Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

В городе Ово Кормление коммерческими яйцами бройлеров: точный и воспроизводимый метод воздействия на развитие и рост мышц

2.6K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/63006

⸱

20 сентября 2021 г.

 ,  ,  , 
1Department of Animal and Dairy Sciences, University of Georgia

В этой статье

Краткое содержание

Была разработана надежная методология для проведения исследований в ово-кормлении с использованием некубированных коммерческих яиц бройлеров для проверки способности природных и синтетических соединений, в данном случае никотинамид рибозида, влиять на развитие и рост мышц.

Аннотация

В течение последних трех десятилетий ученые из красного мяса и птицы сосредоточились на разработке стратегий и технологий для манипулирования развитием мышц во время эмбрионального и внутриутробного развития. Эта область продолжает оставаться областью внимания, потому что количество мышечных волокон устанавливается в течение этого времени и определяет основу для всего будущего роста. На птицеводстве многочисленные исследования продемонстрировали в ово-кормлении факторы роста, витамины или другие питательные вещества, улучшающие эмбриональное развитие мышц и кишечника цыплят. Улучшение развития ово-мышц может принести пользу птицеводческой промышленности, возможно, влияя на выход мяса, скорость роста или условия миопатии. В течение последних пяти лет лаборатория Гонсалеса в Университете Джорджии разработала методологию никотинамидного рибозида в ово-кормлении эмбрионов бройлеров-цыплят, которая изменила развитие мышц. При введении в желточный мешок развивающегося эмбриона никотинамид рибозид увеличивал массу большой мышечной массы грудной клетки и плотность мышечных волокон при вылуплении. Этот протокол продемонстрирует методологию точного и воспроизводимого проведения исследований в ово-кормлении с использованием коммерческих стандартных и высокопродуктивных эмбрионов бройлеров. Эти данные и методы позволят другим исследовательским группам выполнять исследования кормления ово с большим успехом и воспроизводимостью.

Введение

С 1960 года потребление мяса птицы на душу населения в Соединенных Штатах росло с поразительной скоростью, в то время как другие первичные источники белка оставались на прежнем уровне, снижались или минимально увеличивались. Птицеводческая промышленность вложила значительное время и исследовательские усилия в оптимизацию питания и генетики, чтобы произвести эффективную птицу, чтобы не отставать от спроса. Поскольку основной целью птицеводческой промышленности является производство мышц для преобразования в мясо, их усилия резко изменили конечную мышечную массу птицы при сборе урожая.

Как и большинство видов, домашняя птица развивает мышцы двухфазным образом. Первичный миогенез использует мезенхимальные стволовые клетки для производства первичных мышечных волокон, которые служат каркасом для второй волны развития мышечных волокон1. У домашней птицы первичный миогенез происходит в период эмбриональных дней с 3 по 8, а вторичный миогенез происходит с 8 по 212 день. После развития первичные и вторичные мышечные волокна служат основой для всего будущего роста мышц посредством клеточной гипертрофии. Поэтому ученые и промышленность потратили значительные усилия, пытаясь манипулировать первичным и вторичным миогенезом у всех видов, производящих мясо, чтобы максимизировать выход мяса.

Одна из технологий, исследованных в птицеводстве, называемая ово-кормлением, включает в себя кормление соединений через инъекции. В ово-кормлении, технология, используемая птицеводческой промышленностью в течение почти 40 лет, была первоначально разработана для введениявакцины 3. В литературе зафиксировано, что при ово-питании различными соединениями и питательными веществами в разные периоды развития и локализации внутри яйца положительно влияют на развитие и рост ово мышц 4,5,6. На сегодняшний день лаборатория Гонсалеса в Университете Джорджии является пионером в использовании никотинамид рибозида в ово-кормлении для манипулирования развитием мышц птицы.

