激光环境浓缩和螺旋藻藻提高肉鸡生长性能和改变肌原性的基因表达胸大肌维

介绍

今天的商业烤焙用具是一个高度饲料高效基因混合选择快速的增长和高乳房收益率(Soglia et al ., 2016)。这个选择需要跟上需求越来越禽肉在最近几十年,归因于负担得起的成本、营养价值和生产可持续性(Petracci et al ., 2015)。迅速增长和过多的乳房肌肉已经无意中改变了鸟的重心(Havenstein et al ., 2003质量问题),导致福利和肉。主要福利问题包括腿残废和缺乏活动(Dunkley 2007;诺尔斯et al ., 2008;Bassler et al ., 2013),导致接触性皮炎,进一步不活动,增加单位(周et al ., 2000;Naas et al ., 2009)。Litter-contact驱动皮炎的胸部和脚架结果化学燃烧效应很可能痛苦(Haslam et al ., 2006)。此外,饮食中蛋白质浓度以及源可以改变垃圾质量和增加皮炎发生增加水分含量(Swiatkiewicz et al ., 2017)。All-vegetable家禽饮食配方的出现提升了拦路贼皮炎,特别地,以及垃圾水分含量,而饮食含有10%家禽副产品在42 d长出来(Eichner et al ., 2007)。

最近,乳房肌肉肌病称为伍迪乳房(WB)与乳房收益率高,重鸟类(Petracci和卡瓦尼,2012;Kuttappan et al ., 2016;Gall et al ., 2019)。伍迪的乳房被Sihvo等人在2013年首次为特征,已成为最普遍的,破坏性的肉质量的担忧禽肉生产(Sihvo et al ., 2013;Tijare et al ., 2016)。这种疾病的胸大肌肌肉是广泛被苍白,僵化的组织,一个突出的尾脊。伍迪乳腺癌导致降级在屠杀,减少原料和烹煮的家禽产品质量,在严重的情况下,呈现。损失重大,降级或拒绝花费美国家禽行业2亿美元/年(贾维斯et al ., 2020)和影响肉鸡的48 - 73% (Velleman 2019)。虽然世行的病因尚不清楚,可能的组合因素,障碍是一直观察到鸟类(重Kuttappan et al ., 2016,2017年;李若本et al ., 2019),由测量重品质,厚乳房菲产品(Zhang et al ., 2019;长谷川et al ., 2020)。组织学检查循环供应减少和广泛的胶原蛋白渗透/纤维化,以及巨大的肌肉纤维退化,一直在折磨肌肉(Kuttappan et al ., 2017;Velleman 2019;Baldi et al ., 2020;长谷川et al ., 2020)。最初被描述为肉类质量问题,世行一直猜测是一个产品和/或减少动物福利的一个原因(Gall et al ., 2019;Baldi et al ., 2020)。中介伍迪乳房一个替代方法是使用环境浓缩增加活动。

增加运动被证明能改善肉鸡胫骨质量和步态(Prayitno et al ., 1997;Reiter Bessei, 2009),但刺激这一结果自愿通过环境浓缩,没有负交替生长性能,限制了不同的结果。环境浓缩被广泛定义为一个修改圈养动物的环境改善生物功能(1995年纽贝里)。浓缩是真正有效和生物相关的,它应该明显改善动物的能力应对环境(1995年纽贝里;梅森et al ., 2007)。Bizeray et al。(2002)将彩色聚光灯投射在烤焙用具笔地板但是没有看到增加在觅食行为或身体活动。Tahamtani et al。(2020)介绍了多种形式的浓缩,包括稻草和高架平台,但是看到增加拦路贼皮炎由于稻草和减少由于平台行走能力。巴克斯特et al。(2019)实现平台栖息和尘埃浴烤肉活动但没有增加。同样的,浓缩的研究平台和et al。(2016)没有增加肉鸡的积极行为。一个有前途的新型激光浓缩设备设计的迈耶et al . (2019,2020)成功肉用鸡运动增加了157%没有诱导恐惧,残废或接触性皮炎(迈耶et al ., 2020)。此外,激光刺激摄食行为增加,这导致提高采食量,体重增加,饲料转化率,减少到18分(迈耶et al ., 2019)。

诱导运动的兴趣从肉质的角度来看除了动物福利。众所周知,运动可以引起骨骼肌包括肌纤维类型的变化,氧化能力和血液供应(Fluck 2006;Kalbe et al ., 2018)。骨骼肌表型改变和改善肉品质性状作为锻炼的结果通过自由放养的访问曾被观察到在肉鸡(阴et al ., 2015;郭et al ., 2019)。然而,这一结果还没有报道传统提高肉鸡。有趣的是,在pen-reared猪了Kalbe et al。(2018)自愿、猪与自然/高运动水平显示肌原性的基因的表达改变半腱肌肌肉内的利益包括肌肉生长抑制素、胰岛素样生长因子2,成肌细胞测定蛋白质1,和肌肉调节因子4。因此,自愿在传统商业肉鸡饲养可能减轻WB严重性以及改善动物福利。

动物福利的讨论是不完整不考虑鸟的营养;均衡的饮食对肉用鸡至关重要的健康和五个自由之一(农场动物福利委员会委员会,1979年)。经常使用的营养干预来提高肉鸡生长性能和减少饮食成本实施补充饮食中蛋白质产品。螺旋藻微藻是越来越受欢迎,因为它是一个高质量的,可持续的蛋白质来源马德拉et al ., 2017)。通过光合作用,微藻合成,必需氨基酸的来源,据报道类似或优于常规植物来源的蛋白质品质的蛋白质(贝克尔,2007)。此外,新的蛋白质来源取代/减少玉米和大豆输入肉用鸡饮食是必要的提高可持续性和效率的生产(马德拉et al ., 2017)。

