Вплив добавок протеази на низькобілкові та/або енергетичні дієти на ефективність росту та показники крові у курчат-бройлерів в умовах теплового стресу

Завантажити цитату
https://doi.org/10.1080/1828051X.2018.1557019
CrossMark

Папери

Повна стаття
Цифри та дані
Список літератури
Цитати
Метрики
Ліцензування
Передруки та дозволи
PDF

Анотація

Добавки протеази не мають конкретної допомоги для бройлерів, які перебувають під нагріванням.

Годування дієти з низьким рівнем СР та/або МЕ не є стресом для курчат-бройлерів.

Вступ

Матеріали і методи

Ферментні композиції та активність

Протеаза, використана в цьому експерименті, була очищеною мікробною протеазою (Cibenza DP100; Novus International Inc., St. Charles, MO). Фермент - це лужна серинова ендопептидазна протеаза, отримана з Bacillus licheniformis з протеазною активністю 600 000 одиниць/г. Рекомендований коефіцієнт включення виробником становить 300 одиниць/г корму. Активність протеази визначали, використовуючи метод, описаний Jin et al. (2000).

Птахи та управління

Це дослідження було проведено, дотримуючись керівних принципів дослідницької політики з етики тварин, Університет Путра, Малайзія. Всього з місцевого комерційного інкубатора було придбано 350 одноденних курчат-бройлерів Кобб. Крила пташенят прив'язували, зважували по прибуттю і випадковим чином розподіляли групами від 5 до 70 клітин у 3-стомлених батарейних клітинах (60 × 60 × 45 см, довжина × ширина × висота) з підлогою з дротяної сітки. Клітки розміщувались у двох повністю однакових камерах з регульованою температурою (9,1 × 3,8 × 2,3 м, довжина × ширина × висота). Площа приміщення становила 0,1 м 2 на птицю. Температура навколишнього середовища на 1-й день була встановлена на рівні 32 ± 1 ° C і поступово знижувалась до досягнення 23 ± 1 ° C до 21-го дня. Середня відносна вологість повітря протягом експериментального періоду становила від 61 до 87%.

Експериментальний дизайн та дієти

Експериментальна конструкція являла собою факториальне розташування 2 × 7 з двома рівнями температури (нормальним та тепловим стресом) та 7 експериментальними дієтами. Починаючи з d 1, 350 птахів (5 клітин у 5 репліках) були виділені в одну із семи експериментальних дієт, як показано нижче: (1) рекомендований-CP та рекомендований-ME (RPE, служив контрольною дієтою); (2) рекомендований CP та низький ME (PRLE); (3) рекомендований CP та низький ME з протеазою (RPLEP); (4) низький CP та рекомендований ME (LPRE); (5) низький CP і рекомендований ME з протеазою (LPREP); (6) низький CP і низький ME (LPE) та (7) низький CP та низький ME з протеазою (LPEP) (рис. 1). Дієти з низьким рівнем СР були сформульовані так, щоб вони були гранично дієтичними для харчових білків з додаванням комерційно доступних кормових сортів АА, щоб гарантувати, що загальний лізин (Lys), метіонін (Met), треонін (Thr), валін (Val) і триптофан (Trp ) рівні відповідали рекомендаціям Cobb 500 щодо поживних речовин (таблиці 1 та 2). Птахи мали вільний доступ до корму (у вигляді борошна) та води та протягом усього експерименту тримали під постійним освітленням. Групи лікування повторювали в обох камерах.

Опубліковано в Інтернеті:

Рисунок 1. Розробка експерименту та експериментальні дієти. RPE: дієта, рекомендована CP та рекомендована ME; RPLE: дієта з рекомендованим ХП та низьким рівнем МЕ; LPRE: дієта з низьким рівнем CP і рекомендованою ME; LPE: дієта з низьким рівнем CP і низьким рівнем ME; Пізніше складені дієти (крім РПЕ) розділили на дві, одна служила контролем, а інша доповнювалась ферментом, щоб служити тестовою дієтою; 1 Тепловий стрес розпочався з d 22–42 в камері B.

