぐに腫れ始めます。この浮腫は約5日後に治まり、かさぶたになることがよくあります。この時点で、コロナ多目的軟膏などの軟膏を塗る人もいます。^[32] 1か月後、皮膚の最上層が剥がれ落ち、その間に生えた毛も 剥がれます。

このスケジュールは概算であり、実際の治癒率は、焼印が動物の年間の毛の成長サイクルのどの時期に施されたかによって異なります。完全な治癒と最終的な焼印の出現には、毛の成長の冬期に焼印された動物では最大5か月かかる場合がありますが、春毛の動物では1～2か月ほどで完了します。^[5]

凍結焼印が治癒した動物に鮮明な跡を残す理由の 1 つは、メラノサイト死滅領域の端に、単にストレスを受けただけのメラノサイトの境界が残るためです。これらのストレスを受けたメラノサイトは、その後、より多くのメラニンを発現します。これにより、白髪の模様に微妙な輪郭が与えられ、その端の鮮明度が増し、英数字の場合には読みやすくなります。^[5]家畜の場合、3 か月でこのプロセスは通常完了し、凍結焼印が完全に見えます。^[25]

より暗い色の動物では、次の毛周期で焼印された場所に毛が戻りますが、淡い毛色の動物では1か月後に毛が抜けて永久に抜けます。より暗い色の動物では、焼印後約2か月で白い毛が生え始めます。この白い毛は毛皮の他の部分よりもはるかに早く成長し、最終的には周囲の色素のある毛と重なるほど長く成長することがあります。^[18]この成長の促進は、成長毛包が休止状態または死んだメラノサイトとエネルギーを奪い合うことがなくなるために起こります。通常の状況では、この競争は毛の成長速度の重要な抑制要因の1つです。^[5]

焼印を施す時間の長さは、使用される金属の熱伝導率、動物の年齢、皮膚の厚さ、毛の色や色素、剃った後に焼印と皮膚の間に残る毛の量（ある場合）など、いくつかの要因によって異なります。

動物は毛を剃られますが、焼印を押す時期は動物の毛の成長段階によっても異なり、急速に成長する春毛では時間が短く、冬毛ではより長くかかります。毛、ひいては色素の生成が速い時期には、色素を生成するメラノサイトが破壊されやすいと仮説されています。^[5]焼印を押す時間のガイドラインを順守することが重要です。なぜなら、殺されたのではなく単にストレスを受けたメラノサイトは、損傷前よりもさらに多くのメラニンを生成する反応をすることが多いからです。^{[5]これは、通常の機械的ストレス下で皮膚が}日焼けしたり黒ずんだりするのと同じ反応です。焼印に失敗した皮膚は、黒い皮膚として再成長し、以前よりもさらに濃い毛が生成され、非常にコントラストの低いマーキングが形成されます。

適切なサイズの鉄を使った典型的な焼印時間は以下のとおりで、色の濃い動物は通常、最短の適用時間後に焼印が成功します。^[25]この表には、科学的研究のために動物に印をつける手段として凍結焼印を評価するために行われた実験作業もまとめられています。

^a凍結焼印 § ミュールズ手術に代わる痛みのない方法としての凍結焼印を参照してください。

^b「凍結ブランド § 使用法」の「ヒト凍結ブランド」のサブセクションを参照してください。

^cアーウィンは、イルカの背びれに焼印を押す際、家畜の場合のように鉄を揺らすのではなく、動かさずに置いた方が、はるかに鮮明な結果が得られたと報告している。 ^[57]

^d冷凍焼印の際にゾウアザラシの皮膚に十分な痕跡が残ったが、残った痕跡は1年以上は持続しなかった。 ^[67]

^e ダウン羽毛は凍結焼印後白くなったが、成鳥のマガモでは白く残らず、外側の輪郭羽毛が成長しても影響はなかった。 ^[69]グリーンウッドはフォークスを引用してのように^{述べている。 [97]}「羽毛が成長する間、真皮の未分化メラノブラストからメラノサイトが絶えず発生する。先端が白いダウンが存在するのは、発達中の羽毛の先端に関連するメラノサイトが破壊された結果であると思われる。このメラノサイトは、沈着プロセスが終了する前に、後に活性メラノサイトに置き換えられた。鳥は 5～10 日齢で、また羽毛発達のさまざまな初期段階で治療を受けたが、輪郭羽毛の色素沈着に明らかな影響は見られなかった。」

