Research on Animal Production

fa تاثیر تزریق درون تخم‎ مرغی ال-کارنیتین و بتائین بر قابلیت جوجه درآوری، غلظت متابولیت‎ های خون، ویژگی‎ های لاشه و بیان برخی از ژن‎ های مرتبط با رشد و نمو در جوجه‎ های گوشتی یک روزه Effects of In ovo Injection of L-carnitine and Betaine on Hatchability, Blood Metabolites Concentration, Carcass Characteristics, Expression of Some Growth Associated Genes and Development of One Day Old Chicks تغذیه طیور تغذیه طیور پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه و هدف: تغذیه مواد مغذی به داخل تخم مرغ می‌تواند محدودیت‌ مواد مغذی موجود در تخم مرغ را کاهش دهد و به بهبود کیفیت رشد جنین و جوجه کمک نماید. بنابراین جهت دستیابی به حداکثر عملکرد پس از تفریخ، بایستی توجه زیادی بر رشد و نمو جنین صورت گیرد. همچنین، تامین مواد مغذی برای جنین (تغذیه جنینی) در اواخر دوره جنینی و اوایل زندگی جوجه می&lrm;تواند به&lrm;منظور برطرف کردن محدودیت‌های رشد و نمو مورد استفاده قرار گیرد. استفاده از برخی مواد مغذی طی دوره انکوباسیون می تواند باعث بهبود سوخت و ساز در جنین شده و اثرات مفیدی بر عملکرد بعد از تفریخ داشته باشد. ال-کارنیتین ترکیبی دوقطبی محلول در آب است و به&lrm;دلیل ظرفیت محدود جوجه های جوان برای سنتز </div> <div style="text-align: justify;">ال-کارنیتین، افزودن این ماده می&lrm;تواند اثرات سودمندی برای جوجه داشته باشد. بتائین از مشتقات اسیدهای آمینه (تری متیل گلایسین) است و به&lrm;عنوان دهنده گروه متیل عمل </div> <div style="text-align: justify;">می کند. این تحقیق به&lrm;منظور بررسی تاثیر تغذیه جنینی ال-کارنیتین و بتائین بر قابلیت جوجه درآوری، شاخص رشد و بیان برخی از ژن های مرتبط با رشد و نمو در جوجه های گوشتی یک روزه انجام شد. مواد و روش&lrm;ها: برای انجام این تحقیق تعداد630 عدد تخم مرغ نطفه دار نژاد راس سویه 308 (سن مرغ های مادر 34 هفته) در قالب طرح کاملاً تصادفی با 6 تیمار، 5 تکرار و تعداد 21 عدد تخم مرغ در هر تکرار استفاده شد. میانگین وزن تخم مرغ ها برابر 1/18± 56/64 بوده است. تیمارهای آزمایشی شامل گروه شاهد (بدون تزریق)، تزریق خشک (سوراخ کردن </div> <div style="text-align: justify;">تخم مرغ)، تزریق سرم فیزیولوژی (100 میکرولیتر)، تزریق درون تخم مرغی ال-کارنیتین (8 میلی گرم)، تزریق درون تخم مرغی بتائین (2/5 میلی گرم) و تزریق درون تخم مرغی </div> <div style="text-align: justify;">ال-کارنیتین و بتائین (8 میلی گرم ال-کارنیتین و 2/5 میلی گرم بتائین) بودند. تزریق در روز 14 دوره جوجه کشی درون کیسه آمنیوتیک انجام شد. 100 میکرولیتر محلول تزریق به&lrm;وسیله سرنگ انسولین با زاویه 45 درجه در یک سوم بالای تخم مرغ با عمق تزریق 19 میلی متر تزریق گردید. دمای محلول تزریقی هنگام تزریق 30 درجه سانتی گراد بود و در دمای 35 درجه سانتی گراد به&lrm;مدت 15 دقیقه برای هر تیمار انجام شد. بعد از تزریق محل تزریق با استفاده از چسب مسدود شد. تخم مرغها در دستگاه جوجهکشی (با دمای 37/5 درجه </div> <div style="text-align: justify;">سانتی گراد و رطوبت 61 درصد) قرار داده شدند. بعد از تفریخ، جوجه ها وزن کشی شدند. همچنین تخم مرغهای نابارور و تخم مرغهای با جنین مرده برای بررسی گامههای مرگ و میر جنینی به آزمایشگاه منتقل و شکسته شدند. جوجه ها پس از تفریخ، با ترازوی دیجیتال با دقت 0/01 گرم توزین شدند و وزن پس از تولد تعیین شد. سپس دو جوجه از هر تکرار برای بررسی خصوصیات لاشه (ران، سینه، جگر و کیسه زرده) انتخاب و کشتار شدند. خون گیری از سیاهرگ گردن برای اندازه گیری برخی از فراسنجه های خونی (کلسترول، تری گلیسرید و پروتئین کل) انجام شد. برای بررسی بیان نسبی ژن ها، نمونه بافت جگر و ماهیچه سینه از جوجه یک روزه جدا شد. بیان نسبی ژن ها به وسیله واکنش Real-Time PCR با استفاده از آغازگرهای اختصاصی ژن ها اندازه گیری شد. داده های به&lrm;دست آمده از بیان ژن با روش لیواک واکاوی اولیه شد. جوجه های باقی مانده به&lrm;مدت هفت روز پرورش داده شدند و افزایش وزن، مصرف خوراک اندازه گیری و ضریب تبدیل خوراک محاسبه شد. واکاوی داده ها با رویهGLM  نرم&lrm;افزارSAS  انجام شد.   