Никотинамид рибозид, пиридин-нуклеозидный аналог витамина B3, продуцирует NAD+ через путь спасения7. Поскольку этот путь использует меньше ферментативных стадий для производства NAD+, производство является наиболее эффективным8. Гонсалес и Джексон9 продемонстрировали, что добавление развивающегося желтка эмбриона бройлера с никотинамидным рибозидом увеличивает вылупившегося цыпленка грудной клетки большую мышечную массу и плотность мышечных волокон. Позже это было подтверждено Xu et al.10, которые обнаружили, что увеличение дозы никотинамида рибозида увеличивает мышечную массу и увеличивает плотность мышечных волокон. Эти первые два исследования были проведены на коммерческом бройлере. Поскольку высокопродуктивные бройлеры обладают более значительным генетическим потенциалом для конечного размера мышечной массы, целью исследования было определение влияния дозы никотинамида рибозида на высокопродуктивного бройлера, вылупившегося цыпленка грудной клетки, основное развитие мышц и рост при вылуплении.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Все методологии были одобрены Комитетом по институциональному уходу и использованию животных Университета Джорджии.

1. Инкубация яйцеклеток и назначение лечения

  1. Закупка и обработка яиц
    1. Получите некульбированные, оплодотворенные высокопродуктивные яйца бройлеров и транспортируйте их в лабораторию.
    2. Осматривайте и выбрасывайте яйца, считающиеся некачественными.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Исключите деформированные яйца (круглые, удлиненные, плитчатые), потрескавшиеся, грязные / окрашенные, тонкой скорлупой и морщинистые. Это важно для минимизации риска тухлых яиц.
    3. Назначайте отдельные номера яиц, взвешивайте и записывайте номера и веса яиц в программном обеспечении для работы с электронными таблицами.
    4. Используйте программное обеспечение для работы с электронными таблицами для сортировки яиц по весу.
      1. Выделите столбцы количество яиц и вес яйца .
      2. Выберите вкладку Данные , а затем Сортировка - сортировка данных по весу яйца от самого маленького до самого большого.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Для наилучшей скорости вылупления используйте яйца весом от 40 до 70 г.
      3. Исходя из конструкции эксперимента, назначают яйцеклеткам (в числовом или алфавитном порядке) инъекционное лечение и день эвтаназии. Введите количество лечения и день эвтаназии в отдельные столбцы и случайным образом назначьте эти факторы в пределах каждого слоя.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Для этой публикации методы лечения были случайным образом распределены в пределах каждого 8-яичного слоя.
    5. Создайте сводную таблицу в программном обеспечении для работы с электронными таблицами, чтобы убедиться, что каждая обработка имеет одинаковый начальный вес яйцеклеток.
      1. Выделите все данные в электронной таблице для анализа.
      2. Выберите параметр Сводная таблица на вкладке Вставка .
      3. Выберите независимую переменную (столбец «День эвтаназии ») в подокне «Поля сводной таблицы» и перетащите его в поле «Строки ».
      4. Выберите независимую переменную (столбец «Лечение ») в подокне B и перетащите его в поле «Строки» в разделе «День эвтаназии».
      5. Выберите интересующую зависимую переменную (Вес яйца) и перетащите ее в поле «Значения ».
      6. Измените параметры поля «Значение », щелкнув зависимую переменную и выбрав Параметры поля значения.
        1. Измените значение параметра на Среднее.
  2. Назначение лотка
    1. В программном обеспечении для работы с электронными таблицами назначайте яйца в лоток (в числовом или алфавитном порядке), чтобы обработки были одинаково представлены в лотке.