爬虫類学者^{チャールズ}・F・スミスは、凍結焼印は「ヒキガエル科や顆粒状の皮膚表面を持つ他の分類群には効果がない」と述べている。 ^[71]

^g検査されたサンショウウオはすべて重傷を負い、一部は後に死亡した。著者は自分の方法を真似することは推奨していない。 ^[72]

人間の強い社会性と、他者の身体的苦痛の表れをすぐに察知し、それに共感する性質により、苦痛の研究は定量化が非常に困難であることが知られています。実際、動物の苦痛を研究する研究者の多くは、発表された研究で「苦痛」という言葉の使用を避けています。彼らはこの用語が非科学的で人間の感情に基づくものであると考えており、「ストレス」や「回避」などの用語を好みます。動物の主観的経験は合理的な評価に非常に抵抗するため、動物の有害刺激に対する無痛の反射反応 (痛覚) と人間が理解する苦痛との主観的な違いを決定的に判断することはほぼ不可能でした。

このため、動物の痛みの性質に関する科学的研究は、基本的にすべていわゆる痛みの代理指標に依存してきました。これには、避ける、足を踏み鳴らす、発声、耳の合図などの明らかな行動の変化だけでなく、負傷した鶏やネズミが鎮痛剤を混ぜた餌を混ぜていない餌よりも選ぶなどのより微妙な変化も含まれます。科学者が最も重視するのは、心拍数、傷口の温度、ストレスホルモンの 血清濃度の上昇などの定量化可能な生理学的変化です。これらの生理学的代理指標が評価されるのは、その評価が機械によって行われ、研究対象の変数の大きさの判断に人間に頼らないためです。行動的痛み代理指標の場合、これはめったに当てはまりません。行動的痛み代理指標は、ほとんどの場合、研究者によって「無反応」から「激しい反応」までの数値スケールで採点されます。^{[98] [99]}

現在の科学的手法では、反射反応と痛みに対する一般人の理解を適切に区別することはできないが、科学的手法は 2 つの刺激を比較し、どちらが客観的に有害性が低いかを合理的に主張するのに適している。凍結焼印は、家畜の所有権を永久に示すより有害性の低い方法として頻繁に称賛されてきた。それにもかかわらず、凍結焼印は熱焼印よりも本質的に痛みが少ないという主張は疑問視されてきた。これらの疑問は、客観的に判断するための科学的研究を促し、焼印中および焼印後に動物が経験する痛みの測定を試みてきた。^[11]

若い牛を対象としたある研究では、痛みの測定可能な代理指標が特定されました。このような代理指標には、心拍数や、ストレスホルモンであるコルチゾール、エピネフリン、ノルエピネフリン、カテコールアミンの血漿濃度が含まれます。心拍数は標準的な獣医用心電図装置で監視され、ホルモン濃度は繰り返し採血して測定されました。これらのストレスホルモンのいずれかの増加や動物の発声は、痛みの増加を示すものと想定されました。発声反応を捉えるために、子牛の喉にテープで貼り付けた小型マイクが使用されました。

27頭の子牛が3つのグループに分けられた。各グループには、熱した鉄の焼印、液体窒素を使った凍結焼印、または「模擬」焼印が押された。模擬焼印は、室温に保たれた鉄で、熱焼印と同じ時間、子牛の皮膚に押し付けられた。模擬焼印によって、発声の基準値と正常なホルモン濃度を判定するための対照群が作られた。焼印中に血液を採取するため、各子牛の頸静脈にカニューレが挿入された。これらのカニューレは、実験の14～20時間前に、焼印が押される建物とは別の建物で、スクイーズシュートを使用して各子牛に挿入された。 ^[11]

系統的偏りを最小限に抑えるために、研究者は気質、体重、性別ごとに子牛をブロックで分けた。その後、ランダム割り当てを使用して、特定の動物に焼印を押す順序と日を決定した。焼印を押している間に、10個の血液サンプルが採取され、心拍数が測定され、マイクで発声が録音された。これらのサンプリングは、焼印を押す5分前から20分後までの25分間に不均等な間隔で行われた。^[11]

この研究では、熱焼印を受けた子牛の血漿中エピネフリンの平均濃度は、凍結焼印を受けた子牛や偽焼印を受けた子牛よりも高かったことが判明した。エピネフリン濃度は、熱焼印を受けた子牛では30秒でピークに達し、凍結焼印を受けた子牛では1分でピークに達した。心拍数、ホルモン濃度、および研究の主な痛みの指標であるエピネフリン濃度は、熱焼印を受けた子牛ですべて上昇していた。発声に関しては、熱焼印を受けた子牛1頭と凍結焼印を受けた子牛2頭が焼印中に苦痛を表明したが、これは子牛の視界内に他の牛がいなかったためである可能性がある。群れをなす動物に予想されるように、他の子牛がいる状態で焼印を受けた子牛は発声する可能性が高かった。^[11]