螺旋藻可以刺激阳性免疫反应,提高肉鸡抗氧化状态(Mirzaie et al ., 2018;Pestana et al ., 2020),也是一个行之有效的必需氨基酸,脂肪,维生素,矿物质,抗氧化剂,特别是蛋白(Spolaore et al ., 2006;索尼et al ., 2017)。在日益肉用鸡口粮,这藻类改善了体重增加夹杂物级别低至≤1% (公园et al ., 2018),高达16% (埃文斯et al ., 2015)。然而,微藻不能完全取代饮食中的大豆:50%螺旋藻替换采食量减少,增长,负面影响在肉鸡饲料转化率氨基酸补充以上控制饮食(Velten et al ., 2018)。总而言之,微藻被认为是一个可持续的蛋白质来源动物的饮食,不需要农田。未来生物质收获技术的进步和效率,微藻蛋白质可能会提供一个具有成本效益的替代,这并不妨碍生长性能(Saadaoui et al ., 2021)。

研究目标是验证的积极影响激光浓缩设备中描述梅尔et al。(2019)对肉鸡生长性能,证实了激光不产生负面影响动物福利方面的接触性皮炎发生,独立并结合螺旋藻海藻饲料成份。本研究包括测量乳房的其他组件的宽度和鱼片重量,WB得分,肌原性的基因的表达胸大肌在屠宰时确保enrichment-induced锻炼没有阻碍乳房收益或减少乳房肌肉质量。

材料和方法

动物

活禽程序都是由爱荷华州立大学批准机构动物保健和使用委员会IACUC # 19 - 322。1200混合性别罗斯708肉用鸡雏鸡获得商业孵化器(Welp孵卵所,班克罗夫特,IA,美国)和运输家禽研究和教学单位在爱荷华州立大学7-wk地板笔生长实验。鸟被随机分配到30笔鸟类和体重作为笔到达(鸟BW d0:平均35.98±0.51 g),七十只家禽被随机分配在d0焦鸟类(n= 14笔5鸟/笔;7笔/浓缩治疗和饮食),与wing-bands标识,注明动物安全凝胶食用色素(红色、蓝色、绿色、紫色和黑色;伍德里奇威尔顿市,美国)。食用色素是应用于一个棉花球,摩擦的鸟的头部和颈部,并根据需要重新应用。

住房和喂养

鸟被安置在40笔(1.22,2.44米/笔)在谷仓划分在两个房间。一个房间包含20个激光笔(+浓缩设备),第二个包含20笔监狱(没有浓缩设备),与门和一个接待室分离的房间所以没有交叉激光曝光是可能的。环境条件和管理都具有相同的房间。大约10厘米深新鲜木屑提供床上用品在坚实的混凝土楼板,用铁丝网围成的和PVC管分规(1.22米高)笔分开。高和低的温度和湿度是每天监测。鸟类逐渐从24小时调整d0,定义为天的位置(30 - 40勒克斯),20 h光从d8-49(20 - 30勒克斯)。小鸡孵蛋了2-heat灯/笔(22.9厘米反射镜与瓷套接字)使用125瓦热灯泡(森林城,马威尔明顿,美国)1星期。

肉鸡均匀分配到两种饮食和跨越激光和谷仓的监狱房间(n= 20笔/饮食):控制饮食(控制),控制饮食+ 2.5%螺旋藻藻成分(Arthrospira platensis;藻类)。饮食是制定708年罗斯入门指南(d0-d14),种植者(d14-28),修整器1 (d28-42)和修整器2 (d42-49)性能阶段(表1)。鸟喂养随意一个悬挂器(BRHF151,布劳尔设备,霍顿,IA,美国)逐步提高,以适应鸟身高。提供了水随意从挂乳头水行(~ 8乳头/笔)。整个审判是6.1%的总死亡率;3.8%反对LASER-enriched鸟类,鸟类和2.3%或者由饮食,控制饮食中藻类饮食中3.1%和3.0%。

激光浓缩设备

十个激光浓缩设备,先前所描述的迈耶et al . (2019,2020)设计和校准,涵盖两个毗邻的笔(近似面积5.95²)。浓缩装置由一对独立的红色650 nm激光包含在一个金属盒20.5 - 20.5厘米前面玻璃安装在一个专门设计的结构由三个木梁(2.4米高)放在笔上。激光投影的方向笔地板和移动在一个随机模式在变速4分7.6和30.5厘米/秒之间“激光时期”:05:30,11:30,下午,23:30每日的全部试验。谷仓和研究人员没有进入谷仓的激光也不反对房间包含4分的4 h每日激光时期。

性能

7-wk试验分为起动器,种植者,修整器1,修整器2性能。鸟类在每一笔都是重笔,和焦鸟类分别称重,试验开始和结束时的每个时期。采食量(FI)是通过测量记录消失。饲料转化率(货代)计算平均的鸟类数量的笔和笔。

乳腺癌水泡和拦路贼皮炎

焦鸟类(n= 70)每周检查乳房水泡和拦路贼皮炎在周1 - 6。接触性皮炎考试没有进行工作7焦鸟类安乐死在d42胫骨质量度量(描述Meyer et al .,未发表的论文中,也提交给边界)。雷竞技rebat这两个考试在同一天时间和每周研究员。拦路贼皮炎是通过/失败使用美国鸟类病理学家协会(2015);正常的黄色与角化过度或轻微的变色面积不到一半的拦路贼进了“,”和侵蚀,溃疡,痂,出血、肿胀面积超过一半的拦路贼得分”失败。“乳房水泡得分存在/基于方法的缺席格林et al。(1985);被认为是水泡出现在等于或大于1.27厘米²,当有一个或多个烧伤,或当有痂乳房皮肤。brownish-colored黑星病被认为是“温和”与溃疡黑色的分泌物被认为是“严重的”。

乳房肌肉宽度和重量

36在d22摊位,29日,42岁,49岁的100只鸟的一个子集/治疗(n= 200活禽)乳房宽度的测量。整个的宽度胸大肌肌肉从机翼下翼用软裁缝测量卷尺(发表在厘米)。d42和49,安乐死由二氧化碳(美国兽医协会,2020),整个右乳房鱼片从100只鸟切割/单独计算,重(n= 200乳房的重量,在公斤)。

伍迪乳房得分

d42, 49岁,世行被指派了一位研究人员使用触觉0 - 3所描述的Kuttappan et al。(2016)在100年的一个子集鸟/计算(n= 200片)。在右乳片事后分数分配。分数在0 - 3范围内分配,0代表一个正常的柔软和灵活的鱼片,1代表一个温和WB鱼片与硬度通过颅和尾地区但仍在内侧/尾地区灵活,2代表一个温和的世行鱼片是困难的和僵化,但中期尾地区保持一定的灵活性,和3表示严重WB鱼片没有灵活性。增加0.5被用于识别中间分数基于木质观察的程度。

乳房肌肉MRNA隔离和QPCR

d42和49 ~ 12:00每个计算WB得分后,颅地区(~ 52厘米²每个收集正确的鱼片(段)n= 100片/计算)。样本flash在液态氮冷冻和储存在未来分析−80°C。RNA分离从60岁乳房肌肉样品在两个时间点使用RNeasy纤维组织工具包(试剂盒,医学博士,美国)。十五岁乳房肌肉样品/治疗/计算分析。孤立的RNA是DNAse治疗和稀释50 ng / ul一步SYBR绿色定量PCR(试剂盒,医学博士,美国),测试6肌肉的生长和监管引物的兴趣和广泛表达鸡看家基因,28 s。引物包括:成肌细胞测定蛋白1 (MyoD);myogenin (MyoG);肌肉调节因子4 (MRF4);胰岛素样生长因子1 (IGF1);胰岛素样生长因子2 (IGF2); and myostatin (MSTN). Means are reported as adjusted Ct values: [(40-MeanCt_testgene+(平均28 s) - (MeanCt_测试基因)]。

空气和垃圾的质量

氨测定在鸟身高在前面,中间,和每个房间的谷仓的1天/周,周1 - 7与手持氨监控(GasAlert极端,BW技术,解决分歧,美国)和氨测试条。氨监视器和一个氨水箱和滴定每14 d提供了一个精确值在ppm,而条提供一系列的5 ppm。垃圾质量分析每周根据国家鸡委员会审计指南(国家鸡委员会,2020年)。垃圾水分在三种不同的评价,随机选择钢笔在前面,中间,和每个房间的谷仓。一个把垃圾收集的样本从3部分;垃圾在15厘米的水行每笔排除在外。垃圾质量得分由相同的人员每周通过/失败;通过垃圾必须“松散压缩挤压时的手。如果垃圾仍在一个土块挤出时在手里,太湿”(国家鸡委员会,2020年)。

统计分析

研究是一个2×2的阶乘设计两个浓缩(激光vs . CON)和两个饮食(藻类与控制)治疗。房间在谷仓抱愧蒙羞了浓缩处理,因此不包括在模型中,但环境条件,管理和饲养是两个房间之间尽可能相同。所有的数据进行了分析使用SAS软件9.4版本(SAS研究所有限公司;2016年,凯莉,数控。美国)。PROC单变量被用来评估数据之前分析的分布。伍迪乳房分数,由于规模的描述性的性质,分析了分数的百分比分布富集和饮食,似然比卡方P价值报告预测评分的治疗和饮食。剩下的数据是正态分布的,因此分析了使用PROC混合,混合线性模型,浓缩和饮食为主要的影响,以及由此产生的浓缩^*饮食交互。大多数肉鸡在这项研究中取得了“缺席”/“通过”对接触性皮炎,因此数据无法统计分析和给出了描述性的,分数的百分比分布在每个治疗。主成分分析(PROC主要是QUAL)被用来测试qPCR内冗余和相关结果和PROC CORR被用来提供变量之间的皮尔逊相关系数。所有措施,的值P≤0.05被认为是显著的。

结果

性能

投料前2周也影响治疗,但是在种植期(周2 - 4),有显著富集的饮食交互(P= 0.031),与激光治疗和藻类的饮食增加FI (表2)。激光治疗采食量增加了0.07公斤,而饮食的影响藻类种植者FI增加了0.08公斤。在修整器1期(周4 - 6),浓缩的影响依然显著(P= 0.011),平均LASER-enriched鸟吃0.09公斤大于控制同行。虽然没有饮食的影响在FI修整器1,在这段时期algae-fed鸟吃数值小于鸟类美联储控制饮食(0.006公斤减少)。在周6 - 7(修整器2),浓缩和饮食治疗影响肉用鸡FI,尽管LASER-enriched鸟保持数值增加0.03公斤(浓缩的消费P= 0.246)。

