Il corticosterone in ovo altera la composizione corporea del pollo a 15 giorni di età

J.L. Angove 1, N. Willson 1, D.J. Cadogan 2, P.I. Hynd 1, R.E.A. Forder 1 - 1 Department of Animal and Veterinary Sciences, University of Adelaide, Roseworthy Campus, Australia - 2 Feedworks Pty Ltd. Romsey, Victoria, Australia

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©Avizoo

Evidenze crescenti indicano che nelle primissime fasi della vita l’esposizione a stress materno può alterare, in modo permanente, lo sviluppo embrionale. Tali dati hanno una notevole applicazione nell’industria della carne di pollo, pertanto è stata fatta una prova in ovo, per valutare gli effetti dello stress materno sul pollo, e le successive rese nella progenie.

Introduzione

Il consumo di carne di pollo è cresciuto esponenzialmente negli ultimi 50 anni e continua a crescere su scala globale. La produzione di carne avicola è cresciuta parallelamente, per andare incontro alla domanda. Tale aumento ha portato l’industria avicola in prima linea nelle produzioni animali, con miglioramenti ottimali sia della genetica che dell’alimentazione. I produttori cercano inoltre costantemente nuove metodiche per migliorare le rese del pollo e oggi viene preso in esame anche l’ambiente materno, ovvero quello in cui l’organismo femminile affronta il momento della riproduzione.

Molti fattori noti possono influenzare l’ambiente materno, inclusi gli stress materni, l’alimentazione, la collocazione geografica e la salute individuale, fattori che possono alterare lo sviluppo della progenie con effetti fenotipici permanenti.

Alcuni studi hanno dimostrato che l’esposizione a stress materno cronico può influenzare negativamente le rese della progenie nelle produzioni animali. Questo costituisce un aspetto chiave per l’industria della carne per due ragioni: innanzitutto l’industria del pollo utilizza misure di restrizione alimentare nei propri riproduttori. Anche se è evidente che il digiuno migliora le rese riproduttive delle galline, sempre più cresce l’evidenza che comporti anche uno stress, proprio causato dalla fame. Inoltre, i polli da carne oggi spendono circa il 40% della vita in ovo e dati recenti hanno chiaramente evidenziato gli effetti dell’ambiente in ovo sullo sviluppo embrionale. Anche se forti evidenze suggeriscono che l’ambiente materno non influenzi le rese del pulcino da carne, ancora non è chiaro quale sia l’effetto preciso delle variazioni ambientali sulle performance.

Lo scopo di questo studio è stato utilizzare un modello in ovo, per valutare come una esposizione nella fase precoce della vita influenzi le successive caratteristiche nella progenie. Inoltre, per alleviare le conseguenze negative dell’esposizione al cortisone in ovo, nella dieta è stata somministrata arginina, che aumenta la sintesi proteica e promuove la secrezione di fattori endocrini come gli ormoni tiroidei e della crescita, entrambi coinvolti nello sviluppo e nelle vie metaboliche. L’arginina aggiuntiva è stata quindi somministrata per alleviare le conseguenze fenotipiche derivanti dalla esposizione al corticosterone.

Metodica

400 uova raccolte da riproduttori Cobb 500 sono state separate in 2 gruppi: 200 hanno ricevuto 1 microgrammo di cortisone (CORT) sciolto in etanolo assoluto e 200 la soluzione di controllo (CON). Le soluzioni erano iniettate nella membrana corionallantoidea embrionale a 11 giorni di incubazione. Alla schiusa, sono stati pesati 112 CON e 100 CORT e sono stati separati in 4 gruppi di trattamento: 1) CORT-controllo, 2) CORT-Arg, 3) CON-Arg, 4) CON-controllo. I polli hanno ricevuto mangime ed acqua a volontà; quelli alimentati con arginina hanno ricevuto una dieta standard per polli da carne + 125% di Arg:Lys. Sono stati registrati i pesi individuali settimanalmente, insieme alla conversione totale. Un sottocampione di polli, 3 per trattamento (12 in totale) è stato soppresso a 35 gg e sottoposto a una scannerizzazione a raggi x a doppia energia (DEXA), per determinarne la composizione corporea. L’analisi dei dati sperimentali è stata effettuata con un modello di analisi mista, che seguiva le procedure IBM®, SPSS® Statistic 25 Program. I dati sono stati controllati anche tramite il test Shapiro Wilk e poi normalizzati; sono stati analizzati con test non parametrici, che includevano il Mann-Whitney e il Kruskal-Wallis. Si è determinato un livello di probabilità inferiore al 5% come statisticamente significativo.