Рисунок 1. Розробка експерименту та експериментальні дієти. RPE: дієта, рекомендована CP та рекомендована ME; RPLE: дієта з рекомендованим ХП та низьким рівнем МЕ; LPRE: дієта з низьким рівнем CP і рекомендованою ME; LPE: дієта з низьким рівнем CP і низьким рівнем ME; Складені дієти (крім РПЕ) згодом розділили на дві, одна служила контролем, а інша доповнювалась ферментом, щоб служити тестовою дієтою; 1 Тепловий стрес розпочався з d 22–42 в камері B.

Опубліковано в Інтернеті:

Таблиця 1. Склад інгредієнтів (на основі корму) початкової та фінішної дієт.

Опубліковано в Інтернеті:

Таблиця 2. Склад поживних речовин початкової та фінішної дієт.

Термічна обробка

З 22–42 дня птахи в одній камері піддавались постійному впливу 23 ± 2 ° C (нормальної температури), тоді як птахи в іншій камері піддавались дії 34 ± 1 ° C протягом 7 годин щодня (10: 00–17: 00) (тепловий стрес). Приріст температури до 34 ° C зайняв ~ 45 ± 5 хвилин, і це була точка, записана як початок термічної обробки.

Вимірювання

Дані про масу тіла та FI (дані на основі клітки) реєстрували в день 1, 21 та 42. Коефіцієнт перетворення корму розраховували відповідно після корекції смертності. Смертність реєстрували при появі щодня. 42-го дня було випадковим чином відібрано по дві птиці в клітці (10 птахів на підгрупу з температурою харчування) і вилучено з мінімальними порушеннями серед товаришів по клітці та вбито порізом шиї за методом халяля (Farouk et al. 2014), а зразки крові знекровлені зібрані. Після відбору проб крові відібрали зразки мозку та помістили їх у 5 мл пробірку із гвинтовою кришкою та заморозили у рідкому азоті для кількісного визначення експресії щільності HSP 70 (Soleimani et al. 2012). Зразки крові центрифугували при 3000 × g при 4 ° C протягом 15 хв. Отримані зразки сироватки зберігали при -80 ° C до подальшого аналізу на глюкозу (GLU), тригліцериди (TG), креатинкіназу (CK), OVT, AGP, CPN і CORT. На 43 день відібрали по дві птиці з кожної клітки (10 птахів/підгрупа за температурою харчування) і зважили індивідуально. Птахів забивали та знешкоджували у ротаційному валу. М'ясо грудей без кісток з прикріпленою шкірою (як велика, так і незначна грудна клітка) та жир на животі видаляли та зважували.

Визначення сирого білка та амінокислот

Вміст СР у дієтах визначали згідно з процедурою AOAC (1990). Вміст АА визначали за допомогою високоефективної рідинної хроматографії, як докладно описано Awad et al. (2014).

Біохімічна кров

Концентрації біохімічних речовин у крові в сироватці крові аналізували за допомогою автоматизованого хімічного аналізатора (автоматичний аналізатор Hitachi 902; Hitachi, Токіо, Японія) з використанням комерційних тестових наборів (Roche Diagnostics, Базель, Швейцарія): TP (Кат. №: 11553836 316), TG (Кат. №: 11488872 216), GLU (Кат. №: 11447513 216) та CK (Кат. №: 12132524 216).

Фізіологічні показники стресу

Статистичний аналіз

Всі статистичні аналізи проводились із використанням програмного забезпечення Statistic Analysis System версії 9.4 (SAS Institute Inc., Cary, NC). Одностороння ANOVA була використана для аналізу даних про ефективність стартового періоду (1–21 день). Дані про ефективність росту фінішера (22–42 день) та загальні (1–42 день) періоди, APP, CORT, HSP 70, дані про сироваткові метаболіти та ознаки туші піддавались двосторонній ANOVA з використанням загальної лінійної моделі ) процедура SAS для виявлення основних наслідків дієти, температури та їх взаємодії. Коли виявилось, що взаємодія між основними ефектами є значною, проводилося порівняння в межах кожної експериментальної змінної. Порівняння середніх показників було проведено за допомогою багаторазового тесту Дункана. Статистичне значення розглядається на стор˂.05.