子牛を使った別の研究では、逃避反応をモニタリングした。焼印を押される子牛の垂直方向の動きを操作的定義として使用し、焼印の回避を測定した。実験者は、熱焼印を押された子牛は、凍結焼印や偽焼印を押された子牛よりも焼印から逃れようと懸命に努力したと結論付けた。^[100]

これら2つの実験により、熱鉄の焼印を押された子牛は、凍結焼印や偽焼印を押された子牛よりも血漿中のエピネフリン濃度、心拍数、血漿コルチゾール濃度、逃避回避反応が高く、そのためより多くの痛みを経験したことが判明した。^{[11] [100]}

ブラジルの研究者は、子馬を使って、凍結焼印と熱焼印の痛みを定量化しようとした。2 つのグループの子馬に心臓モニターを装着し、凍結焼印と熱焼印をランダムに割り当てた。焼印の 30 分前に血液サンプルを採取し、その後、焼印の 30 分後と 60 分後に再度血液サンプルを採取した。熱焼印は 3 秒以下、液体窒素で冷却した凍結焼印は 60 秒間施した。焼印中の子馬はビデオ録画され、後に2 人の獣医師による行動学的分析が行われた。馬のボディーランゲージの専門家であるこの 2 人は録画を精査し、焼印中に各子馬が示した痛みの兆候の数に基づいてスコアを割り当てた。スコアは 0 から 6 の範囲で、子馬が示した苦痛があればそれを定量化しようとした。焼印後 60 分まで記録された 3 つの血液サンプルと心拍数からコルチゾール レベルを測定した。偽の焼印対照群は使用しなかった。^[9]

収集したデータの分析によると、「熱および凍結の鉄の焼印はどちらも子馬にストレス反応を引き起こし、コルチゾール レベルと激しい痛みおよび逃避行動反応が同様に増加した」が、凍結の焼印は自律神経反応 (闘争または逃走反応) が少なく、2 つの処置のうち熱焼印の方がストレスが大きいことを示唆している。これと凍結の焼印による傷の重症度が低かったことから、実験者は凍結の焼印の方がより良い選択であると結論付けた。この結果から、著者らは熱焼印の禁止を推奨した。^[9]

カナダの研究者は、1 歳の雌牛を使って2 つの焼印方法の相対的な痛みを調べた。30 頭の牛がランダムに熱焼印、凍結焼印、または模擬焼印に割り当てられた。焼印の 20 分前から 3 時間後まで、20 分ごとに血液サンプルが採取された。熱グループの雌牛はそれぞれ 3 つの別々の鉄の鉄鏝で合計 9～15 秒間 (鉄鏝 1 つにつき 3～5 秒間) 焼印され、凍結グループの雌牛は 3 つの別々の銅の鉄鏝 (熱グループと同じデザイン) で合計 60 秒間 (鉄鏝 1 つにつき 20 秒間) 焼印された。模擬グループの牛は、実際の焼印に使用されるのと同じ圧迫シュートに入れられた。この拘束状態で牛は毛を剃られ、その後、実際の焼印の平均時間である 3 分間そこに留められた。^[101]

結果は、熱焼印および凍結焼印を受けた牛はともに、偽焼印を受けたグループと比較してコルチゾール値が上昇していることを示した。熱焼印および凍結焼印を受けた動物は、焼印後20分で同様の最大上昇を示した。熱焼印を受けたグループのコルチゾール値は、凍結焼印または偽焼印を受けた雌牛よりもベースラインに戻るまでに時間がかかった。焼印後40分後、2つの焼印グループ間でコルチゾール濃度に有意差は認められなかった。実験者が痛みの指標として選択した他の指標（触覚過敏およびストレス誘発性鎮痛）では、3つのグループ間で有意差は認められなかった。^[101]著者らは次のように結論付けた。

焼印と冷凍焼印はどちらも、焼印後 1.5 時間はコルチゾールの顕著な増加で示されるように急性の痛みを引き起こします。H 動物で観察されたコルチゾールの上昇がより顕著で長時間にわたることから、焼印は当初 (焼印後 40 分まで) は冷凍焼印よりも苦痛である可能性があります。ただし、40 分のサンプル採取時間後には違いが見られなかったため、両方の方法によって引き起こされる不快感は比較的短期間であることが示唆されます。