یافته ها: نتایج این پژوهش نشان داد که تزریق 8 میلی گرم ال-کارنیتین باعث کاهش تلفات و افزایش جوجه درآوری گردید (0/05P<). تزریق 2/5 میلی گرم بتائین باعث افزایش مرگ و میر جنین در گامه پایانی و کاهش درصد جوجه درآوری گردید (0/05>p). تزریق ال-کارنیتین و بتائین به&lrm;تنهایی و با هم تاثیری بر وزن جوجه ها در هنگام تفریخ نداشت (p>0/05). تزریق ال-کارنیتین به&lrm;همراه بتائین باعث کاهش غلظت تری گلیسیرید و کلسترول سرم خون شد (0/05P<)، درحالیکه تاثیری بر غلظت پروتئین کل در سرم خون نداشت (p>0/05). تزریق ال-کارنیتین و بتائین به تنهایی و یا ترکیب ال-کارنیتین و بتائین باعث افزایش درصد سینه و ران در جوجه یکروزه گردید (0/05P<)، درحالیکه تزریق ال-کارنیتین و بتائین تاثیری بر وزن کیسه زرده و جگر نداشت (0/05<p< span=""></p<>). تزریق ال-کارنیتین و بتائین و ترکیب با هم تاثیری بر ویژگی های عملکردی جوجه ها در هفت روزگی نداشت (0/05<p< span=""></p<>). علاوه بر این، تزریق درون تخم مرغی ال-کارنیتین و بتائین به&lrm;تنهایی و ترکیب با هم باعث افزایش بیان نسبی ژن IGF-1 در بافت جگر و ژن&lrm;های MyoD و MyF5 در ماهیچه سینه شد (0/05P<). نتیجه&lrm;گیری کلی: نتایج پژوهش نشان داد که تزریق ال-کارنیتین با کاهش تنش اکسیداتیو ممکن است مرگ و میر جنین در مرحله جوجه درآوری را پایین آورده و در نتیجه نرخ </div> <div style="text-align: justify;">جوجه درآوری را بهبود می&lrm;دهد. به&lrm;طور کلی، نتایج نشان داد که تزریق ال-کارنیتین و بتائین با افزایش بیان ژن IGF-1، می تواند ترشح IGF-1 را تحریک کرده و در نتیجه بیان برخی از </div> <div style="text-align: justify;">ژن های تنظیمی ماهیچه (MyoD, MyF5) را افزایش داده و در پی آن تکثیر و بلوغ سلول های ماهواره ای را در مرحله جنینی بهبود دهد. بنابراین می توان ال-کارنیتین وبتائین را برای فعال&lrm;سازی مسیر سیگنالی IGF-1 جهت تحریک رشد ماهیچه و رشد جوجه&lrm;های گوشتی استفاده کرد.  </div> <div style="text-align: justify;"> <div style="text-indent: -0.5pt;">Extended Abstract </div> <div>Background: In ovo feeding of nutrients into the egg can reduce nutrient limitations within the egg, thereby improving embryo quality and chick growth. Therefore, significant attention should be given to the growth and development of the embryo to maximize performance after hatching. Additionally, providing nutrients to the embryo (embryo nutrition) may enhance growth performance and help overcome developmental limitations during the late embryonic period and early life of the chick. Administering certain nutrients during the incubation period can improve metabolism in chick embryos and yield beneficial effects on post-hatching performance. L-carnitine is a dipolar compound soluble in water, and its in ovo injection may benefit chickens due to their limited capacity to synthesize L-carnitine. Betaine, a derivative of the amino acid trimethylglycine, acts as a methyl group donor, and its beneficial effects on the performance of various bird species have been documented in numerous studies. This study aimed to investigate the effects of in ovo feeding of L-carnitine and betaine, either alone or in combination, on hatchability, carcass traits (drumstick, breast, liver, and egg yolk), blood indices (cholesterol, triglycerides, and total protein), and the expression of growth-associated genes (liver IGF-1 and muscle MyoD and MyF5) in chicks. Methods: A total of 630 fertile eggs (Ross 308 strain from a 34-week-old breeder flock) were randomly assigned to six treatments, with five replicates and 21 eggs per replicate. The mean weight of the eggs was 56.64 ± 1.18 g. Treatments included a control group (non-injected), dry punch, physiological saline injection (100 µL), in ovo injection of L-carnitine (8 mg), in ovo injection of betaine (2.5 mg), and in ovo injection of both L-carnitine and betaine (8 mg L-carnitine + 2.5 mg betaine). Treatment solutions were injected into the amniotic sac on day 14 of incubation. A total of 100 µL of the injection solution was injected with an insulin syringe into the upper third of the egg, reaching a depth of 19 mm. The injection solution was maintained at 30°C, while the environmental temperature was kept at 35°C, with each treatment lasting approximately 15 minutes. After injection, the injection site was sealed. The eggs were then placed in an incubator set at 37.5°C and 61% humidity. Infertile eggs and those