体重的起动时间(d14)独自积极影响浓缩(P= 0.013),LASER-enriched鸟类体重0.017公斤大于弊;饮食体重没有显著影响。然而,在这个计算,algae-fed鸟类超过control-fed鸟(饮食重达0.011公斤P= 0.097)。在种植期间,饮食的浓缩交互是重要的(P= 0.014),由d28鸟体重平均增加由于浓缩和饮食(交互P= 0.018)。LASER-enriched鸟类获得0.083公斤超过反对鸟(浓缩P< 0.001),algae-fed鸟类上涨0.049比control-fed鸟,无论浓缩(饮食P= 0.008)。LASER-enriched鸟类体重显著0.10公斤以上CON同行在周4(浓缩P< 0.001),而鸟类美联储藻类饮食重达0.059公斤高于美联储控制饮食(饮食P= 0.005)。

在修整器1(周4 - 6),饮食对体重有显著影响(饮食P= 0.039);鸟吃海藻成分获得0.064公斤不到鸟美联储控制饮食。LASER-enriched鸟类保持数值增加获得高于反对在这个时期(饮食)的平均值0.053公斤(浓缩P= 0.086)。在修整器1的结论(d42),浓缩单独影响体重(P< 0.001),与LASER-enriched鸟类体重0.144公斤以上CON肉鸡;没有发现由于藻类包容差异。同样,在d49,只有浓缩影响最终体重(P< 0.001),与LASER-enriched鸟类达成7-wk屠宰体重0.148公斤以上缺点;没有差异由于d49饮食治疗(P= 0.453;表2)。在最后的学习一周,浓缩和饮食对体重增加的影响(P= 0.654;表2)。

饲料转化率(公斤饲料消耗/公斤体重)是影响只有通过浓缩在启动期间的主要作用(P= 0.003);有三分减少LASER-enriched鸟类的观察。在种植期间,货代没有显著的治疗效果,但反对美联储控制饮食显示数值最高的鸟类或至少有效的饲料转化率(P= 0.731)。在周4 - 6(修整器1),饮食本身影响货代(P= 0.028),由于藻类包含九分明显增加。在这一时期,鸟类在反对浓缩美联储控制饮食治疗的数值最低货物收据,连同身体重量最低。在周6 - 7(修整器2期),浓缩和饮食影响了货代,但是最轻的治疗组,反对鸟类美联储控制饮食,保持了货代(最低数值P= 0.296;表2)。

乳腺癌水泡和拦路贼皮炎

乳房水泡“缺席”得分都焦鸟类通过周1 - 6的当前的研究。拦路贼皮炎是分“通过”在所有焦点鸟类,周1 - 5。在周6日12日70焦鸟类得分拦路贼皮炎的“失败”。两个影响肉鸡的欺诈治疗和10在激光治疗肉鸡。四个影响肉鸡被喂以控制饮食和8与藻类补充。

乳房肌肉宽度和重量

乳房宽度显著影响浓缩(P< 0.001)在所有时间点测量,在周3开始。在d22摊位,激光肉用鸡乳房宽度测量大于缺点(0.49厘米P< 0.001),在d29激光乳房大0.43厘米(P< 0.001)。这种浓缩效应在宽度保持在d36(增加0.48厘米;P< 0.001),d42(增加0.48厘米;P< 0.001)和d49(增加0.47厘米;P= 0.006)。藻类的主要效应只在d49饮食很重要(P= 0.015),algae-fed肉用鸡乳房宽度小于control-fed 0.41厘米。右边乳房鱼片体重,从100肉鸡/计算在6和7-wk屠杀,并不影响浓缩或饮食端点(P= 0.054;表3)。

伍迪乳房得分

伍迪乳房分数在0 - 3范围内分配由0.5增加了百分比分数的分布。在6-wk计算,得分在目前的研究范围从0到1(正常的轻微的白平衡)。更大比例的LASER-enriched肉用鸡乳房分数掉进了正常的范畴;100年的乳房在d42得分,72%的LASER-enriched肉用鸡乳房和60.4%的反对肉用鸡乳房收到0分(无WB)。百分之二十的LASER-enriched肉用鸡乳房和27.1%的反对肉用鸡乳房获得正常的轻微的得分为0.5分。百分之八的LASER-enriched肉用鸡乳房和12.5%的反对肉用鸡乳房被打入1(温和的白平衡;P= 0.4701,图1一个)。

分析了饮食,在d42更大比例的algae-fed肉用鸡乳房掉进了正常(得分0)和轻度WB(得分1)类别,而更大比例的控制鸟落在正常的轻微(0.5)类别。百分之六十九的algae-fed肉用鸡乳房得分0 64.3%相比control-fed肉鸡。百分之十九的algae-fed肉用鸡乳房和26.8%的control-fed肉用鸡乳房得分0.5。在温和的白平衡范畴,11.9%的algae-fed肉用鸡乳房和8.9%的control-fed肉用鸡乳房被打入1 (P= 0.6335;图1 c)。

在第七周,世行分数介于0和2之间。6-wk一致的结果,更大比例的LASER-enriched肉用鸡乳房被得分0:39.1%的LASER-enriched肉用鸡乳房和23.8%的反对肉用鸡乳房。这是一个大15.3%的结果影响鱼片的分数LASER-enriched肉用鸡乳房场骗局相比在0.5正常温和的类别,表明硬度开始颅地区的鱼片,34.8%的LASER-enriched肉用鸡乳房和31%的反对肉用鸡乳房收到这分数。LASER-enriched肉用鸡的19.6%和26.2%的反对肉用鸡乳房得到1分(轻微的)。没有骗鸟胸部得分为1.5,而2.2%的LASER-enriched肉用鸡乳房属于这一类别。在温和的白平衡范畴,4.4%的LASER-enriched肉用鸡乳房和19.1%的反对肉用鸡乳房被打进2。这表明大约15%少LASER-enriched肉用鸡乳房得分与温和的白平衡受到影响(P= 0.0958,图1 b)。