熱画像診断法を用いて火傷の重症度を評価する医学研究の成功例を参考に、1997 年にカナダの別の研究者グループが、最近焼印を押した牛に同様の技術を使用しました。これは、熱焼印と凍結焼印によってできた傷が同じように腫れて痛みを伴うのか、あるいは 2 つの方法で治癒に違いがあるのか​​を判断するために行われました。30 頭の雌牛が熱焼印または凍結焼印のために無作為に選ばれました。各雌牛から 25 cm ^{2 の}パッチを 2 つ剃り、2 つのうち大きい方が焼印用に選ばれ、もう 1 頭は対照群として使用されました。15 頭の雌牛は 3～4 秒間熱焼印され、残りは銅製のアイロンで 22 秒間凍結焼印されました。次に、皮膚温度を ± 0.1 °C まで測定できるサーモグラフィー カメラを使用して、傷と対照群を間隔をあけて観察しました。これにより組織の炎症の代理値が得られ、動物の不快感のレベルがわかると考えられました。次に、対照部位の温度を焼印部位の温度から差し引いて、2つの技術の差を算出した。^{[102] [103]}

データによると、どちらの方法も組織損傷を引き起こし、2時間後と8時間後には凍結焼印の方が熱焼印よりも温かく、炎症が強かった。しかし、この傾向はすぐに逆転し、焼印によって引き起こされた炎症反応は急速に分岐したように見えた。熱焼印の傷は1週間後も対照群よりもかなり温かかったが、その時点では凍結焼印を施した部位は対照群と同じ温度だった。このことから研究者は、適用時にどちらかの方法がもう一方よりも痛みが少ないという証拠はほとんどなかったが、焼印から1週間後には凍結焼印の方が雌牛の皮膚の炎症がはるかに少なかったと結論付けた。^[103]

1998年に同じ研究者らが同様の研究を行い、牛の痛みの代理指標として尻尾を振ったり鳴いたりする行動と熱画像の有効性を比較した。当然のことながら、サーモグラフィーは人間が介在する行動研究よりもはるかに信頼性が高く、その結果は統計的に有意であることが判明した。^[104]

オーストラリアヒツジクロバエ（実際は南アフリカからの外来種）は、オーストラリアの多くの羊を苦しめている。^[105] 19世紀後半、オーストラリアのメリノ種の羊は、皮がゆるいバーモント州のメリノ種の羊と交配された。その結果、非常に生産性の高い羊毛が生まれ、羊の体にシワができた。20世紀にメリノウールが人気を博したため、オーストラリアの羊飼育者は、羊の毛が可能な限り厚いものを選び続けた。しかし、この有利な特徴は、羊の後ろの厚い羊毛とシワの寄った皮膚が、汚れや排泄物を容易に引き寄せ、保持することを意味していた。この不衛生な物質の集まりと、それが皮膚のシワの底に時々引き起こす潰瘍は、妊娠した雌のクロバエにとって非常に魅力的であり、傷のある羊や汚れた羊毛を見つけて卵を産む。孵化したウジ虫は、傷口があればそこに引き寄せられる。これはハエ刺症という一種の蝿蛆症です。この疾患は逆子刺症とも呼ばれ、全身的な二次感染や死 につながることがよくあります。

1930年代初頭、オーストラリアの牧場主ジョン・ミュールズが雌羊の毛刈りをしていたとき、誤って雌羊の臀部（肛門）近くの皮膚を少し切り落としてしまった。雌羊は以前にも蝿刺されに悩まされていたため、ミュールズは誤って付けてしまった傷口から再び寄生虫が発生するのを恐れ、注意深く傷の治癒に当たった。ミュールズが驚いたことに、傷が治ると、もつれて汚れていた臀部の毛は滑らかな瘢痕組織に置き換わっていた。羊のこの部分には泥や排泄物がほとんど集まらなかったため、クロバエはもう寄ってこなかった。蝿刺されの再発は起こらなかった。ミュールズらはすぐにこの偶然の発見を、現在ミュールズングとして知られる技術へと発展させた。^[105]