with dead embryos were transferred to the laboratory for examination of embryonic mortality. After hatching, the chicks were weighed using a digital scale with an accuracy of 0.01 g to determine post-hatch weight. Two chicks from each replicate were selected and slaughtered to assess carcass traits (drumstick, breast, liver, and egg yolk). Blood samples were taken from the neck to determine blood parameters (cholesterol, triglycerides, and total protein). The liver and breast muscle of the one-day-old chicks were collected to measure relative gene expression. Relative gene expressions were quantified using Real-Time PCR with gene-specific primers. Data obtained from gene expression were analyzed using the Livak method. The remaining chicks were reared for seven days, during which weight gain, feed consumption, and feed conversion ratio were determined. Data were analyzed using the general linear model procedures of SAS 9.1. Results: The results indicated that in ovo injection of 8 mg L-carnitine decreased mortality and increased hatchability (P<0.05). However, injection of 2.5 mg betaine increased embryo mortality during the final stage of incubation and decreased the percentage of hatched chicks (P<0.05). In ovo injection of L-carnitine and betaine, both alone and in combination, reduced serum triglyceride and cholesterol concentrations (P<0.05) but did not significantly affect total protein concentration (P>0.05). Furthermore, in ovo injection of L-carnitine and betaine, alone or in combination, increased the percentage of breast and thigh yield in newly hatched chicks (P<0.05). However, there was no effect on yolk sac and liver weights (P>0.05). The injections did not influence the functional characteristics of the chickens at 7 days of age (P>0.05). Additionally, L-carnitine and betaine, either alone or in combination, increased the relative expression of the IGF-1 gene in the liver and the MyoD and MyF5 genes in the breast muscle of hatched chicks (P<0.05). Conclusion: The results of this research indicate that L-carnitine may reduce embryo mortality during incubation by mitigating oxidative stress, thereby increasing the hatching rate. Overall, the findings suggest that in ovo injection of L-carnitine and betaine can stimulate IGF-1 secretion and subsequently enhance the expression of muscle regulatory genes (MyoD, MyF5), promoting the proliferation and maturation of satellite cells during the embryonic stage. Therefore, L-carnitine and betaine can be recognized as positive stimulants of the IGF-1 signaling pathway, contributing to muscle growth and overall chicken development.</div> <div></div></div> ال-کارنیتین, بتائین, تزریق درون تخم مرغی, فاکتور رشد شبه انسولینی, فاکتورهای تنظیمی ماهیچه Betaine, In ovo injection, Insulin like growth factors, L-carnitine, Myogenic regulator factors 83 94 http://rap.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1638-2&slc_lang=fa&sid=1 Fereshteh Shokrani فرشته شکرانی fereshteh.shokrani@yahoo.com 100319475328460022897 100319475328460022897 No Department of Animal Science, Urmia University, Urmia, Iran گروه علوم دامی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران Mohsen Daneshyar محسن دانشیار daneshyar_mohsen@yahoo.com 100319475328460022898 100319475328460022898 Yes Department of Animal Science, Urmia University, Urmia, Iran گروه علوم دامی دانشگاه ارومیه Zarbakht Ansari Pirsaraei زربخت انصاری پیرسرائی zarbakht_ansari@yahoo.com 100319475328460022899 100319475328460022899 No Department of Animal Science, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran گروه علوم دامی دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی ساری Seyed Ali Mirghelenj سیدعلی میرقلنج a_mirghelenj@yahoo.com 100319475328460022900 100319475328460022900 No Department of Animal Science, Urmia University, Urmia, Iran گروه علوم دامی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران