Az étrendi kortikoszteron hatása a tojássárgája színére és a tojáshéj minőségére

Yeon-Hwa Kim

1 Alkalmazott Élettudományi Osztály (BK21 Plus program), Gyeongsang Nemzeti Egyetem, Jinju 660-701, Korea

2 Állattudományi Tanszék, Gyeongsang Nemzeti Egyetem, Jinju 660-701, Korea.

Jimin Kim

1 Alkalmazott Élettudományi Osztály (BK21 Plus program), Gyeongsang Nemzeti Egyetem, Jinju 660-701, Korea

2 Állattudományi Tanszék, Gyeongsang Nemzeti Egyetem, Jinju 660-701, Korea.

3 Mezőgazdasági és Élettudományi Intézet, Gyeongsang Nemzeti Egyetem, Jinju 660-701, Korea.

Hyung-Sook Yoon

1 Alkalmazott Élettudományi Osztály (BK21 Plus program), Gyeongsang Nemzeti Egyetem, Jinju 660-701, Korea

2 Állattudományi Tanszék, Gyeongsang Nemzeti Egyetem, Jinju 660-701, Korea.

Yang-Ho Choi

2 Állattudományi Tanszék, Gyeongsang Nemzeti Egyetem, Jinju 660-701, Korea.

3 Mezőgazdasági és Élettudományi Intézet, Gyeongsang Nemzeti Egyetem, Jinju 660-701, Korea.

Absztrakt

A tanulmány célja az étrendi kortikoszteron tojásminőségre gyakorolt hatásának vizsgálata volt. 2 héten keresztül a tyúkok kontroll vagy kísérleti étrendben részesültek kortikoszteront tartalmazó 30 mg/kg étrendben. A takarmányfelvételt és a tojástermelést naponta ellenőriztük, a testtömeget hetente mértük. A tojás súlyát és a tojás minőségét naponta mértük. A kortikoszteron-kezelés a takarmánybevitel figyelemre méltó növekedését és a tojástermelés jelentős csökkenését eredményezte a kontrollhoz képest (p Kulcsszavak: Tojótyúkok, tojásminőség, stressz, kortikoszteron, sárgája színei, héjvastagság

BEVEZETÉS

A csirkék életük során számos külső tényezőnek vannak kitéve. A stresszreakciókat kiváltó tényezők közé tartozik az állománysűrűség, a hőmérséklet, a szállítás, a takarmány korlátozása, a takarmány szennyeződése, a félelem és a betegségek (Nicol et al., 2006; Thaxton et al., 2006; Delezie et al., 2007), amelyek aktiválhatják a hipotalamusz-hipofízis-mellékvese tengely a glükokortikoidok felszabadulásának fokozására a mellékveséből (Carsia és Harvey, 2000). Az egyik glükokortikoid a kortikoszteron, amely a madárfajok, köztük a csirkék elsődleges stresszhormonja, és stimulálja a glükoneogenezist, hogy több energiát biztosítson a test számára, ha a madarak stresszes helyzetekben találkoznak (Carsia és Harvey, 2000).

A kortikoszteront gyakran használták a stresszválasz kiváltásának eszközeként a csirkék stressz hatásainak tanulmányozására. Például a kortikoszteron napi adagolása olyan reakciókat okoz, mint a megnövekedett takarmány- és vízfogyasztás, csökkent energiaelnyelési hatékonyság, elnyomott növekedési sebesség, fokozott proteolízis és glükoneogenezis brojlerekben (Siegel és Van Kampen, 1984; Lin et al., 2004a). Hasonló eredményeket találtunk kortizollal kezelt fiatal hím csibéknél, amelyek csökkent növekedési sebességet és fokozott izomlebontást mutattak (Bellamy és Leonard, 1965). Csökkent testtömeg-növekedés és a megnövekedett táplálékbevitel mellett a hasi és májzsír-tömeg jelentősen megnőtt a kortikoszteronnal kezelt brojlereknél (Bartov, 1982).

