Mikrobiyota Çalışmaları için Ticari Bir Hattan Mikropsuz Hızlı Büyüyen Piliçlerin Üretimi
18 Haziran 2020
Burada, ticari bir piliç hattı olan Ross PM3'ün yumurtalarından mikropsuz civcivlerin üretilmesi için bir yöntem açıklıyoruz. Bu yöntem, diğer kanatlı hayvan türlerinden mikropsuz hayvanların üretimi için uyarlanabilir.
Şimdiye kadar, mikropsuz kuşların üretimi, araştırma için hayvan ırkı ile sınırlıydı. Burada bunu ticari hayvanlarla yapmanın mümkün olduğunu gösteriyoruz. Bu teknik, çiftlik kuşlarının genetik arka planını kullanarak mikrobiyotanın etkisi ile ilgili çalışmalar yapmayı mümkün kılar.
Bu protokolü denerken, seçilen türün standart koşullarda üremesini kontrol etmek ve izolatörlerde çalışma konusunda güçlü bir bilgiye sahip olmak önemlidir. Pozitif basınç altında sert bir yalıtkanda 50 mililitrelik tüpler, plastik pipetler, ışınlanmış besleme, otoklavlanmış su ve steril sızdırmaz plastik kaplar kurarak başlayın. Transfer antiseptik tuzağını %2'lik bir kuaterner amonyum çözeltisi ile doldurun ve tüm temas yüzeylerinin dezenfeksiyonunu sağlamak için izolatörü her sterilizasyon arasında izolatörün içindeki malzemeleri hareket ettirerek formaldehit buharı ile üç kez sterilize edin.
Yumurtaları tanıtmadan en az iki gün önce, izolatör sıcaklığını 37 santigrat dereceye ayarlayın. Giriş gününde, hidrometreyi bağıl nemin% 65 ila 70'ine ayarlayın. Temiz ve kusursuz yumurtaları seçtikten sonra, yumurta yüzeyini beş dakika boyunca %1,5 perasetik asit çözeltisine batırarak hemen dekontamine edin, ardından yumurtaları formaldehit buharı ile dekontamine edilmiş bir kutu kullanarak deney tesisine taşıyın.
Yumurtaları 14 santigrat derecede 24 saat saklayın, ardından sterilizasyonu %1,5 perasetik asit ile tekrarlayın ve yumurtaları 19 gün boyunca kuluçkalık bir kuluçka makinesine koyun. 19. günde, steril koşullar altında hafif bir yumurta mumlayıcısı kullanarak embriyonun doğurganlığını, canlılığını ve gelişimini doğrulayın. Canlı, embriyonlu yumurtaları seçin ve üzerlerine %1,5 perasetik asit solüsyonu püskürterek 30 saniye veya her yumurtanın tüm yüzeyi kaplanana kadar dekontamine edin.
Yumurtaları steril kuluçka izolatörlerine aktarın ve kuluçka alanına yerleştirmeden önce steril demineralize su ile durulayın. Yumurtadan çıktıktan sonra hayvanlar steril izolatörlerde tutulur, gama ışınlaması ile sterilize edilmiş ticari bir diyetle ad libitum ile beslenir ve otoklavlanmış musluk suyu ile sulanır. Yumurtadan çıktıktan bir gün sonra, doğrudan farklı civcivlerin rektumundan bir dışkı örneği alın ve bunları sterilize edilmiş bir cam tüpte toplayın.
Resazurinli dokuz mililitre tiyoglikolat suyuna bir mililitre dışkı ekleyin ve kalan numuneyi dokuz mililitre Beyin Kalp İnfüzyonu veya BHI suyuna ekleyin. Tüpleri 18 ila 48 saat çalkalamadan 37 santigrat derecede inkübe edin. 18 saatte, büyüme ortamındaki herhangi bir değişiklik için tüpleri görsel olarak inceleyin.
48 saat sonra, BHI dışkı suyu ortamından bir damla alın, bir cam slayt üzerine yerleştirin ve mikroskop altında gözlemleyin. Bakteri varlığından şüpheleniliyorsa, BHI kültüründen bir örnek alın ve bir BHI agar plakasına tohumlayın, ardından plakayı 18 ila 48 saat boyunca 37 derecede inkübe edin. Koloniler ortaya çıkarsa, MALDI-TOF kütle spektrometresi gibi yüksek verimli bir teknik kullanarak bakterileri tanımlayın.