      1. Назначают первые четыре яйца с назначенными процедурами на лоток 1. Назначьте следующие четыре яйца в лоток 2 и продолжайте до тех пор, пока все яйца не будут назначены на лоток.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Этот шаг будет варьироваться в зависимости от количества инкубаторов и лотков, используемых в эксперименте.
  3. Убедитесь, что все обработки одинаково представлены на панели задач с помощью функции сводной таблицы .
    1. Выделите все данные в электронной таблице для анализа.
    2. Выберите параметр Сводная таблица на вкладке Вставка .
    3. Выберите независимую переменную (столбец области уведомлений ) во вложенном окне Поля сводной таблицы и перетащите его в поле Строки .
    4. Выберите интересующую зависимую переменную (Вес яйца) и перетащите ее в поле «Значения ».
    5. Измените параметры поля «Значение », щелкнув зависимую переменную и выбрав Параметры поля значения.
      1. Измените параметр на Счетчик.
  4. Инкубация
    1. Поместите яйца в соответствующий инкубационный лоток и предварительно инкубируйте их при 26,6 °C с 40% ± 4% относительной влажности в течение 6 ч.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Некоторые инкубаторы имеют системы самоконтроля, которые могут быть не совсем точными. Используйте другие устройства контроля температуры и влажности для контроля условий.
    2. Увеличьте температуру инкубатора до 37 °C с 40% ± 4% относительной влажности и поддерживайте эти условия до 18-го дня инкубации.
      1. Чтобы обеспечить надлежащую температуру инкубатора, измеряйте температуру поверхности нескольких яиц по всему инкубатору два раза в день с помощью термометра тепловой поверхности, чтобы убедиться, что температура поверхности составляет 37 ° C.
    3. Поворачивайте яйца ежечасно, чтобы изменить положение.
    4. Регистрируйте вес яиц ежедневно, чтобы обеспечить потерю веса яиц на 10-12,5% в течение первых 18,5 дней инкубации.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Если потеря веса не находится в нужном диапазоне, отрегулируйте (увеличьте или уменьшите) влажность.
  5. Инкубационный день-10 в ово инъекциях
    1. Рассчитайте количество никотинамида рибозида, необходимого для каждого лечения, используя вес формулы 290,07 г / моль, с 100 мкл раствора, введенного в желточный мешок каждого яйца.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Стерильный физиологический раствор (0,9%) раствор будет использоваться в качестве разбавителя для всех растворов.
      Расчет: 50 яиц × 100 мкл = 5000 мкл (5 мл) необходимого раствора. Округлите до 6 мл, чтобы обеспечить наличие достаточного количества раствора для инъекций (рисунок 1).
      1. После того, как растворы сделаны, поместите их в водяную баню 37 ° C, чтобы сохранить их при температуре яиц.
    2. Вынимайте яйца из инкубатора по одному лотку за раз и накрывайте теплым полотенцем.
    3. Свечное яйцо для расположения желточного мешочка и очистки области инъекции 70% этанолом.
    4. Вводят стерильную 20 г, 2,54 см подкожную иглу ~1 см в яичную скорлупу и вводят назначенную дозу в желточный мешок. Вводят яйца из 0 мМ никотинамида рибозида со 100 мкл стерильного физиологического раствора (0,9%).
    5. Немедленно накройте место инъекции небольшим кусочком абсолютной водонепроницаемой ленты, чтобы избежать чрезмерной потери влаги.
    6. После того, как все яйца прошли обработку, поместите лоток обратно в инкубатор.
    7. На 18-й день инкубации извлеките яйца из лотков и поместите их в инкубационные ящики в соответствии с их обработкой.
    8. Поместите инкубатор в инкубатор и увеличьте влажность до 60 ± 2% до тех пор, пока не вылупятся все яйца или до 23-го дня инкубации.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Если яйца не содержат эмбриона при ковырянии, выбросьте яйцо. Это предотвратит возникновение тухлых яиц.