Tojótyúkokban a kortikoszteron fokozott takarmányfelvételt, csökkent súlygyarapodást, megnövekedett kortikoszteronkoncentrációt és heterofil/limfocita arányt, magasabb tollszedést, hosszabb tónusos mozdulatlanságot és csökkent immunfunkciókat okoz (El-lethey et al., 2001; Shini et al., 2009), a máj és a hasi zsírpárna megnövekedett súlya mellett (Pilo et al., 1985). Ezenkívül a kortikoszteron beadása késleltette a tojásrakás kezdetét és lerövidítette a csúcstermelés időtartamát, ezáltal csökkentve a tyúknapi tojástermelést (Shini et al., 2009). Figyelemre méltó csökkenést figyeltek meg a petevezeték és a petefészek tömegében ezeknél a tyúkoknál (Pilo és mtsai., 1985; Shini és mtsai., 2009), vagy azoknál a tyúkoknál, akiknél indukált rázkódás történt (Sundaresan és mtsai., 2007). Ezekkel a megfigyelésekkel összhangban áll, hogy e tyúkok petefészkében nagyszámú atrétás tüszőt figyeltek meg, de nem kontroll alatt (Mumma et al., 2006). Ezeknek a hatásoknak köszönhetően a kortikoszteron-kezelés hozzájárulhat a petesejtek tömegének csökkenéséhez és a plazma szteroid hormon-koncentrációjának megváltozásához (Henriksen és mtsai., 2011), ami talán a peték termékenységének és keltethetőségének csökkenéséhez vezethet, miközben növeli a korán elhalt embriók számát a petesejtekben. erősen stresszérzékeny fürjtojók által (Schmidt et al., 2009).

Bár a kortikoszteron kezelésre adott válaszok sok aspektusát eddig tojótyúkokban vizsgálták (Pilo et al., 1985; El-lethey et al., 2001; Schmidt et al., 2009; Shini et al., 2009; Henriksen et al. ., 2011), keveset tudni arról, hogy az étrendi kortikoszteron hogyan befolyásolja a tojás minőségét, például a sárgája színét. A vizsgálat célja az volt, hogy meghatározzuk az étrendi kortikoszteron tojótyúkok tojásminőségére gyakorolt hatását, különös tekintettel a sárgája színére és a tojáshéj minőségére.

ANYAGOK ÉS METÓDUSOK

Állattenyésztés

Negyven, 47 hetes egyfésű barna Hy-Line Leghorn tojótyúkokat külön ketrecekben helyeztünk el egy állandó környezeti hőmérsékletű (20 ± 2 ° C) és 15 órás fényű: 9 órás sötét ciklusú szobában (világít 06-kor): 00 h) a kísérleti időszak alatt. Az első 2 hétben szabadon hozzáférhettek kereskedelmi rétegű étrendhez (Nonghyup Feed Co., Ltd., Szöul, Korea) és csapvízhez, adaptációs időszakként, amelynek végén a tyúkokat két csoportra osztották (n = 20 vagy a kontroll vagy kísérleti étrenddel a következő két hétben. A kísérleti étrend előállításához kortikoszteront (92%, # C2505, Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA), 100% etanolban (2,61 mg/ml) teljesen feloldva, összekevertünk a takarmánnyal. keverőt 30 percig, következésképpen 30 mg kortikoszteront adunk 1 kg étrendben. A kontroll étrendhez ugyanannyi etanolt adtunk, mint amelyet a kísérleti étrendben használtunk, és 30 percig kevertük. Ezzel az eljárással nem maradt alkohol az étrendben. A takarmányfelvételt és a tojástermelést naponta ellenőriztük reggel, és a testtömeget hetente mértük a kísérleti időszak alatt. Ezt a tanulmányt a Gyeongsang Nemzeti Egyetem Intézményi Állathasználati és Gondozási Bizottsága hagyta jóvá.

Tojásminőség

A tojás minőségét a 0., 1., 5. és 10. napon a gyűjtés után 24 órán belül megmértük a tojás tömegére, az albumin magasságára, a Haugh egységre (HU), a héj súlyára, a héj színére és a sárgája színére QCM + -val (TSS, York, Anglia) ). A tojáshéj vastagságát (belső és külső héjmembrán nélkül) mikrométerrel (Mitutoyo Co., Ltd., Kawasaki, Japán) mértük. A héj szilárdságát FHK tojáshéj szilárdsági teszterrel (Fugihira Industry Co., Ltd., Tokió, Japán) mértük a tojás éles szélének lefelé történő rögzítésével, a sárgája színét pedig egy sárgája színű ventilátorral (BASF Co., Ltd., Monheim, Németország).

