Влияние различных источников аминокислот на состав кишечной микрофлоры мясных кур и петухов родительского стада кросса «Смена 9»

Актуальность. Кишечная микробиота играет решающую роль в переваривании корма и усвоении питательных веществ у сельскохозяйственной птицы, оказывая влияние на зоотехнические показатели. Цель исследования — сравнение влияния добавления в рацион лизина и метионина в различных формах на состав кишечной микрофлоры кур и петухов кросса «Смена 9», а также установление связи состава микрофлоры на разных рационах с зоотехническими показателями птиц.

Методы. Проведены физиологические исследования на мясных курах породы плимутрок и петухах породы корниш родительского стада отечественного кросса «Смена 9» селекции СГЦ «Смена». Были сформированы 4 группы (контрольная 1А и опытные 2А-4А) по 9 голов кур и 4 группы по 9 голов петухов (контрольная 1Б и опытные 2Б-4Б). Анализ проб содержимого слепых отростков кишечника птиц проводили методом ПЦР.

Результаты. Как показал метод количественной ПЦР, изучаемые факторы кормления: различные источники лизина и метионина и сниженный на 5% уровень обменной энергии корма по-разному повлияли на состав микрофлоры кур и петухов родительского поголовья нового кросса «Смена 9». Так, например, при снижении уровня обменной энергии в рационах кур наблюдалось уменьшение от 1,2 до 5,0 раз таких представителей нормофлоры, как Bacteroidetes и Eubacteriaceae, по сравнению с аналогичными группами с базовым количеством обменной энергии (р ≤ 0,05). При введении в рацион лизина в форме монохлоргидрата и DL-метионина отмечено снижение массы яичников с яйцеводом на 6,9 г на фоне уменьшения уровня обменной энергии по сравнению с соответствующей группой с базовым содержанием обменной энергии (р ≤ 0,05), тогда как при использовании лизина в форме сульфата и метионина в форме гидроксианалога метионина подобного эффекта снижения не отмечено (р > 0,05). При этом сдвиги в составе микрофлоры на фоне изменения рационов не имели какой-либо связи с изученными зоотехническими параметрами у кур и петухов.

1. Vieira S.L., Lemme A., Goldenberg D.B., Brugalli I. Responses of growing broilers to diets with increased sulfur amino acids to lysine ratios at two dietary protein levels. Poultry Science. 2004; 83(8): 1307–1313. https://doi.org/10.1093/ps/83.8.1307

2. Wickramasuriya S.S. et al. Differential Effects of Dietary Methionine Isomers on Broilers Challenged with Acute Heat Stress. The Journal of Poultry Science. 2019; 56(3): 195–203. https://doi.org/10.2141/jpsa.0180072

3. Bauriedel W.R. The Effect of Feeding d-Methionine on the d-Amino Acid Oxidase Activity of Chick Tissues. Poultry Science. 1963; 42(1): 214–217. https://doi.org/10.3382/ps.0420214

4. Jackson M. A closer look at lysine sources: L-lysine sulfate plus fermentation co-products. Feed International. 2001; 22: 18–20.

5. Henry M.H. et al. The Performance of Broiler Chicks Fed Diets Containing Extruded Cottonseed Meal Supplemented with Lysine. Poultry Science. 2001; 80(1): 762–768. https://doi.org/10.1093/ps/80.6.762

6. Schutte J.B., Pack M. Biological efficacy of l-lysine preparations containing biomass compared to l-lysine-HCl. Archiv für Tierernaehrung. 1994; 46(3): 261–268. https://doi.org/10.1080/17450399409381775

7. Jia H. et al. Effects of L-lysine·H2SO4 product on the intestinal morphology and liver pathology using broiler model. Journal of Animal Science and Biotechnology. 2019; 10: 10. https://doi.org/10.1186/s40104-019-0318-9

8. Егорова А.В., Ефимов Д.Н., Емануйлова Ж.В., Комаров А.А. Эффект селекции отцовской линии породы корниш селекционно-генетического центра «Смена». Птицеводство. 2020; (3): 4–9. https://doi.org/10.33845/0033-3239-2020-69-3-4-9

9. Егорова А.В. Основные направления работы с мясными курами родительского стада бройлеров. Птицеводство. 2017; (3): 16–21. https://elibrary.ru/ylkcfr

10. Коноплева А.П. Ефимов Д.Н., Байковская Е.Ю., Емануйлова Ж.В. Воспроизводительные качества петухов отцовской линии СМ5 кросса «Смена 9». Птицеводство. 2021; (11): 16–20. https://doi.org/10.33845/0033-3239-2021-70-11-16-20

11. Коноплева А.П. Эффективные приемы работы с петухами мясных кроссов в селекционных и родительских стадах. Птицеводство. 2021; (5): 43–49. https://doi.org/10.33845/0033-3239-2021-70-5-43-49

12. Savory C.J., Lariviere J.-M. Effects of qualitative and quantitative food restriction treatments on feeding motivational state and general activity level of growing broiler breeders. Applied Animal Behaviour Science. 2000; 69(2): 135–147. https://doi.org/10.1016/s0168-1591(00)00123-4

13. de Jong I.C., Enting H., van Voorst A., Blokhuis H.J. Do low-density diets improve broiler breeder welfare during rearing and laying? Poultry Science. 2005; 84(2): 194–203. https://doi.org/10.1093/ps/84.2.194

14. Oviedo-Rondón E.O., Hume M.E., Hernández C., Clemente-Hernández S. Intestinal Microbial Ecology of Broilers Vaccinated and Challenged with Mixed Eimeria Species, and Supplemented with Essential Oil Blends. Poultry Science. 2006; 85(5): 854–860. https://doi.org/10.1093/ps/85.5.854

15. Sugiharto S. Role of nutraceuticals in gut health and growth performance of poultry. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences. 2016; 15(2): 99–111. https://doi.org/10.1016/j.jssas.2014.06.001

16. Liu H.N. et al. Effects of dietary supplementation of quercetin on performance, egg quality, cecal microflora populations, and antioxidant status in laying hens. Poultry Science. 2014; 93(2): 347–353. https://doi.org/10.3382/ps.2013-03225

17. Merciera Y., Francesch M., Badiola I., Pérez De Rozas A., Geraert P.-A. Effects of Methionine Sources and NSP Enzymes on Broiler Gut Microflora. 16th European Symposium on Poultry Nutrition. Proceedings. Strasbourg. 2007; 332.