Результати

Ефекти зростання та рівень смертності

Проаналізовані значення поживних речовин СР та АА у раціоні для початківців та вирощувачів рослини тісно узгоджувались із розрахунковими значеннями (табл. 2). Аналізована активність протеаз у відповідних експериментальних дієтах для дієт RPLEP, LPREP та LPEP становила відповідно 315, 296 та 283 у початкових дієтах та відповідно 298, 324 та 310 у дієтах для фінішування. Активність протеази не виявлялася в контрольній дієті, LPRE, RELE або LPE. Дієта не впливала на ФІ (стор = .572) або WG (стор = .092) у бройлерів протягом початкового періоду. Однак показник FCR у птахів, які харчувались дієтою LPEP, був суттєво (стор = .010) більший порівняно з аналогами контрольного, RPLEP та LPREP, але жодної різниці з тими, що харчуються дієтами RPLE, LPRE та LPE (Таблиця 3). Дієта не показала значного ефекту (стор > .05) на рівень смертності з 1 по 21 день (Таблиця 3).

Опубліковано в Інтернеті:

Таблиця 3. Вплив дієти на показники росту та рівень смертності у курчат-бройлерів з 1 по 21 день.

Не було значних взаємодій дієти × температури для FI (стор = .670; стор = .750), WG (стор = .592; стор = .794) та FCR (стор = .078; стор = .452) у бройлерів під час фінішу та загальних періодів (таблиця 4). Дієти не впливали на фінішер FI (стор = .446), фінішер WG (стор = .084) або загальний FI (стор = .563). У птахів, яких годували LPE та LPEP, загальна РГ була нижчою (стор = .043) порівняно з тими, хто харчувався контрольною та RPLEP дієтами. Однак суттєвих відмінностей серед груп, що харчувалися дієтами RPLE, LPRE та LPREP, не виявлено. Фінішер FCR (стор = .003) птахів, які харчувались на дієті LPE, були значно більшими, ніж їх аналоги RPLE та RPLEP, але не відрізнялися від груп, що годувались контрольним, LPRE, LPREP та LPEP. Крім того, у птахів, котрих годували дієтами LPE та LPEP, був значно більший загальний показник FCR (стор .05) про рівень смертності протягом періоду фінішера (табл. 4).

Опубліковано в Інтернеті:

Таблиця 4. Вплив дієти та температури на ефективність росту та смертність у курей-бройлерів з 22 по 42 день та з 1 по 42.

Сироваткові метаболіти

Не було значних взаємодій дієти × температури для ГЛУ (стор = .696), TG (стор = .105) або TP (стор = .355). Дієта не впливала на сироваткові концентрації ГЛУ (стор = .173) та TP (стор = .068). Птахи, що харчувались на контрольній, RPLE та RPLEP дієтах, мали нижчі показники (стор Вплив добавок протеази на низькобілкові та/або енергетичні дієти на ефективність росту та показники крові у курчат-бройлерів в умовах теплового стресу

Опубліковано в Інтернеті:

Таблиця 5. Вплив дієти та температури на сироваткові метаболіти у курчат-бройлерів у віці 42 днів.

Опубліковано в Інтернеті:

Таблиця 6. Креатинкіназа, де взаємодія між дієтою та температурою була значною.

Врожайність м’яса грудей та жир на животі

Не було взаємодії дієти × температури щодо відсотка врожаю м’яса грудей та жиру в животі (табл. 7). Вихід м'яса грудей (стор = .136) дієта не впливала. Птахи, які харчуються дієтою RPLEP, показали менше (стор Вплив добавок протеази на низькобілкові та/або енергетичні дієти на ефективність росту та показники крові у курчат-бройлерів в умовах теплового стресу

Опубліковано в Інтернеті:

Таблиця 7. Вплив дієти та температури на відсоток урожайності грудей та жиру в животі у курчат-бройлерів у віці 43 днів.

