Йон-Хва Ким

1 отдел за приложни науки за живота (програма BK21 Plus), Национален университет Gyeongsang, Джинджу 660-701, Корея

2 Катедра по животновъдство, Национален университет Gyeongsang, Джинджу 660-701, Корея.

Джимин Ким

1 отдел за приложни науки за живота (програма BK21 Plus), Национален университет Gyeongsang, Джинджу 660-701, Корея

2 Катедра по животновъдство, Национален университет Gyeongsang, Джинджу 660-701, Корея.

3 Институт по земеделие и науки за живота, Национален университет Gyeongsang, Джинджу 660-701, Корея.

Хюнг-Сук Юн

1 отдел за приложни науки за живота (програма BK21 Plus), Национален университет Gyeongsang, Джинджу 660-701, Корея

2 Катедра по животновъдство, Национален университет Gyeongsang, Джинджу 660-701, Корея.

Ян-Хо Чой

2 Катедра по наука за животните, Национален университет Gyeongsang, Джинджу 660-701, Корея.

3 Институт по земеделие и науки за живота, Национален университет Gyeongsang, Джинджу 660-701, Корея.

Резюме

Целта на това проучване е да изследва ефектите на диетичния кортикостерон върху качеството на яйцата. В продължение на 2 седмици кокошките получават или контролна, или експериментална диета, съдържаща кортикостерон при диета от 30 mg/kg. Приемът на фураж и производството на яйца се наблюдават ежедневно и телесното тегло се измерва ежеседмично. Теглото на яйцата и качеството на яйцата се измерват ежедневно. Лечението с кортикостерон води до забележително увеличаване на приема на фуражи и рязко намаляване на производството на яйца в сравнение с контрола (p Ключови думи: Кокошки носачки, качество на яйцата, стрес, кортикостерон, жълтъчни цветове, дебелина на черупката

ВЪВЕДЕНИЕ

В рамките на живота си пилетата са изложени на много външни фактори. Факторите, които могат да предизвикат стресови реакции, включват плътност на отглеждане, температура, транспорт, ограничаване на фуражите, замърсяване на фуражите, страх и болести (Nicol et al., 2006; Thaxton et al., 2006; Delezie et al., 2007), които могат да активират хипоталамо-хипофизарно-надбъбречна ос за засилване освобождаването на глюкокортикоиди от надбъбречната жлеза (Carsia и Harvey, 2000). Един от глюкокортикоидите е кортикостеронът, който е основният хормон на стреса при птичи видове, включително пилета, и стимулира глюконеогенезата, за да осигури на тялото повече енергия, когато птиците се сблъскат със стресови ситуации (Carsia и Harvey, 2000).

Кортикостеронът често се използва като инструмент за предизвикване на реакции на стрес за изследване на ефектите от стреса при пилетата. Например, ежедневното приложение на кортикостерон предизвиква реакции като повишена консумация на храна и вода, намалена ефективност на усвояване на енергия, потиснат темп на растеж, засилена протеолиза и глюконеогенеза при бройлери (Siegel and Van Kampen, 1984; Lin et al., 2004a). Подобни резултати бяха открити при млади мъжки пилета, лекувани с кортизол, показващи намалена скорост на растеж и повишено разграждане на мускулите (Bellamy and Leonard, 1965). С намалено наддаване на телесно тегло и увеличен прием на храна, мастните коремни и чернодробни мазнини бяха значително увеличени при бройлери, лекувани с кортикостерон (Bartov, 1982).

При кокошките носачки кортикостеронът причинява увеличен прием на храна, намалено наддаване на тегло, повишени концентрации на кортикостерон и съотношения на хетерофили/лимфоцити, по-голямо бране на пера, по-продължителна тонична обездвиженост и намалени имунни функции (El-lethey et al., 2001; Shini et al. 2009), в допълнение към увеличеното тегло на черния дроб и коремната мастна подложка (Pilo et al., 1985). Освен това, прилагането на кортикостерон забави началото на снасянето на яйца и съкрати продължителността на пиковото производство, като по този начин намали производството на яйца от кокоши ден (Shini et al., 2009) Забележително намаляване се наблюдава при теглото на яйцепровода и яйчника при тези кокошки (Pilo et al., 1985; Shini et al., 2009) или при кокошките, подложени на индуцирана линеене (Sundaresan et al., 2007). В съответствие с тези наблюдения е, че голям брой атретични фоликули са наблюдавани в яйчника на тези кокошки, но не и под контрол (Mumma et al., 2006). Чрез тези ефекти лечението с кортикостерон може да е допринесло както за намалената маса на яйцата, така и за променените плазмени концентрации на стероидни хормони (Henriksen et al., 2011), като по този начин може да доведе до намалена плодовитост и люпимост на яйцата, като същевременно се увеличи броят на рано умрелите ембриони в яйцата от силно чувствителни към стрес пъдпъдъчи кокошки (Schmidt et al., 2009).