18. Stadtman E.R., Van Remmen H., Richardson A., Wehr N.B., Levine R.L. Methionine oxidation and aging. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Proteins and Proteomics. 2005; 1703(2): 135–140. https://doi.org/10.1016/j.bbapap.2004.08.010

19. Clarke S.F. et al. The gut microbiota and its relationship to diet and obesity. New insights. Gut Microbes. 2012; 3(3): 186–202. https://doi.org/10.4161/gmic.20168

20. van Der Wielen P.W.J.J., Biesterveld S., Notermans S., Hofstra H., Urlings B.A., van Knapen F. Role of Volatile Fatty Acids in Development of the Cecal Microflora in Broiler Chickens during Growth. Applied and Environmental Microbiology. 2000; 66(6): 2536–2540. https://doi.org/10.1128/AEM.66.6.2536-2540.2000

21. De Vadder F. et al. Microbiota-Generated Metabolites Promote Metabolic Benefits via Gut-Brain Neural Circuits. Cell. 2014; 156(1–2): 84–96. https://doi.org/10.1016/j.cell.2013.12.016

22. Stanley D. et al. Identification of chicken intestinal microbiota correlated with the efficiency of energy extraction from feed. Veterinary Microbiology. 2013; 164(1–2): 85–92. https://doi.org/10.1016/j.vetmic.2013.01.030

23. Beam A., Clinger E., Hao L. Effect of Diet and Dietary Components on the Composition of the Gut Microbiota. Nutrients. 2021; 13(8): 2795. https://doi.org/10.3390/nu13082795

24. Erridge C., Attina T., Spickett C.M., Webb D.J. A high-fat meal induces lowgrade endotoxemia: evidence of a novel mechanism of postprandial inflammation. The American Journal of Clinical Nutrition. 2007; 86(5): 1286–1292. https://doi.org/10.1093/ajcn/86.5.1286

25. Ghoshal S., Witta J., Zhong J., de Villiers W., Eckhardt E. Chylomicrons promote intestinal absorption of lipopolysaccharides. Journal of Lipid Research. 2009; 50(1): 90–97. https://doi.org/10.1194/jlr.M800156-JLR200

26. Kumar S., Adhikari P., Oakley B., Kim W.K. Changes in cecum microbial community in response to total sulfur amino acid (TSAA: DL-methionine) in antibioticfree and supplemented poultry birds. Poultry Science. 2019; 98(11): 5809–5819. https://doi.org/10.3382/ps/pez380

27. Kollarcikova M. et al. Use of 16S rRNA gene sequencing for prediction of new opportunistic pathogens in chicken ileal and cecal microbiota. Poultry Science. 2019; 98(6): 2347–2353. https://doi.org/10.3382/ps/pey594

28. Murphy E.C., Frick I.-M. Gram-positive anaerobic cocci — commensals and opportunistic pathogens. FEMS Microbiology Reviews. 2013; 37(4): 520–553. https://doi.org/10.1111/1574-6976.12005

29. Yan L. et al. Effects of corn particle size on growth performance, gastrointestinal development, carcass indices and intestinal microbiota of broilers. Poultry Science. 2022; 101(12): 102205. https://doi.org/10.1016/j.psj.2022.102205

30. Dai D., Qi G.-h., Wang J., Zhang H.-j., Qiu K., Wu S.-g. Intestinal microbiota of layer hens and its association with egg quality and safety. Poultry Science. 2022; 101(9): 102008. https://doi.org/10.1016/j.psj.2022.102008

31. Liu T., Tang J., Feng F. Medium-chain α-monoglycerides improves productive performance and egg quality in aged hens associated with gut microbiota modulation. Poultry Science. 2020; 99(12): 7122–7132. https://doi.org/10.1016/j.psj.2020.07.049

32. Feng J. et al. Dietary oregano essential oil supplementation improves intestinal functions and alters gut microbiota in late-phase laying hens. Journal of Animal Science and Biotechnology. 2021; 12: 72. https://doi.org/10.1186/s40104-021-00600-3

33. Liu G. et al. Effects of Sex and Diet on Gut Microbiota of Farmland-Dependent Wintering Birds. Frontiers in Microbiology. 2020; 11: 587873. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.587873

34. Kers J.G., Velkers F.C., Fischer E.A.J., Hermes G.D.A., Stegeman J.A., Smidt H. Host and Environmental Factors Affecting the Intestinal Microbiota in Chickens. Frontiers in Microbiology. 2018; 9: 235. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.00235

35. Kurata S., Hiradate Y., Umezu K., Hara K., Tanemura K. Capacitation of mouse sperm is modulated by gamma-aminobutyric acid (GABA) concentration. Journal of Reproduction and Development. 2019; 65(4): 327–334. https://doi.org/10.1262/jrd.2019-008

36. Fujinoki M., Takei G.L γ-Aminobutyric acid suppresses enhancement of hamster sperm hyperactivation by 5-hydroxytryptamine. Journal of Reproduction and Development. 2017; 63(1): 67–74. https://doi.org/10.1262/jrd.2016-091