この手術では、肛門の両側と尾の下側から鋼鋏を使用して羊の臀部から表皮の小さな断片を剥ぎ取ります。これは以前は成羊に対して行われていましたが、後に子羊の方が年老いた動物よりも早く完全に回復することが分かりました。ミュールシングにより、ハエ刺されの可能性が約13倍減少します。^[43]この慣行は20世紀にほぼ普遍的になりました。この手順の削減を訴えた動物の権利運動が成功したため、今日ではオーストラリアの羊牧場主のうちミュールシングを行う人の割合は約70％にまで減少しました。

2000年代初頭にオーストラリア産メリノウールの国際的ボイコットが成功したことで、オーストラリアの羊飼育に携わる人々は代替手段の模索を始めた。^{[106] [107]}この宣伝により、国内外の消費者が受け入れるミュールズ法の代替手段を見つけることに大きな関心が集まった。2010年代には、凍結焼印法の改良版が考案された。^{[108] [109]この新しい技術は、考案者であるオーストラリアの}獣医学者ジョン・スタインフォートにちなんで、すぐにスタイン法と名付けられた。2019年、オーストラリアの羊毛産業にサービスを提供する民間企業であるオーストラリアン・ウール・ネットワーク（AWN）が、スタインフォートにこの技術を商業化するための資金を提供した。^[110]

焼印をする際には、長さ約4インチ（10 cm）の中空の白銅製の挟み具を使用して、子羊の尻尾の下と肛門付近の皮膚のロール部分を挟みます。^[111]この凍結焼印の用途では、剃毛は必要ありません。挟み具に十分な皮膚が入ると、液体窒素が挟み具を通して挟んだ皮膚に注入されます。これにより、子羊の皮膚が急速に凍結し、挟み具から動物の毛皮を通して皮膚が滴り落ちます。目的は、将来の毛の成長を妨げるレベルの細胞損傷を達成することですが、Ⅲ度の低温やけどを引き起こすほどではありません。皮膚を挟むと、皮膚が筋肉や皮膚の下の結合組織からいくらか取り除かれるため、低温やけどの程度が緩和されると考えられています。処置された皮膚は、大型家畜の凍結焼印の長い方法で見られるのと同じ治癒段階を経て、永久に毛がなくなるまで続きます。研究によれば、この方法は少なくともミュールズ法と同程度にハエ刺されの予防に効果があり、子羊のその後の成長に長期的な影響はほとんどないという。

スタインフォート氏やこの手術に携わる他の人々は、この手術は動物にとってミュールズ手術よりも痛みや苦痛が少ないと主張している。^[112]彼らは、影響を受けた神経終末はすぐに麻痺し、治癒中に感覚は戻らないと主張している。治癒中にはかさぶたができ、最終的には6～8週間で剥がれる。2018年の研究では、鎮痛剤を投与された子羊と比較して、鎮痛剤治療を受けずにシュタインメット手術を受けた子羊の痛みや苦痛を示す行動マーカーが見つかった。^[113] 2020年、メルボルン大学の研究者エレン・ジョンマン氏は、シュタインメット氏が自身の技術を商品化するために設立した会社、SteinfortAgVetからこの問題の研究を委託された。2020年12月22日、彼女はミュールズ手術とシュタインメット手術の相対的な痛みに関する研究の予備結果を発表した。^{[114] [43]}

ジョンマンは、ミュールシングとシュタインの施術当日は痛みは同じだったが、シュタインの施術を受けた子羊は、その後の数日間はミュールシングを受けた子羊よりも痛みが少ないようだったことを発見した。^[43]彼女の研究では、ミュールシングまたはシュタインの施術を受けた後に子羊が母親の元に戻る速度など、一連の子羊の行動を追跡し、解釈した。彼女は、行動観察に加えて、心拍数や採血などの生理学的データを使用したさらなる研究を求めた。^[43]ジョンマンの最終報告書は2021年1月25日に発表された。 ^[115] 2021年3月、AWNはシュタインフォートとの関係を断ち切り、この凍結焼印の応用から撤退した。^{[110] [116]}

2021年7月22日現在、RSPCAの立場は、オーストラリアのメリノ羊はハエ刺されに弱いことから倫理的に飼育されていないというものである。彼らは「臀部を変えるための痛みを伴う処置は、ハエ刺され耐性に焦点を当てた繁殖プログラムに伴う暫定的かつ短期的な解決策とみなされるべきであり、リスクのある羊を管理するために絶対に必要な場合にのみ実行される」と考えている。^[117]

