Програмування раннього харчування (in-ovo та після вилуплення годування) як стратегія модуляції здоров’я птиці в кишечнику

Раджеш Джа

1 Кафедра харчування людини, харчових продуктів і наук про тварин Гавайського університету в Маноа, Гонолулу, штат Гаваї, США

Аміт Кумар Сінгх

Судхір Ядав

Хуліо Франциско Діас Беррокозо

2 Trouw Nutrition, Центр дослідження птиці, Толедо, Іспанія

Бірендра Мішра

Анотація

Вступ

Виробництво птиці зросло швидше, ніж будь-яка інша худоба у світі. Серед інших, програма збалансованого харчування, а також стимулюючі ріст антибіотиків (AGP) у раціоні птиці відіграли значну роль у досягненні цього успіху. Однак птахівництво перебуває під тиском щодо перегляду своєї програми харчування для вирощування безпечного та якісного м'яса з огляду на занепокоєння громадського здоров'я через використання AGP у раціоні птиці. Підтримка або поліпшення стану кишечника має важливе значення для оптимального росту, кращої ефективності корму та загального стану здоров’я птиці (1). Крім того, здоровий кишечник має вирішальне значення для ефективного перетворення корму в поглинаючу форму для оптимального використання поживних речовин, тим самим покращуючи показники росту птиці.

Здоров’я кишечника охоплює ефективне використання поживних речовин, макро- та мікроструктурну цілісність кишечника, стабільність мікробіоти та стан імунної системи (2, 3). Більше того, здоров’я кишечника - це складна сфера, що поєднує харчування, мікробіологію, імунологію та фізіологію тварин. Коли здоров'я кишечника порушено, травлення та поглинання поживних речовин постраждали (3), що, в свою чергу, може негативно позначитися на ефективності корму та більшій сприйнятливості до захворювань, що призводять до економічних втрат. Крім того, нещодавні регуляторні зміни щодо використання антибіотиків, різні вимоги до кормів та більш ефективні для корму тварини підкреслюють необхідність кращого розуміння функції кишечника та загального стану кишечника. Тому розуміння та поліпшення стану кишечника за допомогою різних стратегій харчування стають реальністю у моногастральних тваринницьких галузях, особливо коли антибіотики заборонені в програмі годівлі тварин (3–5).

Важливість раннього вигодовування

Перинатальний період, що триває від пізнього зародку до декількох днів після вилуплення, є важливим періодом для розвитку шлунково-кишкового тракту (ЖКТ) та імунної системи птиці. На відміну від ссавців, які можуть впливати на розвиток плода навіть після пологів, види птахів можуть сприяти експресії лише завдяки складу яйцеклітини. Завдяки цьому обмеженню, всі необхідні поживні речовини, фактори росту та механізми, необхідні для розвитку, повинні бути присутніми в заплідненій яйцеклітині. Крім того, через швидко зростаючий ембріон і швидкий метаболічний оборот сучасних пташенят, деякі основні поживні речовини можуть виснажуватися або бути недостатніми під час несприятливого середовища та захворювань. Це обмеження запасів поживних речовин може обмежити максимальний розвиток та ріст новоспечених пташенят. Наявність необхідних поживних речовин можна покращити, а існуючі проблеми можна певною мірою подолати, забезпечивши раннє харчування ембріонів та курчат. Раннє харчування або годування у птахівництві - це концепція забезпечення необхідних поживних речовин для птахів або в період, коли ембріон розвивається, або відразу після вилуплення, поки вони не досягнуть повністю дозрілої травної системи (8).

Харчування та здоров'я кишечника у птиці

Термін «здоров’я кишечника» - дуже вичерпна тема, яка вимагає цілісної тактики, що включає харчування, фізіологію кишечника, мікробіологію та імунологію. Харчування та здоров'я взаємозалежні, і взаємодія між ними відбувається значною мірою в кишечнику. Одним з найефективніших способів вплинути на здоров’я кишечника птиці є програмування харчування. Насправді раннє програмування харчування шляхом введення корму та води пташеню забезпечує хороший засіб для годування кишечника. Роблячи цю кишку, розвиток є найбільш сприятливим. Це забезпечить кращу підготовку птахів для боротьби з кишковими проблемами. Існує кілька дієтичних стратегій, які можна застосувати для впливу на здоров’я кишечника. У цьому розділі огляду коротко представлені деякі визначні фактори, що впливають на здоров’я кишечника.

Формування дієти

Збалансована дієта, яка відповідає вмісту поживних речовин у кормах та потребам птахів у поживних речовинах, вважається одним із найважливіших аспектів програми годівлі тварин. У цьому відношенні, раціон птиці повинен формуватися на основі засвоюваних значень, а не загальних значень, щоб максимізувати засвоюваність білка. Слід застосовувати концепцію «збалансованого білка» (або ідеального амінокислотного профілю) для всіх основних амінокислот. Акцент робиться не на мінімумі сирої білка, а на правильному балансі або співвідношенні кожної амінокислоти до лізину. Використання синтетичних амінокислот буде корисним і може допомогти запобігти надлишку сирого білка. Надлишок неперетравлюваного білка в задній кишці може спричинити кілька кишкових проблем (наприклад, мокра підстилка).