分析了饮食时,可比的藻类和control-fed肉用鸡乳房被得分在d49正常;分别为32.4%和31.5。在正常的轻微的类别,有更大比例的algae-fed肉用鸡乳房,algae-fed的37%和26.5%的control-fed肉用鸡乳房接收得分0.5。温和的白平衡范畴内,22.2%的algae-fed和23.5%的control-fed肉用鸡乳房得到1分。没有control-fed肉用鸡乳房得到1.5分(轻度至中度世行);1.85%的algae-fed肉用鸡乳房属于这一类别。更大比例的control-fed肉用鸡乳房掉进了温和的白平衡范畴,与17.7%的控制和7.41%的海藻肉用鸡乳房得到2分,表明适度减少10.3% WB分数在藻类d49饮食(P= 0.4653;图1 d)。

乳房肌肉QPCR

结果从qPCR提出了调整后的Ct值,计算相对于广泛表达鸡28 s基因。激光浓缩MyoG显著调节基因表达(P= 0.009),MRF4 (P< 0.001),IGF1 (P= 0.001)和MSTN (P= 0.006),而控制(图2一个)。MyoG是调节4.7%,MRF4 8.5%, IGF1 4.5%, MSTN 3.3%激光治疗。MyoD趋势向意义的表达调节激光肉用鸡乳腺组织中(P= 0.072)。饮食影响显著MRF4的表达(P= 0.013)和IGF1 (P= 0.015),control-fed鸟类显示upregulation 5% MRF4 IGF1表达式(表达式和3.3%图2 b)。IGF2的表达趋势是调节在控制饮食(P= 0.089)。铀浓缩活动^*饮食的交互作用显著影响表达只MyoD (P= 0.012),但存在分歧意味着在每个基因,除了IGF2 (图2 c)。

乳房组织收集和分析从两个研究时间点,d42 d49,因此主要的影响当宰杀的日子(年龄)进行了分析。当宰杀的日子显著影响IGF1的表达(P< 0.001)和IGF2 (P< 0.001),8.6%和6.8增加表达式,分别在d49 (图3一)。无论是浓缩x天还是饮食x天交互跨任何重大的基因测试,但意味着在单个基因之间的差异,提出了引用(图3 b, C)。

进行主成分分析测试qPCR数据中的冗余和相关性。一个温和MRF4和IGF1(之间存在正相关关系r= 0.69)和IGF1和IGF2 (r= 0.61)表达式。MyoD和MyoG表达之间存在弱正相关(r= 0.54),MyoD和MRF4表达式(r= 0.46),MyoD IGF1表达式(0.36),MyoG和MRF4表达式(r= 0.59),MyoG IGF1表达式(r= 0.49),MyoG IGF2表达式(r= 0.50),MyoG MSTN表达式(r= 0.53),MRF4 IGF2表达式(r= 0.43),MRF4 MSTN表达式(r= 0.55),IGF1和MSTN表达式(r= 0.46),IGF2和MSTN表达式(r= 0.57)。剩余的相关系数与。

空气和垃圾的质量

垃圾分“通过”的脆弱在周1 - 7研究在这两个房间。氨试验片范围是相同的在这两个房间在周1 - 7,分别为:5、5、5、5、10、20和20 ppm。利用手持氨监控在鸟高度时,每个房间之间的读数保持类似的谷仓。在激光的房间里,阅读发现:0、3、4、4、4、7和9 ppm,分别工作1 - 7。反对的房间,数据发现:0、4、4、4、4、9、9 ppm分别工作1 - 7。

讨论

当前的研究旨在识别独立和累积效应的两个工具用于提高肉鸡福利和可持续生产:环境浓缩和海藻饲料成份。环境浓缩的目的是提高动物福利指标,特别是增加自然行为的表达,应该改善生物结果(1995年纽贝里;肋骨et al ., 2018)。浓缩是越来越感兴趣的消费者和被家禽生产商研究和实现一个可持续的策略来改善动物福利,现在需要在某些审计指南(美国农业部,2014;鸡蛋生产商,2017年合并;濮德培的食物,2018;克里斯坦森,2020)。加入螺旋藻藻(Arthrospira platensis)饮食是越来越受欢迎的自然,抗生素替代品,增长promotant免疫刺激剂和蛋白质代用品(Mirzaie et al ., 2018;Pestana et al ., 2020)。

激光浓缩独自肉用鸡活体重增加每个性能的结论,尤其是在6 -和7-wk时间点,LASER-enriched鸟类完成为0.14 (d42)和0.15 (d49)公斤体重大于CON肉鸡。重要的是,鸟类在激光治疗管理增加BW不牺牲货代,可以说是最关键的生产结果改进的可持续性。货代在起动阶段减少3点LASER-enriched鸟类;饲料仅占>肉用鸡生产成本的70%,因此饲料效率的位置是一个主要的选择结果促进盈利能力(陈et al ., 2021)。而货代可能会有经济价值由于其多,带着货代可以降低饲料成本减少5% (埃莫森,1997)。因此,货代与市场增加体重的维持是有关激光浓缩的生产结果。

改进的增长表现在LASER-enriched鸟类同意以前的工作利用这些激光设备,在浓缩导致的体重增加0.24公斤/鸟d42 (迈耶et al ., 2019)。与当前研究的结果相比,在最初的激光货代工作改进的性能在每个时期和整体(级总体减少)。这种差异可能是由于基因菌株和不同表型的增长率/重量吸积(罗斯308肉鸡使用的初步研究与罗斯708肉鸡在当前研究中使用)或饮食藻类的包含组件在当前的工作中,也产生了不同的增长和采食量。罗斯708肉鸡(Aviagen, 2019)估计较低体重和货代在d42相比308年罗斯(Aviagen, 2019 b),以及不同的估计体重增加曲线,这肯定会影响生产的结果。然而,生长性能改善跨研究和两个基因在LASER-enriched鸟类是显著的,一致的结果可能被视为意外由于增加锻炼,归因于天生的觅食行为,观察到试验(迈耶et al ., 2020,2021年)。