Фізіологічні показники стресу

Існували значні взаємодії дієти × температури для HSP70 (стор = .002), але не для CPN (стор = .100), OVT (стор = .792), AGP (стор = .254) або CORT (стор = .884) у бройлерів у віці 42 днів (таблиця 8). Дієта не показала значного впливу на експресію HSP70 серед птахів, що вирощуються в нормальних температурних умовах. Однак, за умови HS, у птахів, яких годували контролем та дієтами RPLE, експресія HSP70 була значно нижчою, ніж у тих, що годувались іншими раціонами (табл. 9). Дієта не мала значного впливу на CPN (стор = .424), OVT (стор = .814), AGP (стор = .083) та CORT (стор = .465). Незалежно від дієти сироваткові рівні CPN, OVT, AGP та CORT були вищими (стор Вплив добавок протеази на низькобілкові та/або енергетичні дієти на ефективність росту та показники крові у курчат-бройлерів в умовах теплового стресу

Опубліковано в Інтернеті:

Таблиця 8. Вплив дієти та температури на сироватковий церулоплазмін, овотрансферрин, α1-кислотний глікопротеїн, кортикостерон та білок теплового шоку мозку70 у курчат-бройлерів у віці 42 днів.

Опубліковано в Інтернеті:

Таблиця 9. Білок теплового шоку 70, де взаємодія між дієтою та температурою була значною.

Обговорення

У цьому експерименті спостерігалося значно нижче РГ та бідніша ФКР, коли птахам давали дієти LPE та LPEP порівняно з тими, хто отримував контрольну дієту. Ці ефекти були більш очевидними протягом загального періоду, а не стартової фази. Таким чином, виявляється, що щільність поживних речовин є більш важливою під час роботи фінішера, а не в початковий період (Kamran et al. 2008; Cowieson et al. 2017). Цікаво, що зменшення FI та WG та підвищення рівня FCR не спостерігалося, коли зменшувались або білок (LPRE та LPREP), або енергія (RPLE та RPLEP). Ці результати узгоджуються з попередніми висновками про те, що зниження дієтичного ХП (у основних харчових продуктах, збагачених АА) до 3% (Bregendahl et al. 2002; Si et al. 2004; Namroud et al. 2008; Awad et al. 2014) або енергія до 100 ккал/кг ME (Zaman та співавт. 2008; Dairo та ін. 2010 р.) не мали негативних наслідків для продуктивності росту у курчат-бройлерів.

Як і очікувалось, незалежно від дієтичного лікування, висока температура навколишнього середовища негативно впливала на показники росту птахів (Temim et al. 2000; Lin et al. 2006). Однак годування LPRE, LPREP, RPLE або RPLEP дієтою не мало шкідливих наслідків для продуктивності птиці як в нормальних, так і в умовах теплового стресу. Заман та ін. (2008) повідомляють про сприятливий ефект годування з низьким рівнем СР при рекомендованій дієті МЕ при ГС, результати, які не погоджуються з багатьма іншими роботами при низькому рівні СР (Alleman and Leclercq 1997; Zulkifli et al. 2018) або низькому рівні СР і низькому рівні ME дієти (Attia та Hassan 2017) годували бройлерів за однакових умов. Ці невідповідності можуть бути пов'язані з різницею в рівнях дієтичного ХП, доповненого АА та/або серйозності теплової проблеми.

Цікаво відзначити, що птахи, які отримували дієту з низьким вмістом СР, мали вищий рівень КК, ніж у контрольних груп при нормальній температурі. Більше того, теплова напруга призвела до вищого вмісту CK у птахів, яких годували з низьким вмістом ME, ніж у тих, що забезпечували контрольну дієту. Рівень CK у сироватці крові вважається маркером міопатії (розпаду м’язів), коли є пошкодження клітинної мембрани та зміни проникності (Sandercock et al. 2001). У цьому дослідженні, на відміну від інших дієт, тепловий стрес призвів до значно вищих рівнів CK у птахів, яких годували RPLE та дієтами RPLEP. Можливо, коливання в дієтичному ХП та енергії серед дієтичних груп спричинили вищий рівень СК, збільшуючи розпад м’язів за рахунок синтезу м’язів. Цей феномен можна пояснити меншою калорійністю/білком у згаданих дієтах, а отже і меншою доступністю енергії за таких енергетичних вимог, що вимагають стресових станів (Fagan et al. 1992; Gaine et al. 2006).