2. Забор образцов основных мышц эвтаназии и грудной клетки

  1. Эвтаназия цыплят
    1. На 18-й день инкубации вынимают эмбриональные яйца из инкубатора и помещают их при комнатной температуре на 1 ч, чтобы прекратился метаболизм. Извлеките эмбрионы из яиц, взвесьте без желточного мешка, а затем обезглавливайте. Через 12 часов после вылупления усыпните птенцов под воздействием CO2 в течение 10 мин, взвесьте, быстро соберите размер кроны до крестца, а затем обезглавливайте.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Тот факт, что у птицы больше нет головы, обеспечивает эвтаназию.
    2. Рассмотрим следующие измерения (этапы 2.1.2.1-2.1.2.4) с использованием цифровых суппортов для эмбрионов и цыплят.
      1. Для определения длины от кроны до крестца уложите птенца на бок с заправленной вниз головой и ногами под телом. Измерьте от макушки головы до хвоста.
      2. Чтобы измерить ширину головы, измерьте от одного ушного отверстия до другого ушного отверстия.
      3. Для определения длины головы измеряйте от задней части клюва до задней части черепа.
      4. Возьмите неэластичную веревку и оберните ее вокруг черепа от одного отверстия уха до другого, чтобы измерить окружность головы. Поместите строку на метрическую линейку, чтобы получить измерение.
    3. Соберите окружность груди, обернув веревку вокруг груди, под которой крылья соприкасаются с телом и поместив струну на метрическую линейку, чтобы получить измерение.
    4. Опрыскивайте грудь 70% этанолом и пальцами потяните перья и кожу, чтобы выявить основные грудные мышцы и проведите измерения (шаги 2.1.4.1-2.1.4.2) цифровыми суппортами.
      1. Чтобы определить ширину груди, измерьте поперек груди, где крылья соприкасаются с телом.
      2. Для определения длины груди измеряют от нижней части ключицы до верхней части жировой подушки.
  2. Экстракция большой грудной мышцы, измерение и сбор
    1. С помощью хирургических ножниц или скальпеля и щипцов удалите правую большую грудную мышцу, разрезав вдоль килевой кости и освободив мышцу от стенки тела.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Убедитесь, что вы не собираете малую грудную мышцу, визуально определяя, что мышца остается на грудной клетке.
    2. После удаления большой грудной мышцы положите мышцу плоско на палочку эскимо и соберите следующие измерения (шаги 2.2.2.1-2.2.2.3) с помощью цифровых суппортов.
      1. Для определения длины мышцы измерьте от черепной до каудальной части мышцы.
      2. Для определения ширины мышцы измеряют в самой широкой части черепной части мышцы.
      3. Для определения толщины мышц подберите грудь щипцами и отмерьте на самом толстом участке черепной части мышцы.
    3. При желании храните эту мышцу и левую большую грудную мышцу для дальнейших анализов (таких как гистология, экспрессия белка и генов и т. Д.) При -80 ° C в течение года.

3. Статистика

  1. Анализируйте данные как полностью рандомизированный дизайн с яйцом / цыпленком в качестве экспериментальной единицы.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Доза никотинамида рибозида (DOS) служила фиксированным эффектом. Все данные анализировались с помощью программного обеспечения для статистического анализа (см. Таблицу материалов) и вычислялись попарные сравнения между наименьшими квадратными средствами обработки. Различия были признаны значительными при P < 0,05.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Не было выявлено эффектов DOS для массы тела эмбрионов 18-го дня и вылупившихся цыплят (P > 0,52; Рисунок 2). Не было никаких эффектов DOS для всех измерений основных мышц грудной клетки эмбриона на 18-й день (P > 0,24; Рисунок 3). Не было выявлено эффектов DOS для измерения длины и ширины большой длины и ширины вылупившегося цыпленка грудной клетки (P > 0,26); однако DOS влиял на мышечную массу и глубину (