馬には熱鉄法と低温法の両方で焼印が押される。焼印はほとんどの場合、馬の所有権を示す。馬主は一般に、特定の牧場に属する馬を識別するために固有の焼印を作成する。凍結焼印は、一般的に品種を示すために、または特定の品種登録簿で動物を識別するためにも使用される。焼印は通常、馬の臀部または首の冠の近くに置かれる。

米国では、どのような方法で施された焼印も、多くの場合、州または郡の役所に登録する必要があります。一部の管轄区域では、州役所にデザインを登録せずに動物に焼印を施すことは違法です。次の表は、米国における馬の凍結焼印の法的承認と要件をまとめたものです。

^{ニューヨーク}州はブランド登録簿（「ブランドブック」）を維持していますが、凍結ブランドも加熱ブランドも動物の公式識別としては認められていません。

^bオクラホマ州ではブランド登録は必須ではありませんが、州に登録されたブランドは所有権紛争の州仲裁解決において優先されます。

^cブランド登録はテキサス州ではなく郡事務官によって発行され、保管されます。これは、テキサス州の牧場経営に必要な膨大な数のブランドへの対応であり、10万を超える個別のマークが使用されています。^[32]

多くの動物に印を付けて、それぞれを個別に識別できるようにするには、特別な焼印システムが必要です。アラビア数字は、高さが 4 インチ (10 cm) よりずっと小さいため、焼印するのは困難です。さらに、従来の数字は変更される可能性があり、焼印された「3」は簡単に「8」に変わってしまい、馬の所有権が移ってしまう可能性があります。また、野外で動物に焼印を押さなければならない場合、12 個以上の固有の焼印を野外に持ち込むのは不便です。

これらの事実が、冷凍焼印の発明者の妻であるパット・ファレルに、1970年代初頭にアルファアングル・フリーズ・マークを考案させるきっかけとなった。^{[14] [15]} 彼女の目標は、ユニークな焼印を刻印でき、英数字の焼印よりも長く判読可能で、簡単に改ざんできず、現場に持ち込む焼印の数を減らすことができるシンボルのセットだった。アルファアングル・フリーズ・マークは、米国の46州と連邦政府、および20種の馬を表すシンボルで構成されている。^[166]

これらの記号を補完するために、ファレルは2 つの記号のみを必要とする記数法も発明しました。この記数法では、0 から 9 までの数字を2 つの焼印を使用して生成できます。1 つは直角 ( ∟ ) のような形で、もう 1 つは平行線 ( ll ) のような形です。これら 2 つの記号の向きに応じて、異なる数字が作成されます。たとえば、垂直の平行線 ( ll ) は 1 を表し、水平線 ( ＝ ) はゼロを表します。他の 8 桁の数字は、∟形の焼印を時計回りに 360 度回転させて作成します。この 2 つの焼印のみを使用する Alpha-Angle Freeze Mark システムは、任意の数字のシーケンスをエンコードできます。これは、10 個の別々の焼印を必要とし、それぞれを次々に、またはアシスタントと同時に適用する必要がある従来の数字に対する大きな改善でした。

このコードを覚える最も簡単な方法は、偶数が正方形を作り、奇数がダイヤモンドを作ると考えることです。^[167]ダイヤモンドを正方形に重ねると、2～9の完全な数列が得られます。正方形の左上隅の2から始めて、簡単に心の中で数えることができます。この記憶法には、暗記する方がはるかに簡単な0と1の記号は含まれていません（右の図を参照）。

凍結焼印によって生じることが多い白い毛は、角度や線などの単純な形状に非常に適しています。ファレルのアルファアングル凍結マークは、後に土地管理局（BLM）と米国森林局によって、捕獲された野生のウマ科動物を追跡するための推奨手段として採用されました。^{[168] [169]}アルファアングル焼印は、一度に1つずつ使用することも、特定の焼印に必要なすべての鉄を冷やし、振り払い、動物の皮膚に一度に適用できるフレームにセットすることもできます。^[170]アルファアングルシステムは、1972年にファレルによって特許を取得しました。元々は、アルファアングルシンボルを家畜の耳にタトゥーするためのパンチガン用でした。^[171]

彼女の番号体系のシンプルさは、ユーザーがほとんど苦労せずに独自のアイアンを組み立てられることを意味し、これはアメリカ西部では重要な考慮事項です。アルファアングル数字は、彼女のブランドシステムの中で最もよく知られ、最も広く使用されている部分です。^[16]