Risultati

La crescita in peso tra i giorni 0 e 21 non variava tra i soggetti CORT e CON, e neppure risultava alcun effetto dipendente dal sesso, in relazione ai trattamenti in ovo (Tabella 1). Il peso totale, dal giorno 0 al 35, non differiva tra i trattamenti in ovo: ma si notava una potenziale correlazione dipendente dal sesso. I maschi CORT a 35 gg avevano peso superiore rispetto ai controlli. Al contrario, le femmine controllo erano più pesanti delle CORT. Inoltre, i maschi CORT tendevano a esibire maggiori masse muscolari, mentre non si notavano differenze nelle femmine. L’indice FCR non risultava influenzato dal trattamento in ovo e neppure dipendeva dalla dieta, inoltre non si rilevavano differenze tra i trattamenti in ovo e quelli dietetici. Le femmine alimentate con Arg tendevano a mostrare una riduzione del muscolo pettorale, mentre ciò non si notava nei maschi. L’aggiunta di Arg non ha influenzato in maniera significativa l’aumento di peso a qualsiasi età (P>0.05). Le femmine esposte a CORT in ovo mostravano una massa lipidica maggiore (in % sul peso corporeo) e una riduzione della massa magra (in % sul peso bwt) a 35 gg. Invece le femmine trattate con CORT mostravano un aumento della massa magra totale (%bwt) e una riduzione della massa lipidica (% bwt) (Tabella 2). L’aggiunta di Arg nella dieta non influenzava la composizione lipidica totale della carcassa a 35 gg, anche se l’aggiunta di Arg tendeva ad aumentare la massa magra e a ridurre quella grassa nei soggetti trattati con CORT.

Discussione

Nonostante la mole notevole di lavori che sostengono che il digiuno induca stress cronico nei riproduttori sia notevole, l’effetto trans-generazionale dell’esposizione a uno stress materno sulle successive performance nella progenie ancora resta poco chiaro. Lo studio ha usato un modello in ovo per valutare le conseguenze fenotipiche potenziali, che deriverebbero da un’esposizione in ovo a uno stressore, nei polli da carne dopo la schiusa. Lavori fatti in passato avevano rilevato una riduzione nel peso della progenie maschile a 42 gg, a seguito del digiuno al quale erano state esposte le madri. Queste evidenze corrispondevano a ciò che si osservava nelle femmine razionate, che mostravano una quota elevata di corticosterone e un alto rapporto eterofili/linfociti, che indicano livelli elevati di stress, come già notato in passato.

È interessante notare che questa prova suggerisce come l’esposizione allo stress materno possa agire diversamente nei due sessi. Comunque va osservato che esiste una notevole variabilità in letteratura circa l’esposizione allo stress materno e la sua capacità di alterare lo sviluppo della progenie.

Diverse specie aviarie sono state esposte a stress materno in condizioni sperimentali, con risultati differenti tra le varie specie e all’interno della stessa specie. Inoltre, l’aggiunta al mangime di arginina – che negli avicoli promuove la sintesi proteica, come pure influenza la crescita e i meccanismi metabolici associati all’ormone tiroideo e ad altri vari fattori legati allo sviluppo – non ha influenzato lo sviluppo.

I polli usati in questa prova erano GGP (great grand parents), in cui le variazioni di rese sono maggiori poiché sono soggetti posti a livelli superiori della selezione genetica. L’uso di tali soggetti potrebbe avere influenzato in modo non intenzionale le variazioni della progenie, sia per il trattamento in ovo che per i diversi trattamenti alimentari. Quindi, le variazioni fenotipiche possono avvenire in modo diverso su soggetti posti a diverso livello genetico, come visto in letteratura.

Il rilevamento che le femmine esposte a CORT aumentano il grasso totale e riducono la massa magra rispetto ai controlli è in qualche modo una novità. Tali variazioni possono essere la conseguenza di alterazioni alla composizione ormonale dell’uovo, che altera i processi fisiologici e influenza il numero di miofibrille, che sono determinate proprio nella fase embrionale. Anche se studi precedenti hanno riferito che l’esposizione a stress materno può influenzare il peso in varie specie aviarie, se tale aumento consista in muscolo, grasso oppure osso non è stato chiarito. Inoltre, l’esposizione dei soggetti CORT alla dieta con Arg tendeva a ridurre le conseguenze fenotipiche associate all’esposizione al cortisone. Anche se la composizione corporea totale dei maschi non è stata misurata a causa del numero insufficiente di soggetti, i dati nelle femmine suggeriscono che le variazioni dell’ambiente materno causino caratteristiche indesiderabili nelle carcasse del pollo. In qualsiasi caso, valutare l’ambiente materno costituisce un approccio innovativo per il miglioramento dell’uniformità dei gruppi e delle caratteristiche della carcassa, anche se dipendenti dal sesso. Quindi, studi futuri che valutino l’ambiente materno e la sua capacità di alterare lo sviluppo della progenie devono incorporare la composizione totale della carcassa, insieme al peso e alla conversione, con una specifica focalizzazione verso le possibili variazioni dipendenti dal sesso.

Si ringrazia Feedworks Pty. Ltd., l’Università di Sydney e il South Australian Research and Development Institute per il loro contributo. I ringraziamenti sono estesi al Prof. Kapil Chousalkar e al Dr. Chris Schultz per il loro sforzo nel sostenere il progetto.

Bibliografia disponibile su richiesta

Dagli atti dell’Australian Poultry Science Symposium 2020