İki farklı Fransız çiftliğinden gelen ROSS PM3 yumurtaları ile altı kez mikropsuz civciv üretimi gerçekleştirildi. Toplam 853 yumurta toplandı ve iki dekontaminasyon aşaması ve 19 günlük inkübasyondan sonra %86.40'ı canlı bulundu. Canlı yumurtalardan 490'ı üçüncü bir dekontaminasyon adımına tabi tutuldu ve ortalama %79.80'lik bir kuluçka oranı için çeşitli kuluçka izolatörlerine sokulduBu, toplanan ilk yumurta sayısına kıyasla %68.94'lük bir kuluçka oranını temsil eder.
Kuluçka sonuçları, toplanan yumurta sayısına kıyasla canlı civcivlerin %41.67 ila %88.16'sı arasında önemli ölçüde değişmektedir. Bu etki, yaşlı tavuklardan gelen yumurtaların daha az canlı olduğu yumurtlayan tavukların yaşı ile doğrudan ilişkiliydi. Altı çalışma, dört farklı tarama izolatörü kullanılarak gerçekleştirildi.
Bakteriyolojik kontrolden sonra, 16 izolatörün 14'ünden alınan hayvanların mikropsuz olduğu doğrulandı, bu da %86,5'lik bir başarı oranına karşılık geliyor. Bu, dezenfeksiyon prosedürlerine uyulmasını ve hepsinden önemlisi, elemanların sıvı hava kilidi yoluyla girişinin kontrol edilmesini gerektirir. Bu prosedür, hayvanların mikrobiyotanın kuşların fizyolojisi ve sağlığı üzerindeki etkisini ölçmesini sağlar.
Yumurtalara erişilebiliyorsa, diğer çiftlik kuşlarından veya vahşi yaşamdan mikrobiyotayı incelemek için uyarlanabilir ve kullanılabilir.
Genel Bakış
Bu makale, ticari broiler yumurtalarından, özellikle Ross PM3 hattından, germ-free (mikropsuz) civcivler üretmek için bir yöntem sunmaktadır. Bu teknik, çiftlik kuşlarının genetik arka planı kullanılarak mikrobiyota çalışmalarının yapılmasına olanak tanır.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Mikrobiyoloji
- Hayvan Bilimi
- Veteriner Hekimlik
Arka Plan
- Germ-free kuşlar için kullanılan önceki yöntemler araştırma cinsleriyle sınırlıydı.
- Bu çalışma, ticari kanatlıların kullanılabilirliğini kanıtlamaktadır.
- Mikrobiyotanın sağlık üzerindeki etkisini anlamak, kanatlı yönetimi için kritik öneme sahiptir.
- Süreç boyunca sterilizasyonun korunması, başarı için temel gerekliliktir.
Çalışmanın Amacı
- Germ-free civcivler üretmek için güvenilir bir yöntem geliştirmek.
- Ticari kanatlılarda mikrobiyota araştırmalarını kolaylaştırmak.
- Mikrobiyotanın kuş fizyolojisi ve sağlığı üzerindeki etkisini değerlendirmek.
Kullanılan Yöntemler
- Sterilizasyon protokolleri ile izolatörlerin hazırlanması.
- Perasetik asit kullanılarak yumurtaların dekontaminasyonu.
- Embriyo gelişiminin inkübasyonu ve izlenmesi.
- Kuluçkadan çıktıktan sonra civcivlerin bakteriyolojik kontrolü.
Temel Sonuçlar
- 853 yumurtadan %86,40'ı dekontaminasyon sonrası canlı kalmıştır.
- Canlı yumurtalar için ortalama çıkım oranı %79,80'dir.
- İzolatörler genelinde germ-free civcivlerin başarı oranı %86,5'tir.
- Canlılık oranı, yumurtlayan tavukların yaşı ile korelasyon göstermiştir.
Sonuçlar
- Bu yöntem, kanatlılarda mikrobiyota çalışmaları için bir yol sunmaktadır.
- Diğer yetiştirilen kuşlar veya yaban hayatı için uyarlanabilir.
- Sterilitenin korunması, başarılı bir germ-free üretimi için kritiktir.
Sıkça Sorulan Sorular
Endüstriyel Uygulama ve İlgililik
Bu yöntem, araştırma ırklarından elde edilen bulguların endüstriyle ilgili genetiklere aktarılmasındaki temel bir boşluğu doldurarak, ticari kanatlı hatlarında mikrobiyota çalışmalarına olanak tanır. Hızlı büyüyen broilerlardan germ-free kuşlar üreterek, ekonomik açıdan önemli türlerde konak-mikrobiyota etkileşimlerinin öngörücü modellemesini destekler. Bu yaklaşım, kanatlı üretimindeki beslenmeye yönelik, immünolojik ve fizyolojik müdahalelerin translasyonel güvenilirliğini artırır.