1978年4月以降、BLMまたは米国森林局によって捕獲された野生のムスタングとロバはすべて、ファレルのアルファアングルシステムを使用して首の左側に凍結焼印が施されています。これは通常、ワクチン接種や駆虫などの基本的な医療ケアとともに、短期収容施設で行われます。^{[172] [173]}捕獲されたムスタングはその後、BLMの譲渡プログラムに参加します。捕獲、焼印、医療検査、譲渡は、米国で野生馬の個体数を制御するために長い間好まれてきた手段です。ファレルのシステムは非常に効率的で、このタグ付けプロジェクトは非常に成功したため、1980年代初頭以降、凍結焼印のない成体のムスタングに出会うことは非常にまれになりました。^[16]

BLM は識別に次のシーケンスを使用します。

1. 登録組織のシンボル（上の図では米国政府）。
2. 動物の誕生年（歯から推定）の下2桁を縦に並べたもの。
3. 登録番号は、水平に並べられた角度の一意のシーケンスです。
   1. 登録番号の最初の 2 桁の数字は、馬が処理された BLM 施設を示します (これは必ずしも馬が捕獲された州と同じ州であるとは限りません)。
   2. 次の 4 つの数字は馬のタグ番号を構成し、処理中にランダムに割り当てられます。
4. 最後に、登録番号の下に横線があります。この線は角度の数字の方向を示すマークとして機能します。これは、馬が成長するにつれて皮膚がずれたり、体重が減ったり、首の頂点に脂肪が過剰に蓄積したりした場合に行われます。このような歪みにより、数字が別の数字に変わったように見えることがあります。角度は常に水平線を基準にして解釈されます。

ムスタングが3回譲渡され、新しい場所に定着しなかった場合、その馬は「販売許可」と呼ばれます。これは、BLMがその馬を購入したい人に法的に販売する権限があることを意味します。BLMは法律により、駆除によって野生馬の個体数を管理することを禁じられていますが、手に負えない馬は屠殺場やその代理人に売られることが多いため、販売許可はそれと同じ意味になることがあります。販売許可は、登録番号の後に大きなᑌの形で示されます。 ^[174]

馬が引き取られず、販売権限も与えられていない場合、その馬は BLM の長期牧場で飼育されることが多い。この場合、左後ろ脚の上部、臀部に 2 つ目の焼印が付けられる。2 つ目の焼印は、飼育されている数百、数千頭の馬の中から特定の馬を識別するのに役立つ。この印には高さ 4 インチ (10 cm) のアラビア数字が使用され、馬のタグ番号が表示される。^[175]馬が特別な医療処置を受けた場合、腰の焼印の前に文字コードが付けられる。たとえば、腰の焼印の前に「LB」が付いている場合、その牝馬は放牧地に戻される前に BLM による不妊治療を受けたことを示す。^[174]

畜産事業における成功により、冷凍焼印は新たな身体改造を追求する人々の注目を集めている。^{[176] [177] [178]}これは未だに稀な施術であり、多くの事例がアマチュアの環境で行われている。^[179]ほとんどの人が痛み、浮腫、皮膚の剥離を報告している。焼印の時間は様々だが、ほとんどは過剰に焼印されている。これはおそらく、人間の皮膚にも牛や馬と同じ焼印時間が必要だという単純な思い込みによるものであろう。最長30秒の焼印時間が記録されているが、10秒でも第3度の冷凍熱傷を引き起こすのに十分であることが証明されている。^[180]

この10秒間の冷凍焼印の事例は、人間の冷凍焼印の事例に関する最初の医療報告書の基礎となった。^[44]この事例は、33歳の女性で、前腕内側に大きなルーン文字の冷凍焼印を押された。焼印はドライアイスイソプロパノール浴で5分間冷却され、その後、女性の無毛の皮膚に10秒間当てられた。女性は刻印の中央にⅢ度の熱傷を負い、焼印されてから18日後に医師の診察を受けた。彼女の傷は熱傷と同じ手順で治療され、焼印から約8週間、治療開始から約5週間後に閉じた。6ヶ月後、最終的な焼印はやや色素沈着し、中央には開いた傷跡があった。^[44]

この事件で使用された軟鋼の焼印には、エルダー・フサルク・アルファベットの 2 つの母音の組み合わせ、つまり ᛁ と ᛟ (英語の母音iとo に相当)が刻まれていた。牧場主は、焼印の表面に交差線がある部分には隙間を残すことを強く勧めている。熱焼印と冷凍焼印のどちらの場合も、実線の交差は焼印の跡を焼き過ぎてしまうことが多く、組織損傷を引き起こして最終結果がぼやける可能性がある。この報告書の場合もそうで、ルーン文字の冷凍焼印には 3 本の線が交差していた。^{[26] [44]}