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

На сегодняшний день лаборатория Гонсалеса в Университете Джорджии является единственной группой, которая продемонстрировала положительное влияние никотинамид рибозида в ово , питаясь грудными мышцами, на развитие и рост основных мышц грудной клетки . Первое исследование показало, что при ово-кормлении 250 мМ никотинамида рибозид увеличивал мышечную массу и габариты при введении в желточныймешок 9. В последующем исследовании введение увеличивающейся дозы никотинамида рибо...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы не имеют права заявлять о конфликте интересов.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить Cobb Vantress, Inc. за пожертвование яйцеклеток и оказание технической помощи в инкубации яйцеклеток. Авторы хотели бы поблагодарить компанию ChromaDex, Inc. за техническую помощь в области никотинамида рибозида.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Air-Tite™ иглы для подкожных инъекций стерильные - 20 г; 1-дюймовыйFisher Scientific14-817-208https://www.fishersci.com/shop/products/sterile-hypodermic-needles-32/p-7182916#?keyword=
Аналитические весыVWRVWR-214B2https://us.vwr.com/store/product/20970740/vwr-b2-series-analytical-and-precision-balances
Полный набор для препарированияDOCAZONDK1001https://www.amazon.com/DOCAZON-Complete-Dissection-Set-Dissecting/dp/B07VBHKSW3
Fisherbrand™ Isotemp™ Универсальные ванны класса люксFisher ScientificFSGPD02 https://www.fishersci.com/shop/products/isotemp-general-purpose-water-baths/p-6448020
Fisherbrand™ Стерильные шприцы для одноразового использованияFisher Scientific14-955-464https://www.fishersci.com/shop/products/sterile-syringes-single-use-12/p-7114739#?keyword=
HIGH INTENSITY EGG CANDLERTitan ИнкубаторыН/Дhttps://www.titanincubators.com/collections/egg-candlers/products/egg-candler-high-intensity
инфракрасный термометр для лбаHALIDODOXZ-001
Microsoft ExcelMicrosoftN/A
Neiko Tools Цифровой штангенциркульNeiko Tools01408Ahttps://www.amazon.com/Neiko-01407A-Electronic-Digital-Stainless/dp/B000NEA0P8?th=1
Абсолютная водонепроницаемая лента Nexcareмарки732https://www.nexcare.com/3M/en_US/nexcare/products/catalog/~/Nexcare-Absolute-Waterproof-Tape/?N=4326+3294529207+3294631805
& rt=rud
Размер ручки Температура и влажность USB Регистратор данных с дисплеемOmega OM-HL-SP-TH
SAS 9.4 для WindowsSAS InstituteN/Ahttps://www.sas.com/en_us/home.html
Sportsman 1502 ИнкубаторGQF Manufacturing1502https://www.gqfmfg.com/item/1502-digital-sportsman/
Тру Ниаген (никотинамид рибозид)ChromaDex, Inc.Н/Дhttps://www.truniagen.com/truniagen-300mg/ - примечание, свяжитесь с компанией для чистого продукта
Wood Craft SticksCreatologyM20001547https://www.michaels.com/wood-craft-sticks-by-creatology/M20001547.html
https://www.omega.com/en-us/temperature-measurement/temperature-and-humidity-data-loggers/p/OM-HL-SP-Series

Ссылки

  1. Biressi, S., Molinaro, M., Cossu, G. Cellular heterogeneity during vertebrate skeletal muscle development. Developmental Biology. 308 (2), 281-293 (2007).
  2. Chal, J., Pourquie, O. Making muscle: Skeletal myogenesis in vivo and in vitro. Development. 144 (12), 2104-2122 (2017).
  3. Sharma, J., Burmester, B. Resistance of Marek's disease at hatching in chickens vaccinated as embryos with the Turkey herpesvirus. Avian Diseases. 26 (1), 134-149 (1982).
  4. Al-Murrani, W. K. Effect of injecting amino acids into the egg on embryonic and subsequent growth in the domestic fowl. British Poultry Science. 23 (2), 171-174 (1982).
  5. Ohta, Y., Kidd, M. T., Ishibashi, T. Embryo growth and amino acid concentration profiles of broiler breeder eggs, embryos, and chicks after in ovo administration of amino acids. Poultry Science. 80 (10), 1430-1436 (2001).
  6. Zhao, M. M., et al. In ovo feeding of creatie pyruvate increases hatching weight, growth performance, and muscle growth but has no effect on meat quality in broiler chickens. Livestock Science. 206, 59-64 (2017).
  7. Bieganowski, P., Brenner, C. Discoveries of nicotinamide riboside as a nutrient and conserved NRK genes establish a Preiss Handler independent route to NAD1 in fungi and humans. Cell. 117 (4), 495-502 (2004).
  8. Chi, Y., Sauve, A. Nicotinamide riboside, a trace nutrient in foods, is a Vitamin B3 with effects on energy metabolism and neuroprotection. Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care. 16 (6), 657-661 (2013).
  9. Gonzalez, J. M., Jackson, A. R. In ovo feeding of nicotinamide riboside affects pectoralis major muscle development. Translational Animal Science. 4 (3), 1-7 (2020).
  10. Xu, X., Jackson, A. R., Gonzalez, J. M. The effects of in ovo nicotinamide riboside dose on broiler myogenesis. Poultry Science. 100 (3), 100926(2021).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

эмбрионы бройлеровникотинамидрибозидгиперплазия мышечных волоконбольшая грудная мышцаэмбриональный миогенезинкубация птицыплотность мышечных волоконморфометрия мышц
В городе Ово Кормление коммерческими яйцами бройлеров: точный и воспроизводимый метод воздействия на развитие и рост мышц
Связаться с нами
Порекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия использования

Политики

© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.