Biyofarma Ar-Ge'de Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Bilimsel Değer: Ticari açıdan ilgili genetik arka planlar kullanarak, mikrobiyotanın bağışıklık gelişimi ve fizyolojisi üzerindeki etkisinin hipotez testlerini yapmayı sağlar.
- Operasyonel Değer: Konak yanıt çalışmalarında mikrobiyal değişkenleri izole etmek için kontrollü, germ-free (mikropsuz) bir sistem sunar.
Tarama ve Analiz Geliştirme
- Bilimsel Değer: Yem katkı maddesi veya probiyotik taramalarında tutarlı analiz performansı sağlamak amacıyla standartlaştırılmış, mikrobiyota içermeyen biyolojik sistemler oluşturur.
- Operasyonel Değer: Bileşiklerin bağırsak sağlığı ve bağışıklık üzerindeki etkilerini değerlendirmek için kritik olan tekrarlanabilir bazal ölçümleri destekler.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- Bilimsel Değer: Kuş sağlığı üzerindeki suşa özgü etkileri değerlendirmek için kontrollü mikrobiyota yeniden kurulumuna izin vererek mekanistik risk azaltmayı kolaylaştırır.
- Operasyonel Değer: Tanımlanmış mikrobiyal koşullar altında kuluçkadan büyüme aşamalarına kadar boylamsal çalışmalara olanak tanıyarak preklinik adaylar için öngörü güvenilirliğini artırır.
İş Akışı ve Boru Hattı Entegrasyonu
Bu yöntem, canlı hayvan deneylerine geçmeden önce erken aşama mikrobiyota müdahale testleri için valide edilmiş bir model sunarak keşiften preklinik aşamaya uzanan sürekliliğe uyum sağlar.
- Keşif Biyolojisi: Büyümeyi, bağışıklığı ve besin kullanımını etkileyen mikrobiyal hedeflerin ve yolakların fonksiyonel validasyonunu destekler.
- Tarama: Yem katkı maddelerinin, aşıların veya mikrobiyom modülatörlerinin değerlendirilmesi için tekrarlanabilir bir platform olarak germanyen civcivler sağlar.
- Analitik: Germanyen durumunu onaylamak ve mikrobiyal challenge sonuçlarını takip etmek için fekal örnekleme ve kültür yoluyla kantitatif bakteriyolojik izlem sağlar.
- Translasyonel Araştırma: Ticari genetik uygunluğa sahip bir model kullanarak keşif bulgularını preklinik validasyonla ilişkilendirir.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: Sürdürülebilir Ar-Ge programları için kanatlı türleri ve izolatör üniteleri genelinde uygulanabilir, ölçeklenebilir ve uyarlanabilir bir prosedürü temsil eder.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: Kontrolsüz mikrobiyal maruziyetten kaynaklanan karıştırıcı değişkenleri ortadan kaldırarak mikrobiyota çalışmalarındaki biyolojik gürültüyü azaltır.
- Operasyonel Değer: Doğrulanmış dezenfeksiyon protokolleri aracılığıyla izolatör sterilitesini sağlayarak tutarlı deneysel sonuçları destekler.
- Stratejik Değer: Fizyolojik olarak ilgili bir modelde erken etkinlik ve güvenlik sinyalleri sağlayarak, yem ve sağlık ürünü geliştirmedeki devam/durdur kararlarını iyileştirir.
- Portföy Etkisi: Ticari genetik arka planlarda doğrulanmış konak yanıtına dayanarak mikrobiyota düzenleyici adayların risk ayarlı önceliklendirilmesini sağlar.
Uygulama Hususları
- Yumurta işleme ve civciv yetiştirme süreçleri boyunca steriliteyi korumak için aseptik teknik ve izolatör yönetimi konusunda uzmanlık gerektirir.
- Formaldehit buhar sistemleri, perasetik asit ve gama ışınlı yem tedarikleri dahil olmak üzere sterilizasyon ekipmanlarına erişime bağlıdır.
- İzolatör sızıntılarını önlemek için yumurta toplama, taşıma ve dekontaminasyona yönelik standart çalışma prosedürleri gerektirir.
- Kuluçka ve çıkım aşamaları sırasında sıcaklık (37°C) ve nem (%65–70 RH) için çevresel kontroller içerir.
- Germ-free durumunu doğrulamak için mikroskobik ve kültür tabanlı onaylarla birlikte tiyoglikolat ve BHI besiyerleri kullanılarak yapılan bakteriyolojik doğrulamaya dayanır.