Висновки

Дані результати показали, що, незалежно від добавок протеази, дієтичний показник СР та МЕ може бути знижений до 18,5% та 2985 ккал/кг відповідно, не маючи негативного впливу на FI, WG та рівень виживаності у бройлерів. Однак, на відміну від одноразового зниження дієтичного ХП або МЕ, комбіноване зниження ЦП та МЕ було шкідливим для FCR у бройлерів у віці 1–42 днів. Незалежно від дієтичного ХП та МЕ, добавки протеази мали незначний вплив на ефективність росту. Тепловий стрес негативно позначається на показниках росту курчат-бройлерів, незалежно від добавок протеази та дієтичного ХП або МЕ. Ці висновки свідчать про те, що добавки протеази є потенційною харчовою стратегією для птахівництва для мінімізації несприятливих наслідків зменшення щільності поживних речовин і потенційно зниження вартості корму, не впливаючи на ефективність росту бройлерів, особливо при зниженому раціоні ME або CP.

Таблиця 1. Склад інгредієнтів (на основі корму) початкової та фінішної дієт.

Контроль: рекомендована ХП та рекомендована МЕ дієта; RPLE: дієта з рекомендованим ХП та низьким рівнем МЕ; LPRE: дієта з низьким рівнем CP і рекомендованою ME; LPE: дієта з низьким рівнем CP і низьким рівнем ME; Пізніше складені дієти (крім РПЕ) розділили на дві, одна служила контролем, а інша доповнювалась ферментом, щоб служити тестовою дієтою; ME: енергія, що піддається метаболізму; Антиоксидант: бутирований гідрокситолуол.

Вітамінний премікс на кг дієти: вітамін А (ретинілацетат), 8000 ОД; вітамін D3 (холекальциферол), 1000 ОД; вітамін Е (DL-α-токоферол), 30 ОД; вітамін К3 (менадіон диметилпіримідинол), 2,5 мг; вітамін В1 (тіамін мононітрат), 2 мг; вітамін В2 (рибофлавін), 5 мг; вітамін В6 (піридоксин), 2 мг; вітамін В12, 0,01 мг; ніацин, 30 мг; d-біотин, 0,25 мг; вітамін С (аскорбінова кислота), 50 мг; d-кальцію пантотенат, 8 мг, фолієва кислота, 5 мг.

Mn (оксид марганцю), 70 мг; Zn (моногідрат сульфату цинку), 70 мг; Fe (моногідрат сульфату заліза), 35 мг; Cu (мідний сульфат пентагідрат), 8 мг; I (йодат кальцію), 1 мг; Мо (молібдат натрію), 1 мг; Se (селеніт натрію), 0,25 мг; Co (кобальт карбонат), 0,2 мг. MDCP: монодикальцій фосфат.

Таблиця 2. Склад поживних речовин початкової та фінішної дієт.

Контроль: рекомендована ХП та рекомендована МЕ дієта; RPLE: дієта з рекомендованим ХП та низьким рівнем МЕ; LPRE: дієта з низьким рівнем CP і рекомендованою ME; LPE: дієта з низьким рівнем CP і низьким рівнем ME; Складені дієти (крім РПЕ) згодом розділили на дві, одна служила контролем, а інша доповнювалась ферментом для випробування дієти.

Таблиця 3. Вплив дієти на показники росту та рівень смертності у курчат-бройлерів з 1 по 21 день.

Дані представляють середні значення 5 клітин на обробку.

a, b Значення всередині стовпця без загальних індексів відрізняються на стор Таблиця 4. Вплив дієти та температури на ефективність росту та смертність у курей-бройлерів з 22 по 42 день та з 1 по 42.

Дані представляють середні значення 5 клітин на обробку.

a, b, c Значення всередині стовпця без загальних індексів відрізняються за стор Таблиця 5. Вплив дієти та температури на сироваткові метаболіти у курчат-бройлерів у віці 42 днів.