Vér biokémiai elemzése

A teljes kísérlet végén vért gyűjtöttünk heparint tartalmazó vakutainerekbe (# 367874, BD Co., Ltd., Franklin Lakes, NJ, USA) a madarak törzséből guillotinnal történő lefejezés után. Miután a vérmintákat 2000 x g-vel 4 ° C-on 10 percig centrifugáltuk, a plazmát új csövekbe dekantáltuk, amelyeket későbbi elemzésig –20 ° C-on tároltunk. A vér biokémiai anyagait VetTest Chemistry Analyzer (IDEXX Co., Ltd., Westbrook, ME, USA) alkalmazásával mértük száraz-csúszdás technológiával. A plazma kortikoszteron-koncentrációkat két példányban határoztuk meg ELISA kit segítségével (# ADI-901-097, Enzo Life Sciences, Farmingdale, NY, USA).

statisztikai elemzések

Valamennyi adatot átlagként ± az átlag standard hibájaként ábrázoltuk. A Student t-tesztjét Microsoft Excel alkalmazással végeztük a kontroll és a kortikoszteron-kezelési csoportok közötti különbségek értékelésére p≤0,05 értéknél.

EREDMÉNYEK

Teljesítmény

Az egész kísérlet során egyetlen tyúkot sem találtak. Az étrendi kortikoszteron adagolás a takarmányfelvétel jelentős növekedését eredményezte, akár 39% -kal 14 napig (p 0,05) a heti testtömegben, összehasonlítva a kontrollal. A kortikoszteronnal kezelt tyúkoknál a tojástermelés az 5. napon körülbelül 30% -kal zuhant és a 11. napon közel 0% -ot ért el, míg a kontroll körülbelül 90% -ot tartott fenn (Kim és Choi, 2014).

Tojásminőség

A tojás súlya, a tojáshéj súlya, a héj színe és a héj erőssége nem különbözött egymástól (p> 0,05), de a kortikoszteron jelentősen megnövelte a héjvastagságot az 1. és 10. napon a kontrollhoz képest (p 1. ábra). Kortikoszteron kezeléssel az albumin magassága és ezáltal a HU jelentősen csökkent a 10. napon termelt petékben. A kortikoszteronnal kezelt csoportban az 1. és 10. napon szignifikáns sárgás szín növekedést figyeltünk meg (2. ábra), de a sárgaság és a könnyedség sem két csoport között szignifikánsan eltérő vagy következetlen.

A tojótyúkokat 14 napon keresztül kezeltük kontroll (CON) vagy kísérleti étrenddel (CORT), amely kortikoszteront tartalmaz 30 mg/kg étrendben.

Az adatok azt mutatják, hogy ± az átlag standard hibája (n = 8).

VITA

Jelen eredmények azt mutatják, hogy a megnövekedett takarmánybevitel ellenére, amely hasonló a korábbi vizsgálatokban megállapítottakhoz (Bartov et al., 1980; Siegel és Van Kampen, 1984), az étrendi kortikoszteron nem befolyásolta a tojótyúkok testsúlyát. Sokkal inkább arról számoltak be, hogy a kortikoszteron-kezelések csökkentik a testtömeget a brojlereknél (Jiang et al., 2008; Yuan et al., 2008) és a tojótyúkoknál (El-lethey et al., 2001; Shini et al., 2009; Liu et et. al., 2012). A kortikoszteron-kezelések csökkentik a takarmány- és a kalória-hatékonyságot is (Klasing et al., 1987; Lin et al., 2006; Dong et al., 2007; Jiang et al., 2008; Yuan et al., 2008), amely a fokozott energiafogyasztás, proteolízis és glükoneogenezis (Bellamy és Leonard, 1965; Lin és mtsai, 2004a, b). Javasolták a kortikoszteron fokozott felszabadulását a mellékvesekéregből a stresszes ingerekre reagálva a glükoneogenezis elősegítésére a plazma glükózkoncentrációjának növelésére és a lipolízissel a zsírszövetek lebontására, hogy a madár több energiát kapjon (Scanes, 2009). Az étrendi kortikoszteron megnövekedett takarmányfogyasztása a vércukorszint és a fehérje koncentrációjának változásához hozzájárulhat. De ezek a változások valószínűleg másodlagos, nem pedig elsődleges hatással vannak ezekre a paraméterekre, mert bár a takarmánybevitel csökkent, a glükóz és a húgysav plazmakoncentrációja nőtt a kortikoszteron étrendi adagolásával kezelt brojlereknél (Lin és mtsai, 2004a).