运动曾在生蛋的鸡饲料转化率差压力(阿克巴et al ., 1985),已被证明没有效果在肉鸡体重或货代,是否刺激照明(Prayitno et al ., 1997资源()或通过增加距离Reiter Bessei, 2009;Ruiz-Feria et al ., 2014)。现代肉鸡据报道,绝大多数时间都不活跃,和只有3.3%的天走附近市场重量(周et al ., 2000)。这被认为是一个unenriched环境(的结果1999年纽贝里),exercise-limiting放养密度(索伦森et al ., 2000),大部分的基因选择与骨骼疾病相关的乳腺癌和体重(Kestin et al ., 1992)。被广泛接受的理论是,选择改进的增长率和货代无意中喜欢鸟”,能够减少下属能量消耗(散步、探索垃圾,跑步,等等。)因为生产力特征与行为特征有时冲突”(Bizeray et al ., 2000)。

因此,改进的性能在LASER-enriched鸟同时增加积极的行为和行走距离观察超过两项研究(迈耶et al ., 2020;迈耶et al .,未发表的同伴纸),是一个相对独特的结果。我们假设的水平运动通过激光浓缩在我们的研究是在一个理想的范围:除了最小访问饲料和水(刘易斯和Hurnik, 1990年),但不要阻碍增长的能量消耗,体现在绩效结果。这一结果是同样的观察研究涉及到高-低运动水平的自由放养的鸡,高运动鸟类更重(郭et al ., 2019)。然而,这些鸟是一个中国本土品种大大延长时间,140 d,而我们的典型商业鸟类只有35 - 70 d。

性能优势由于饮食藻类种植时期观察夹杂物,与FI和BW平均0.06公斤增加更多的藻类和control-fed d28鸟类。有趣的是,这是唯一的性能时期有一个浓缩^*饮食的互动关系,LASER-enriched鸟类获得饮食和体重远远超过反对鸟类的饮食(表2)。相反,在周4 - 6(修整器1期),有增加体重的增加和改进控制algae-fed鸟货代。这最终没有达到高潮在不同BW d42也49由于饮食,但仍是意想不到的。可能主要影响激光浓缩比可改善由于饮食的完成时间。无论如何,增长优势种植期间可能是至关重要的小型鸟市场改善体重增加,货代,和可持续性。

螺旋藻微藻富含必需氨基酸、脂类、维生素、矿物质、抗氧化剂,被认为是良好的蛋白质来源(Spolaore et al ., 2006;索尼et al ., 2017)。缺乏强大的性能响应因藻类49 d在当前的研究中是与之前的一些工作,提高肉鸡生长性能超过35 d在夹杂物水平较低,≤1% (公园et al ., 2018在21 d),并显著提高夹杂物水平,≤16% (埃文斯et al ., 2015)。埃文斯的研究报告,包含21%是不利于鸟采食量和性能,确定16%加入螺旋藻的上限(2015)。与我们的数据协议,工作罗斯和Dominy (1990)更类似的生长周期长度没有性能影响肉鸡美联储12%螺旋藻在41 d,和作者报道增长放缓12%喂鸟相比,1.5,3,包含6%。类似结果报道,螺旋藻包含0.5 - -2%的饮食没有显著影响肉用鸡增长在最近的一项研究中,但数值提高货代在包含治疗(1%Mirzaie et al ., 2018)。

总的来说,LASER-enriched CON鸟类,鸟类一贯优于除了修整器1期,algae-fed鸟类通常(数值)比鸟类美联储控制饮食。螺旋藻饮食中更微妙的影响和潜在的阴影下的exercise-inducing影响激光浓缩生产参数,但是我们的关键数据显示,性能没有负面影响,由于螺旋藻部分替代豆粕作为膳食蛋白质来源。根据市场成本和可用性、螺旋藻可以用来降低整体实际饮食成本没有性能损失,基于数据报道,别人的工作。

接触性皮炎既是动物福利和胴体质量问题与接触时间增加有关质量差的垃圾(Bassler et al ., 2013)。皮炎的胸部和脚影响肉用鸡尸体的15 - 30% /周(格林et al ., 1985),造成相当大的经济损失两个高价值的零售产品。乳房皮炎没有观察到在目前的研究中,可能由于两个放养密度低于典型的商业,以及一个相对干净的研究背景。此外,垃圾保持干燥和脆性研究的整个工作7。拦路贼皮炎成本行业2.8亿美元/年由于肉用鸡爪子的价值(牧羊人和仙童,2010)。在协议与以前的工作在我们的实验室,拦路贼皮炎没有观察到周1 - 5的研究(迈耶et al ., 2019)。然而,少量的影响及其观察在周6(12焦鸟类70)。这些分数发生在有限数量的笔,目前还不清楚为什么他们就受到影响。皮炎的一个可能的解释是氨、尿素的推导垃圾结合水分从排泄物或饮酒者,创建一个化学燃烧影响鸟的皮肤(Haslam et al ., 2006)。然而,氨以鸟身高在两个房间的谷仓周7不超过9 ppm使用滴定氨监视器,远低于NCC审计最多25 ppm。明确相关性拦路贼皮炎和垃圾水分也被确定(Haslam et al ., 2006),但是垃圾质量保持在当前的研究中是通过工作7。饮食中蛋白质来源的转变包括皮炎可能也起到了一定作用;只有4影响肉鸡的control-fed相比8 algae-fed鸟类。尤其是膳食蛋白质的来源和all-vegetable饮食已经被证明能够影响垃圾水分,并可能因此增加拦路贼皮炎与湿度的增加(Eichner et al ., 2007;Swiatkiewicz et al ., 2017)。总体而言,目前还不清楚为什么一小部分笔在同一个房间/谷仓被接触性皮炎和其他人没有影响,但是失败的频率分数(12 490总分)太低分析统计。