Въпреки че досега са изследвани много аспекти на отговорите на кортикостероновите лечения при кокошки носачки (Pilo et al., 1985; El-lethey et al., 2001; Schmidt et al., 2009; Shini et al., 2009; Henriksen et al ., 2011), малко се знае за това как диетичният кортикостерон влияе върху качеството на яйцата, като оцветителите на жълтъка. Целта на това проучване е да се определят ефектите на диетичния кортикостерон върху качеството на яйцата при кокошките носачки, като се обърне специално внимание на оцветителите на жълтъка и качеството на черупката на яйцата.

МАТЕРИАЛИ И МЕТОДИ

Животновъдство

Четиридесет и 47-седмични кокошки носачки с единичен гребен Hy-Line Leghorn бяха настанени в отделни клетки в стая с постоянна околна температура (20 ± 2 ° C) и 15 часа светлина: 9 часа тъмен цикъл (светва в 06: 00 h) през целия експериментален период. Те имаха безплатен достъп до диета с търговски слой (Nonghyup Feed Co., Ltd., Сеул, Корея) и чешмяна вода за първите 2 седмици като период на адаптация, в края на която кокошките бяха разделени на две групи (n = 20 всеки) и снабдени с контролна или експериментална диета за следващите две седмици. За да се получи експериментална диета, кортикостерон (92%, # C2505, Sigma-Aldrich Co., Сейнт Луис, МО, САЩ), разтворен напълно в 100% етанол (2,61 mg/ml), се смесва с фураж с помощта на смесител за 30 минути, като в резултат се получават 30 mg кортикостерон на kg диета. За контролна диета към фуража се добавя същото количество етанол като използваното в експерименталната диета и се смесва в продължение на 30 минути. Тази процедура не оставя алкохол в диетата. Приемът на фураж и производството на яйца се наблюдават ежедневно сутрин и телесното тегло се измерва ежеседмично през целия експериментален период. Това проучване е одобрено от институционалния комитет за използване и грижи за животните към Националния университет в Кьонсан.

Качество на яйцата

Качеството на яйцата в дни 0, 1, 5 и 10 се измерва в рамките на 24 часа след събирането на теглото на яйцата, височината на белтъка, единицата Haugh (HU), теглото на черупката, цвета на черупката и жълтъка с QCM + (TSS, Йорк, Англия ). Дебелината на черупката на яйцата (без вътрешната и външната мембрани на черупката) беше измерена с помощта на микрометър (Mitutoyo Co., Ltd., Kawasaki, Япония). Силата на черупката беше измерена с помощта на тестер за якост на черупката на яйцата FHK (Fugihira Industry Co., Ltd., Токио, Япония) чрез фиксиране на острия ръб на яйцето да слезе надолу и цветовете на жълтъка бяха определени с помощта на ветрило за цвят на жълтъка (BASF Co., ООД, Монхайм, Германия).

Биохимичен анализ на кръвта

В края на целия експеримент кръвта се събира във вакутейнери, съдържащи хепарин (# 367874, BD Co., Ltd., Franklin Lakes, NJ, USA) от ствола на птиците след обезглавяване с гилотина. След като кръвните проби се центрофугират при 2000 × g при 4 ° C в продължение на 10 минути, плазмата се декантира в нови епруветки, които се съхраняват при –20 ° C до по-късен анализ. Биохимичните вещества в кръвта се измерват с помощта на VetTest химичен анализатор (IDEXX Co., Ltd., Westbrook, ME, USA) с технология на сухо плъзгане. Плазмените концентрации на кортикостерон се определят в два екземпляра с помощта на ELISA комплект (# ADI-901-097, Enzo Life Sciences, Farmingdale, NY, САЩ).

статистически анализи

Всички данни бяха представени като средна стойност ± стандартна грешка на средната стойност. Извършен е t-тест на Student с помощта на Microsoft Excel за оценка на разликите между контролната и кортикостероновата група при p≤0,05.

РЕЗУЛТАТИ

производителност

По време на целия експеримент не бяха намерени мъртви кокошки. Диетичният прием на кортикостерон води до значително увеличение на приема на фураж с до 39% за 14 дни (р 0,05) в телесно тегло седмично, в сравнение с контрола. При лекуваните с кортикостерон кокошки производството на яйца започва да намалява с около 30% около ден 5 и достига близо 0% около ден 11, докато контролът се поддържа около 90% (Kim and Choi, 2014).