A kortikoszteron-kezelések a tojótyúkok tojástermelésének csökkenését is eredményezték, és a kortikoszteron megemelkedett koncentrációját eredményezték a plazmában, ami a tyúkok napi tojástermelésének csökkenésével jár (Koelkebeck és Cain, 1984; Shini és mtsai., 2009), késleltetve a tojásrakás és a csúcstermelés időszakának lerövidítése (Shini et al., 2009). Úgy tűnik, hogy a kortikoszteron csökkenti a tojástermelést az energia-anyagcsere csökkentett takarmány- és kalória-hatékonyság mellett (Yuan et al., 2008), valamint a petefészkek és a petesejtek petevezetékének súlyának csökkentésével (Shini és mtsai, 2009).

Vizsgálatok kimutatták, hogy a hőstressz csökkenti a tojástermelés, a tojás súlyát, a héj súlyát és a héj vastagságát tojó tyúkoknál (Mashaly et al., 2004; Mack et al., 2013), és hasonló eredményeket találtak a tojást tojó kacsáknál is (Ma et. al., 2014). A jelenlegi vizsgálatban a kortikoszteron jelentősen megnövelte a héj vastagságát, de nem a héj súlyát és a héj szilárdságát, összehasonlítva a kontrollal, ami arra utal, hogy a megnövekedett kortikoszteron indukálta a petesejt héjának megváltozott szerkezetét. A magas plazma kortikoszteron-koncentráció kritikus szerepet játszik a tojáshéj kialakulásában, a tojásrakás idejétől függően (Klingensmith et al., 1984). Valójában kimutatták, hogy a dexametazon, egy szintetikus glükokortikoid, meghosszabbítja a tojásképződés időtartamát, és csökkenti a kalbindin mRNS expresszióját a tojáshéj mirigyében és a belekben (Bar és mtsai., 1996), valamint a c-myc mRNS-t a petevezetékben ( Rories et al., 1989). A kalbindin expressziója az oszteopontin után következik be, amelyek mindkettőnek szerepet játszik a meszesedésben, és a lágy héjak csökkent kalcindin expresszióval járnak, az osteopontinban azonban nem (Lavelin et al., 1998).

A kortikoszteron-kezelés megváltoztatta a sárgája színét a jelenlegi vizsgálatban. A sárgája színének vörössége fokozatosan nőtt a kortikoszteronnal kezelt tyúkok 5. és 10. napján tojott tojásaiban, de a világosság nem volt állandó a mérések időtartama alatt. Ezek a változások a sárgája színének enyhe, de jelentős növekedését eredményezték. A sárgája színét a takarmánykomponensek befolyásolják (Roberson et al., 2005; Hammershoj et al., 2010). Az anyatojók rendszeresen táplálékokat és xantofillt raknak le a tojásokba (Palmer, 1915). Mivel a kortikoszteronnal kezelt tyúkok több takarmányt fogyasztottak, de a tojásokat kevesebbet vitték a kontrollhoz képest, ebben a vizsgálatban a kortikoszteron csökkent tojástermelése legalább részben hozzájárulhatott a sárgája színének fokozott vörösségéhez.

A kortikoszteron rontja a tojás frissességét, amit a csökkent HU mutat ebben a vizsgálatban. HU-t sokáig használták a tojás frissességének indikátoraként, amelyet a tojás tömegének és az fehérje magasságának viszonyaként fejeznek ki (Haugh, 1937). A jelenlegi vizsgálatban a kortikoszteron nem befolyásolta a petesejt súlyát, de a 10. napon csökkentette az albumin magasságát, ami a HU csökkenését eredményezte. Az olyan stressz, mint a hőstressz, csökkent a HU a tojástermelésen, a tojás súlyán, a tojáshéj szilárdságán és a tojáshéj vastagságán kívül a tojó kacsákban (Ma et al., 2014). Az állománysűrűség azonban a kísérleti módszerektől függően különböző hatásokat mutat. A növekvő állománysűrűség a HU csökkenését eredményezte, de a héjvastagság nem változott (Onbaşilar és Aksoy, 2005), vagy a HU-ra és a héj vastagságára nem volt hatás (Davami et al., 1987). A stressz táplálkozási modulációja változó eredményeket jelez: az étrendi betain nem eredményezett változásokat a HU-ban, az albumin tömegében és a tojás fajsúlyában, de megnövelte a tojástermelést, ha a tyúkok magas levegő-ammóniás körülmények között nevelkedtek (Gudev et al., 2011). Másrészt az étkezési humát csökkentette a HU-t anélkül, hogy befolyásolta volna a héj vastagságát és szilárdságát, de megnövelte a tojástermelést, a takarmányfogyasztást és a takarmány-átalakítási arányt, ha a tyúkokat nagy sűrűségben tartották (Hayirli et al., 2005).