胸大肌肌肉增长的结果相关的肉鸡生产和能源分区,以当前工作的整个乳房直径增长的肉鸡和右乳房鱼片体重验尸。LASER-enriched鸟类保持一贯乳房宽度大于d22-d49的反对,无论饮食治疗,但未发现差异由于浓缩或饮食在鱼片重量d42或49。这一结果可能是重要的肉质量和畅销的产品。尽管整个鸡胸肌最高价值烤肉肉切(美国农业部,2021),有有限的数据探索运动对乳腺癌的影响肉品质和比例肉鸡的胸肌。这些结果非常重要,因为乳房肌肉肌肉疾病导致降级在屠杀,即伍迪乳腺癌和白色的条纹图案,屡次与重,厚乳房片(Kuttappan et al ., 2017;长谷川et al ., 2020)。在当前的研究中,表型,乳房尺寸/形状改变了激光浓缩,但产生的产品重量不增加。

伍迪的乳房是最普遍的鸟类与相应的重的乳房片(太阳et al ., 2018;Zhang et al ., 2019;长谷川et al ., 2020)。伍迪的负面影响肉质观察乳腺片是由肌肉纤维变性和结缔组织过度渗透,以支持不成比例的大的肌肉(Tijare et al ., 2016),但伍迪乳房的根本原因仍然未知。然而,这是行之有效的,长时间的锻炼可以改变骨骼肌纤维的表型。这种影响一直在自由放养的观察与传统提高肉鸡阴et al。(2015)。此外,运动可以刺激毛细血管发展,因此增加血液供应,从而导致增加营养和氧气交付骨骼肌(Fluck, 2006)。WB表型的主要问题是缺乏足够的血液供应由于肌肉纤维分解,产生和缺氧导致新陈代谢饥饿组织(Pampouille和c . Hennequet-Antier 2019;Velleman 2019;Baldi et al ., 2020)。因此,运动出于同伴中描述激光浓缩工作(迈耶et al ., 2021)可能有助于改善乳房的肉质量和降低WB严重性通过刺激肌肉增长和循环更健康。这是证明的减少由于激光浓缩WB分数。在周6,LASER-enriched肉用鸡乳房增加了20%在正常鱼片分数比控制,和减少56%的轻度影响至极。7周,所有世行分数在严重程度增加,转向温和的分数,但LASER-enriched肉用鸡乳房保持正常得分高手相比,增加了64%,一个引人注目的中等分数场骗局相比减少334%这一结果提供的证据表明,肌肉损伤的程度是有限的激光浓缩处理。

这个结果是由最近的一项研究证实,自由放养的鸡和更多的锻炼最终以尸体改善肉品质(增加蓄水能力和降低剪切力值),以及减少比例的乳房重量(郭et al ., 2019)。工作阴et al。(2015)表明,自由放养的运动增加了肌肉纤维的直径胸大肌。在另一项研究中,烤肉活动增加由于垂直面板浓缩增加肌肉小腿的宽度,但乳房没有测量的宽度(Tahamtani et al ., 2020)。作者的知识,没有当前数据评估运动对世行直接的影响。

膳食螺旋藻藻在世行严重性的影响是不太清楚;在周6屠杀,algae-fed肉用鸡乳房正常的分数高了6% control-fed鸟类相比,然而,algae-fed肉用鸡乳房显示,34%轻微增加分数control-fed相比,有更多control-fed肉用鸡轻度乳房落入正常(0.5)类别。在7周,藻类的百分比——control-fed WB分数正常的几乎是相同的,但有一个适度减少139%分数algae-fed肉用鸡乳房比控制。总的来说,增加正常观察分数在6周的年龄和中等分数的减少藻类饮食中观察到7周的年龄,一个积极的结果,以前没有研究和需要进一步验证无论环境浓缩研究。

mRNA表达特定基因参与骨骼肌代谢及肌细胞生成是自愿检查,以确定影响锻炼使用乳房组织收集在周6和7屠杀。阴et al。(2015)收集肌原性的调节因子基因表达数据的大腿和胸部肌肉的肉鸡传统与自由放养的但没有看到内基因表达的差异胸大肌。在最近的研究中,基因表达的MyoG独自调节由于激光浓缩。Myogenin是一个转录因子参与骨骼肌肌细胞生成和修复所必需,形成肌管和成熟的肌肉纤维(Ganassi et al ., 2020),已被证明是自由放养的鸡大腿肌肉的增加相比pen-raised鸟类(阴et al ., 2015)。这种转录因子可以考虑增加肌肉内稳态的标志,作为MyoG调节细胞的融合,从而确定肌肉纤维特征(Ganassi et al ., 2020)。