Качество на яйцата

Теглото на яйцето, теглото на яйчената черупка, цветът на черупката и здравината на черупката не се различават (p> 0,05), но дебелината на черупката е значително увеличена от кортикостерона в дни 1 и 10 в сравнение с контролата (p Фигура 1). Чрез лечение с кортикостерон, височината на белтъците и по този начин HU са значително намалени в яйцата, произведени на ден 10. Значително увеличение на оцветяването на жълтъка е наблюдавано в групата, лекувана с кортикостерон в дни 1 и 10 (p Фигура 2), но както жълтината, така и лекотата или не са значително различни или несъвместими между две групи.

ефекти

Кокошките носачки бяха осигурени в продължение на 14 дни или с контролна (CON), или с експериментална диета (CORT), съдържаща кортикостерон при диета от 30 mg/kg.

Данните показват средно ± стандартна грешка на средната стойност (n = 8).

ДИСКУСИЯ

Настоящите резултати показват, че въпреки засиления прием на фураж, който е подобен на установения в предишни проучвания (Bartov et al., 1980; Siegel and Van Kampen, 1984), диетичният кортикостерон не повлиява телесното тегло при кокошките носачки. По-скоро се съобщава, че лечението с кортикостерон намалява телесното тегло при бройлери (Jiang et al., 2008; Yuan et al., 2008) и кокошки носачки (El-lethey et al., 2001; Shini et al., 2009; Liu et ал., 2012). Лечението с кортикостерон също намалява ефективността на храненето и калориите (Klasing et al., 1987; Lin et al., 2006; Dong et al., 2007; Jiang et al., 2008; Yuan et al., 2008), което е свързано с подобрена енергийни разходи, протеолиза и глюконеогенеза (Bellamy and Leonard, 1965; Lin et al., 2004a, b). Предлага се повишено освобождаване на кортикостерон от надбъбречната кора в отговор на стресови стимули за насърчаване на глюконеогенезата за увеличаване на плазмените концентрации на глюкоза и липолиза за разграждане на мастните тъкани, за да се осигури повече енергия на птицата (Scanes, 2009). Увеличеният прием на храна с диетичен кортикостерон може да е друг фактор, допринасящ за промените в концентрацията на глюкоза в кръвта и протеини. Но тези промени вероятно ще имат вторичен, а не първичен ефект върху тези параметри, тъй като въпреки че приемът на фуражи е бил намален, плазмените концентрации на глюкоза и пикочна киселина са били повишени при бройлери, лекувани с диетично приложение на кортикостерон (Lin et al., 2004a).

Лечението с кортикостерон също доведе до намалено производство на яйца при кокошки носачки и доведе до повишени концентрации на кортикостерон в плазмата, което е свързано с намалено ежедневно производство на яйца при кокошки (Koelkebeck and Cain, 1984; Shini et al., 2009), като забави началото на снасяне на яйца и съкращаване на периода на пиково производство (Shini et al., 2009). Изглежда, че кортикостеронът намалява производството на яйца чрез въздействие върху енергийния метаболизъм с намалена ефективност на храната и калориите (Yuan et al., 2008) и чрез намаляване на теглото на яйчника и яйцепровода на кокошките носачки (Shini et al., 2009).

Проучванията показват, че топлинният стрес намалява производството на яйца, теглото на яйцата, теглото на черупката и дебелината на черупката при кокошките носачки (Mashaly et al., 2004; Mack et al., 2013), а подобни резултати са установени и при патиците за снасяне на яйца (Ma et ал., 2014). В настоящото проучване дебелината на черупката, но не и теглото на черупката и якостта на черупката, се увеличава значително от кортикостерона в сравнение с контрола, което предполага променена структура в черупката на яйцата, индуцирана от повишен кортикостерон. Високите плазмени концентрации на кортикостерон играят критична роля в образуването на черупки в зависимост от времето на снасяне на яйцата (Klingensmith et al., 1984). В действителност е доказано, че дексаметазон, синтетичен глюкокортикоид, удължава периода на образуване на яйцеклетки и намалява експресията на иРНК на калбиндин в яйчната черупка и червата (Bar et al., 1996) и c-myc иРНК в яйцепровода ( Rories et al., 1989). Експресията на калбиндин се появява след тази на остеопонтин, и двата играят роля при калцификацията, а меките черупки са придружени от намалена експресия в калбиндин, но не и в остеопонтин (Lavelin et al., 1998).

Лечението с кортикостерон промени цвета на жълтъка в настоящото проучване. Зачервяването в оцветителите на жълтъка постепенно се увеличава при яйца, снесени на 5 и 10 ден от кокоши, лекувани с кортикостерон, но лекотата не е постоянна през периода на измерванията. Тези промени доведоха до леко, но значително увеличаване на цветовете на жълтъка. Цветовете на жълтъка се влияят от фуражните компоненти (Roberson et al., 2005; Hammershoj et al., 2010). Майките кокошки редовно депонират хранителни вещества и ксантофил в яйца (Palmer, 1915). Тъй като кокошките, лекувани с кортикостерон, консумират повече фураж, но снасят яйца по-малко в сравнение с контрола в това проучване, намаленото производство на яйца от кортикостерон може да е допринесло поне отчасти за засилено зачервяване в цветовете на жълтъка.

