В городе Ово Кормление коммерческими яйцами бройлеров: точный и воспроизводимый метод воздействия на развитие и рост мышц
Summary
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.
Abstract
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.
Introduction
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.
Protocol
Representative Results
Discussion
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 по…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
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.
Materials
| Air-Tite™ Sterile Hypodermic Needles- 20 G; 1 inch | Fisher Scientific | 14-817-208 | https://www.fishersci.com/shop/products/sterile-hypodermic-needles-32/p-7182916#?keyword= |
| Analytical Balance | VWR | VWR-214B2 | https://us.vwr.com/store/product/20970740/vwr-b2-series-analytical-and-precision-balances |
| Complete Dissection Set | DOCAZON | DK1001 | https://www.amazon.com/DOCAZON-Complete-Dissection-Set-Dissecting/dp/B07VBHKSW3 |
| Fisherbrand™ Isotemp™ General Purpose Deluxe Water Baths | Fisher Scientific | FSGPD02 | https://www.fishersci.com/shop/products/isotemp-general-purpose-water-baths/p-6448020 |
| Fisherbrand™ Sterile Syringes for Single Use | Fisher Scientific | 14-955-464 | https://www.fishersci.com/shop/products/sterile-syringes-single-use-12/p-7114739#?keyword= |
| HIGH INTENSITY EGG CANDLER | Titan Incubators | N/A | https://www.titanincubators.com/collections/egg-candlers/products/egg-candler-high-intensity |
| Infrared Forehead Thermometer | HALIDODO | XZ-001 | |
| Microsoft Excel | Microsoft | N/A | |
| Neiko Tools Digital Caliper | Neiko Tools | 01408A | https://www.amazon.com/Neiko-01407A-Electronic-Digital-Stainless/dp/B000NEA0P8?th=1 |
| Nexcare Absolute Waterproof Tape | Nexcare Brand | 732 | https://www.nexcare.com/3M/en_US/nexcare/products/catalog/~/Nexcare-Absolute-Waterproof-Tape/?N=4326+3294529207+3294631805 &rt=rud |
| Pen Size Temperature and Humidity USB Data Logger with Display | Omega | OM-HL-SP-TH | https://www.omega.com/en-us/temperature-measurement/temperature-and-humidity-data-loggers/p/OM-HL-SP-Series |
| SAS 9.4 for Windows | SAS Institute | N/A | https://www.sas.com/en_us/home.html |
| Sportsman 1502 Incubator | GQF Manufacturing | 1502 | https://www.gqfmfg.com/item/1502-digital-sportsman/ |
| Tru Niagen (Nicotinamide riboside) | ChromaDex, Inc. | N/A | https://www.truniagen.com/truniagen-300mg/ – note, contact company for pure product |
| Wood Craft Sticks | Creatology | M20001547 | https://www.michaels.com/wood-craft-sticks-by-creatology/M20001547.html |
Riferimenti
- Biressi, S., Molinaro, M., Cossu, G. Cellular heterogeneity during vertebrate skeletal muscle development. Biologia dello sviluppo. 308 (2), 281-293 (2007).
- Chal, J., Pourquie, O. Making muscle: Skeletal myogenesis in vivo and in vitro. Development. 144 (12), 2104-2122 (2017).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