Myogenic-regulatory因素4,仅仅一个基因表达调节肌肉的骨骼肌(Schiaffino et al ., 2018),是调节8.5%的乳腺组织LASER-enriched肉鸡。表达MRF4成肌细胞分化和肥大以及运动有关;缺乏这种蛋白质会导致肌肉疾病(Hernandez-Hernandez et al ., 2017)。尽管MRF4骨骼肌生长的负调节(莫雷蒂et al ., 2016),这个基因也被调节的大腿肌肉与散养肉鸡访问(阴et al ., 2015),提高猪增加半腱肌的运动(Kalbe et al ., 2018)。在数据公布在这里,MRF4表达减少algae-fed肉用鸡乳房组织相比,控制饮食,一个意想不到的结果可能反映在减少乳房宽度在algae-fed d49肉鸡。

胰岛素样生长因子- 1表达增加LASER-enriched肉用鸡乳腺组织;IGF1骨骼肌的关键生长因子被认为调节肌纤维肥大和再生(Philippou et al ., 2007)。IGF1的mRNA表达之前与post-hatch肌肉增长的鸡(Zhang et al ., 2019)。像MRF4 IGF1 control-fed肉用鸡表达增加乳房组织与藻类相比,这可能再次被反映在减少乳房宽度在d49 algae-fed鸟类。此外,IGF1表达式是增加d49计算d42相比,无论治疗,结果可能反映了经济增长和增加肉用鸡乳房肌肉周6和7之间的屠杀(韦洛索,2008)。IGF2,另一个因素在鸡骨骼肌生长所必需的(Zhang et al ., 2019)在d49同样增加,无论治疗。这个证据支持的持续增长是增加乳房d42-49之间的宽度。我们没有观察到增加IGF2 LASER-enriched肉用鸡乳房组织基因的表达情况,对比发现Kalbe et al。(2018), IGF2是调节在半腱肌的肌肉与运动增加的猪。

肌肉生长抑制素是一种消极的监管机构肌肉的增长,这种蛋白质的缺乏导致过度缺乏相应的增加迫使肌肉大小(Amthor et al ., 2007)。与我们的研究结果相比,MSTN表达减少猪增加半腱肌的肌肉锻炼(Kalbe et al ., 2018)。乳房肌肉宽度显著增加LASER-enriched肉鸡整体鱼片相同的重量,增加MSTN表达观察可能是健康的肌肉增长的风向标,MSTN是肌肉的主要监管机构。缺乏MSTN与小鼠的肌肉功能下降有关(Amthor et al ., 2007)。另外,MSTN表达肉用鸡乳房肌肉与鸟负相关和肌肉重量在90 - 150天的年龄(窦et al ., 2018)。这不同于当前结果,MSTN表达积极增加乳房肌肉宽度和体重(乳房鱼片体重影响激光浓缩)。肌原性的增长潜力之间的差异测量通过信使rna表达以及宏观纹理这里的乳房组织观察到的变化可能是由于激光运动(迈耶et al ., 2021)。食用海藻不影响乳房宽度和重量,除了一个例外7-wk屠杀的计算。d49, control-fed鸟类相比有更高的乳房宽度海藻治疗。目前还不清楚为什么algae-fed鸟类会较低比例的d49乳腺组织;作者的知识,没有现有的数据表明螺旋藻的饮食会改变乳房肌肉产生。最有可能的是,体重,影响主要由激光浓缩,倾斜的结果,当观察到主要饮食本身的影响。

总之,这些数据进一步证明激光浓缩设备的有效性在混合提高肉用鸡性能,快速增长的商业基因。本研究小说的结果是不断增加乳房宽度在肉鸡暴露于激光浓缩,不增加乳房的重量,可能会损害伍迪乳房肌病。肌原性的表达增加与生长有关的基因和转录因子在LASER-enriched肉用鸡乳房组织,以及减少的严重程度WB触觉分数通过星期7,表明自愿运动视觉刺激在星期5的激光设备(梅耶et al .,未发表的同伴纸)有积极的影响胸大肌罗斯708肉鸡肌肉增长。饮食螺旋藻藻也出现减少的严重程度WB d42分数,49岁,但基因表达降低肌肉的生长和监管因素MRF4和IGF2。进一步说,这项研究显示2.5%的积极影响螺旋藻藻饮食中包含在种植期间的性能。这种添加剂最终没有增加肉鸡体重和可能是美联储在一个包含水平低于最优结果的必要条件。

增加活动和体重观察LASER-enriched鸟类没有负面影响动物福利措施收集,没有发现在接触性皮炎或环境条件影响。未来的研究利用激光浓缩关注胸脯肉质量以及经济增长和福利,尤其是在商业环境,是十分必要的。增加额外的工作研究螺旋藻藻纳入肉用鸡饮食也是必要的。这里描述的激光浓缩装置适用于商业应用程序,因为它可以使用多个羊群没有扰乱生物安全,畜牧业,或者死亡。商业规模与细化和验证设置,它可以作为一个浓缩的选择同时改善活动和性能。

数据可用性声明

原始数据支持了本文的结论将由作者提供,没有过度的预订。

道德声明

动物研究是由爱荷华州立大学机构进行审核和批准的动物保健和使用委员会IACUC # 19 - 322。

作者的贡献

毫米,AJ和EB概念和设计的研究。毫米和EB导致了农场动物保健、数据收集、统计分析和草稿。所有作者导致修订手稿、阅读和批准提交的版本。

资金

本研究动物科学部门的支持,爱荷华州立大学农业与生命科学学院和美国农业部对EB的部分资金和AJ工资,从美国农业部授予# 2019-69012-29905 EB薪水的部分资金,博士生和项目融资。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

出版商的注意

本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。

确认

作者要感谢家禽农场研究和教学人员帮助畜牧业和仓库管理,以及m . s .学生Emiline Sundman和卡桑德拉Stambuk博士和各种本科生帮忙提高混合饮食,体重鸟类。

引用