Кортикостеронът влошава свежестта на яйцата, както показва намалената HU в това проучване. HU се използва отдавна като показател за свежест на яйцата, който се изразява като съотношение между теглото на яйцата и височината на белтъците (Haugh, 1937). В настоящото проучване кортикостеронът не е повлиял теглото на яйцата, но е намалил височината на белтъците на 10-ия ден, като по този начин е довело до намален HU. Стрес като топлинен стрес намалява HU в допълнение към производството на яйца, теглото на яйцата, силата на черупката на яйцата и дебелината на черупката на яйца в патици (Ma et al., 2014). Плътността на запасите обаче показва различни ефекти в зависимост от експерименталните методи. Увеличаването на плътността на запасите води до намаляване на HU, но без промяна в дебелината на черупката (Onbaşilar и Aksoy, 2005), или без ефект върху HU и дебелината на черупката (Davami et al., 1987). Хранителната модулация на стреса е показателна за различни резултати: диетичният бетаин не води до промени в HU, теглото на белтъците и специфичното тегло на яйцата, но увеличава производството на яйца, когато кокошките се отглеждат при условия на висок амоняк във въздуха (Gudev et al., 2011). От друга страна, диетичният хумат намалява HU, без да влияе върху дебелината и здравината на черупката, но увеличава производството на яйца, консумацията на фураж и съотношението на конверсия на фуражите, когато кокошките са били настанени с висока плътност (Hayirli et al., 2005).

Настоящото проучване показва, че диетичният кортикостерон води до значително увеличение на концентрациите на глюкоза, холестерол, албумин, креатинин, пикочна киселина, амилаза, AST, LDH и TP в плазмата, с тенденция към повишаване на CK (p 2+, но без промени в амоняк, фосфор и магнезий.Подобни резултати са съобщени при кокошки носачки след инфузия на адренокортикотропен хормон (ACTH) (Mumma et al., 2006) или хронично приложение на кортикостерон (Shini et al., 2009) и при бройлери след приложение на ACTH ( Puvadolpirod and Thaxton, 2000). В настоящото проучване концентрациите на триглицериди са намалени от кортикостерон, за разлика от предишни проучвания с използване на кортикостерон, топлинен стрес или липополизахарид (Lin et al., 2008; Shini et al., 2008).

С увеличаването на TP в плазмата, настоящите резултати показват, че диетичният кортикостерон е допринесъл за повишено разграждане на протеини, бъбречни дисфункции и панкреатит. Повишената мускулна протеолиза води до по-високи концентрации на пикочна киселина в плазмата на бройлери, лекувани с диетичен кортикостерон (Lin et al., 2004a). Продължителното гладуване също води до увеличаване на пикочната киселина в плазмата, което е свързано с повишена протеолиза, плазмен кортикостерон и загуба на телесна маса, но с намален плазмен β-хидроксибутират, отразяващ намален принос на липидите към енергийния метаболизъм (Lumeij, 2008). Бъбречните дисфункции са други фактори, водещи до повишени концентрации на плазмен непротеинов азот като пикочна киселина, креатинин и урея (Lumeij, 2008). Повишената активност на амилаза и липаза в плазмата изглежда е свързана с панкреатит (Keim et al., 1998; Hoffmann and Solter, 2008). Повишените концентрации на ензими като AST, LDH и CK се считат за показатели за скорошно увреждане на органи, а не за намалени функции на органи или мускулни увреждания (Hoffmann and Solter, 2008; Lumeij, 2008).

Взети заедно, резултатите от настоящото проучване показват, че диетичният кортикостерон влияе върху качеството на яйцата, като оцветителите на жълтъка и дебелината на черупката, в допълнение към ефектите върху приема на фураж и производството на яйца.

ПРИЗНАВАНИЯ

Тази работа беше подкрепена отчасти от NGB21 (PJ008049) от Администрацията за развитие на селските райони и NRF (0004661) от Националната изследователска фондация на Корея, Република Корея.

Йон-Хва Ким, Джимин Ким и Хюнг-Сук Юн бяха получатели на програма BK21 Plus.

Част от това проучване беше представено на 25-ия австралийски симпозиум по птицевъдство, Сидни, Нов Южен Уелс, Австралия, от 16 до 19 февруари 2014 г., в „Ефекти на диетичния кортикостерон върху производството на яйца и качеството при кокошките носачки“, от Y.-H . Ким, Дж. Ким, Х.-С. Yoon и Y.-H. Чой.

Авторите са благодарни на анонимните рецензенти и редактора на раздела за техните критики и коментари по ръкописа.