Властивості крохмалю

Фізична текстура та форма корму

З іншого боку, використання молоткового млина для подрібнення зерна все ще є прийнятним для виробництва кормів для бройлерів, але його найкраще використовувати з ситом розміром 6 мм і швидкістю обертання 750 об/хв (71). Валковий млин забезпечить більш рівномірний розподіл розміру частинок і, отже, кращу загальну однорідність. Крім того, вальцьовий млин має тенденцію утворювати частинки з гострими краями з меншим вмістом пилу, тоді як молотковий млин виробляє більш округлі частинки, що призводить до значно більшої кількості пилу та більш міцних гранул. Частинки з більш гострим краєм, що утворюються на роликових млинах, можуть забезпечувати фізичну стимуляцію оболонки кишечника і, отже, призводити до поліпшення стану кишечника (72).

Вплив раннього харчування на істоморфологію

Тканина шлунково-кишкового тракту діє як фізичний та імунологічний бар’єр для шкідливих хімічних речовин та інфекційних агентів, що потрапляють у хазяїна. Він також забезпечує шлях до поживних речовин для правильного перетравлення та всмоктування (5). Єгані та Корвер (5) також виявили, що морфологія здорової кишки безпосередньо впливає на метаболізм поживних речовин, стійкість до хвороб та імунну відповідь господаря. Вживання дієти піддає ЖКТ зовнішньому середовищу, якість, кількість та терміни якого значною мірою впливають на тонкий баланс між господарем, харчуванням та екологією кишечника. Отже, кормовий інгредієнт, що використовується в раціоні, повинен бути сприятливим для прийому структури кишечника та мікрокомпозиції коменсалу (1). У несприятливому середовищі кишечника птахи мають високий ризик розвитку некротичного ентериту, кокцидіозу та інших патогенних мікроорганізмів, що продукують токсини. Гістоморфологія кишечника є одним із найбільш часто використовуваних параметрів для діагностики стану здоров’я кишечника.

Вплив раннього харчування на мікробну екологію кишечника

Вплив раннього харчування на імунну систему

Оскільки пташенята мають дуже короткий час, щоб вирости до товарного віку, стає важливим прийняти раціональну практику управління, яка не тільки забезпечить загальний добробут птахів, але і допоможе їм підтримувати здоровий мікробіом кишечника, міцний імунітет і поліпшення стану кишечника. Кілька поживних речовин важливі для раннього розвитку імунної системи. Вітамін А необхідний для максимізації імунокомпетентності та для оптимального росту та ефективності годівлі птиці (95, 96). Іншими поживними речовинами, які можуть вплинути на ранній імунний розвиток, є лінолева кислота, залізо, селен та деякі вітаміни групи В (97). Значний розвиток імунних тканин у домашньої птиці відбувається в пізній інкубації та на ранньому періоді після вилуплення. Таким чином, харчовий статус матері та відкладення поживних речовин, а також раннє харчування відіграють важливу роль у модуляції імунної системи харчування. Відомо, що вітаміни А, D і Е виконують регуляторну роль в імунній системі (98). Складність імунної відповіді вимагає різних способів спілкування імунних клітин та імунних молекул. Було встановлено, що домашня птиця найбільш сприйнятлива до вторгнення патогенних мікроорганізмів протягом раннього періоду вилуплення, оскільки їх імунна система до цього віку не досягає повної функціональності.

Харчова модуляція, забезпечуючи надходження мікроелементів та необхідних субстратів як в яйцеклітині, так і в корм протягом першого тижня після вилуплення, може підтримувати проліферацію лімфоїдних органів та модифікувати популяцію мікробіома в GIT (97). Зрештою це може призвести до поліпшення імунітету та посилення цілісності кишкового епітелію зростаючих птахів.

Слизова оболонка кишечника піддається дії різноманітних несамостійних зовнішніх матеріалів, включаючи патогенні мікроби та пов’язану з кишечником лімфоїдну тканину (GALT) відіграє значну роль в імунній системі птахів (99). Отже, критично важливо уникати затримки годування, оскільки це може затримати початок функції GALT (11). Ін'єкція поживних речовин in ovo може відігравати життєво важливу роль, коли очікується затримка в годівлі через різні обмеження, що виникають внаслідок доставки та розподілу добових курчат.

Майбутній потенціал та обмеження раннього програмування харчування

Основні обмеження все ще пов'язані з розвитком ембріонів та метаболізмом поживних речовин. Інше питання - це обмеження у складі пробіотичного препарату, яке відповідає конкретним потребам окремої птиці. Майбутнє раннє харчування буде годуванням складним симбіотиком, який замінить кормові добавки та добавки в кормі після вилуплення та є більш корисним для загальної галузі птахівництва.

Висновок

Внески автора

AS, SY та JB написали цей оглядний рукопис. Б.М. переглянув рукопис та надав критичні пропозиції та коментарі. RJ вирішив оглянути тему, переглянув літературу та цей рукописний огляд та надав критичний огляд, пропозиції та коментарі.

Заява про конфлікт інтересів

Автори заявляють, що дослідження проводилось за відсутності будь-яких комерційних або фінансових відносин, які можна трактувати як потенційний конфлікт інтересів.