科学文献に記録されている冷凍焼印に関する人間の自己報告のうち、被験者が小さな冷凍焼印を使って自分の前腕に印を付けたときの「鋭いチクチク感に続いて麻痺が起こった」という記述は数少ない。^[17]人間の冷凍焼印の安全性や長期的な有効性に関する情報はほとんどない。

牛の群れ全体には、所属先や返還先を示すために、単一の凍結焼印が押されることが多い。同じ目的を達成する他の手段としては、耳タグ、耳切り、耳タトゥー、皮下マイクロチップ、耳タグマイクロチップ、牛の胃に留置されるルーメンボーラスマイクロチップによる電子識別などがある。 ^[19]これらは凍結焼印と組み合わせて使用​​されることが多く、一方の方法は個々の動物を区別し、もう一方の方法（通常は凍結焼印）は群れを示すために使用される。^[181]

凍結焼印は焼印よりも痛みが少ないと一般に認められていますが、伝統的な技術に比べると牛に施される頻度は依然として低いです。これは、凍結焼印にはより高価な材料が必要であり、その一部は保管や配布が難しいためです。焼印は比較的簡単で安価で、必要なのは火と焼印鉄だけです。

凍結焼印は、野生動物研究のための効果的なマーキング システムに対するウィリアム リッカーの要件をすべて満たす、動物を永久的に識別する数少ない方法の 1 つです。リッカーは、水産学者として働きながら、要件を開発しました。彼は、科学実験で使用する動物にマーキングを施す際に、そのマーキングが科学データに影響を与えないようにする方法を模索しました。彼が挙げたマーキングの 4 つの要件は次のとおりです。

1. マーキングは、捕食動物による検出を含め、動物の行動や生存能力に変化を与えるものではありません。
2. 動物が捕獲されやすい状況に影響を与えないこと。
3. それぞれの個人を一意に識別でき、
4. それは永続的であるべきだ。^[7]

科学研究における動物追跡へのこの技術の適合性を評価するために、多くの種が実験的に凍結焼印されています。(これらの試みのいくつかについては、上記の凍結焼印 § 焼印期間の表を参照してください。) 両生類は、より成功した応用例の 1 つであることが証明されていますが、科学研究における凍結焼印は、タグ付けや無線追跡などの従来の方法と比較すると、比較的まれです。

凍結焼印を用いたリッカー完全マーキングシステムは、尾のあるカエルでテストされています。野生両生類の再捕獲を目的とした以前のマーキング方法には、加熱焼印、つま先切り、顎タグ、伸縮性ウエストバンド、墨による瘢痕化などがありました。^{[7]これらは、大きく分けてタグ付けと}切断に分類できます。科学界では、凍結焼印はタグ付けの一種と考えられています。個体を識別する以外に永続的な効果はありません。一方、切断は個体の生涯に大きな影響を与える可能性があります。これにより、切断によってマーキングされた動物の研究から収集された科学的データがその後汚染される可能性があります。つま先切りは一般的に使用されていますが、無尾類の運動能力に影響を与え、体重減少を引き起こすこともあります。人間の介入によるこれらの結果はすべて、動物の死亡率に影響を与え、したがって研究から得られた科学的結論を無効にすることになります。したがって、凍結焼印は、両生類を追跡するための永続的で影響の少ない手段と見なされています。^[7]

凍結焼印は、焼印後に野生に放たれ、後に再捕獲されたカエルでテストされました。ある研究者グループは、銅線で作られた焼印鉄を使用し、ドライアイスエタノール浴で 30 分間冷却しました。その後、焼印を無尾類の皮膚に約 10 秒間押し付けました。その後、焼印を 20～30 秒間再冷却してから、新しいカエルに押し付けました。性別を区別しながらさまざまな数と向きを使用することで、大規模なカエルの集団に印を付けるのに十分な数の組み合わせを作成することができます。

カエルの焼印は塗布後24時間以内に治癒し判読可能となり、この方法は追跡システムとしてほぼ即座に効果を発揮した。焼印された部分は徐々に色素が失われ、古い焼印はほぼ完全に透明になり、時間の経過とともに判読性が増す。^[7]

• 
  背部に焼印を押された1歳のギンザケとキングサーモンの冷凍保存
• 
  「BCF」（上）と「UV」（下）の焼き印が押された冷凍サケの稚魚

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