Ez a tanulmány azt mutatja, hogy az étrendi kortikoszteron a glükóz, a koleszterin, az albumin, a kreatinin, a húgysav, az amiláz, az AST, az LDH és a TP koncentrációjának jelentős növekedését eredményezte a plazmában, a CK növekedésének tendenciájával (p 2+, de a ammónia, foszfor és magnézium. Hasonló eredményeket jelentettek tojótyúkoknál akár adrenokortikotrop hormon (ACTH) infúzió (Mumma et al., 2006), akár krónikus kortikoszteron beadás (Shini és mtsai, 2009) után, valamint brojlereknél ACTH beadása után ( Puvadolpirod és Thaxton, 2000). A jelenlegi vizsgálatban a triglicerid koncentrációt kortikoszteron csökkentette, szemben a korábbi kortikoszteron, hőstressz vagy lipopoliszacharid alkalmazásával végzett vizsgálatokkal (Lin és mtsai, 2008; Shini és mtsai, 2008).

Mivel a TP megemelkedik a plazmában, a jelenlegi eredmények arra utalnak, hogy az étrendi kortikoszteron hozzájárult a fokozott fehérjebontáshoz, a veseműködési zavarokhoz és a hasnyálmirigy-gyulladáshoz. A megnövekedett izomproteolízis nagyobb húgysavkoncentrációt eredményezett az étrendi kortikoszteronnal kezelt brojlerek plazmájában (Lin és mtsai, 2004a). Az elhúzódó éhezés a húgysav növekedését is eredményezi a plazmában, ami fokozott proteolízissel, plazma kortikoszteronnal és testtömeg-csökkenéssel jár, de a plazma β-hidroxi-butirát csökkenésével jár, ami a lipidek alacsonyabb hozzájárulását tükrözi az energia-anyagcseréhez (Lumeij, 2008). A veseelégtelenség egyéb olyan tényezők, amelyek a plazma nonprotein nitrogén, például húgysav, kreatinin és karbamid megemelkedett koncentrációjához vezetnek (Lumeij, 2008). Úgy tűnik, hogy a plazmában megnövekedett amiláz- és lipázaktivitások összefüggenek a hasnyálmirigy-gyulladással (Keim et al., 1998; Hoffmann és Solter, 2008). Az enzimek, például az AST, az LDH és a CK megnövekedett koncentrációját a közelmúltbeli szervkárosodás indikátorának tekintik, nem pedig a szervfunkciók vagy az izomkárosodás csökkenésének (Hoffmann és Solter, 2008; Lumeij, 2008).

Összességében a jelenlegi tanulmány eredményei azt sugallják, hogy az étrendi kortikoszteron a takarmányfelvételre és a tojástermelésre gyakorolt hatása mellett befolyásolja a tojás minőségét, például a sárgája színét és a héj vastagságát.

KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS

Ezt a munkát részben a Vidékfejlesztési Hivatal NGB21 (PJ008049) és a Koreai Nemzeti Kutatási Alapítvány NRF (0004661) támogatta.

Yeon-Hwa Kim, Jimin Kim és Hyung-Sook Yoon kaptak egy BK21 Plus programot.

A tanulmány egy részét a 25. ausztrál baromfitudományi szimpóziumon, Sydney, Új-Dél-Wales, Ausztrália, 2014. február 16–19. Között ismertették: „Az étrendi kortikoszteron hatása tojástermelésre és tojótyúkok minőségére”, Y.-H . Kim, J. Kim, H.-S. Yoon, és Y.-H. Choi.

A szerzők hálásak a névtelen bírálóknak és a szekciószerkesztőnek a kézirattal kapcsolatos kritikáikért és megjegyzéseikért.