Evidenze crescenti indicano che l’esposizione nelle primissime fasi della vita a stress materno può alterare, in modo permanente, lo sviluppo embrionale. Tali dati hanno una notevole applicazione nell’industria del pollo: pertanto è stata condotta una prova in ovo per valutare gli effetti dello stress materno sul pollo e le successive rese nella progenie.
Introduzione
Negli ultimi 50 anni il consumo di carne di pollo è cresciuto esponenzialmente e continua a crescere su scala globale; per andare incontro alla domanda anche la produzione di carne avicola è cresciuta parallelamente. 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 costantemente nuove metodiche per migliorare le rese del pollo e oggi viene considerato anche l’ambiente materno, cioè quello in cui l’organismo femminile in toto 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, tutti fattori che possono alterare lo sviluppo della progenie, con effetti fenotipici permanenti.
I lavori di alcuni autori hanno dimostrato che l’esposizione a stress materno cronico può influenzare negativamente le rese della progenie nelle produzioni animali. Questo è un aspetto chiave per l’industria della carne, per due ragioni. In primo luogo 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, è sempre più evidente che comporti anche uno stress, causato proprio dalla fame. In secondo luogo, i polli da carne oggi spendono circa il 40% della vita in ovo e recenti dati hanno chiaramente messo in luce 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, che ha utilizzato un modello in ovo, è stato quello di valutare come un’esposizione nella fase precoce della vita influenzi le successive caratteristiche nella progenie. Inoltre, si è somministrata arginina alla dieta, per alleviare le conseguenze negative della esposizione al cortisone in ovo. L’arginina 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. Pertanto l’arginina aggiuntiva è stata somministrata allo scopo di alleviare, in qualche modo, le conseguenze fenotipiche derivanti dalla esposizione al cortisone.
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 una soluzione di controllo (con). Le soluzioni sono state iniettate nella membrana corionallantoidea embrionale a 11 gg di incubazione. Alla schiusa, sono stati pesati 112 con e 100 cort e quindi sono stati separati in 4 gruppi di trattamento: 1) cort controllo; 2) cort arg; 3) con arg; 4) con controllo.
I polli avevano mangime e acqua a volontà. I polli alimentati con arg hanno ricevuto una dieta standard per polli da carne + 125% di arg: lys. Sono stati registrati i pesi individuali settimanalmente, insieme all’indice di conversione totale. Un sotto-campione 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 della IBM, SPSS. I dati sono stati controllati anche tramite il test Shapiro Wilk, e poi normalizzati, e 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 è variata tra i soggetti cort e con e neppure è risultato 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 è stata notata una potenziale correlazione dipendente dal sesso. I maschi cort avevano peso superiore a 35 gg 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 sono notate differenze nelle femmine. L’FCR non è risultato influenzato dal trattamento in ovo e neppure dalla dieta, inoltre non si sono rilevate differenze tra i trattamenti in ovo e quelli dietetici. Le femmine alimentate con arg tendevano a mostrare una riduzione del muscolo pettorale, mentre questo effetto non è stato notato nei maschi.
L’aggiunta di arginina non ha influenzato in maniera significativa l’aumento di peso a qualsiasi età (P>0.05). Le femmine esposte a cortisone in ovo mostravano una massa lipidica maggiore (in percentuale sul peso corporeo) e una riduzione della massa magra (in percentuale sul peso bwt) a 35 gg. Invece le femmine trattate con cort hanno mostrato un aumento della massa magra totale (% bwt) e insieme una riduzione della massa lipidica (% bwt), come si evince dalla Tabella 2. La aggiunta di arginina nella dieta non ha influenzato la composizione lipidica totale della carcassa a 35 gg, anche se l’aggiunta di arginina tendeva ad aumentare la massa magra e ridurre quella grassa nei soggetti trattati con cort.
Discussione
Nonostante la quantità di lavori che ritengono che il digiuno induca stress cronico nei riproduttori sia notevole, l’effetto trans generazionale dell’esposizione a uno stress materno sulle successive performances nella progenie ancora resta poco chiaro. La presente prova 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 riferivano una riduzione nel peso della progenie maschile a 42 gg, in seguito al 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 lo studio suggerisce come l’esposizione allo stress materno possa agire diversamente nei due sessi. Va osservato che esiste una notevole variabilità in letteratura in relazione all’esposizione allo stress materno e alla 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 specie stessa.
Inoltre, l’aggiunta al mangime di arginina non ha influenzato lo sviluppo. È noto che l’arginina negli avicoli promuove la sintesi proteica, come pure influenza la crescita ed i meccanismi metabolici associati all’ormone tiroideo e ad altri vari fattori legati allo sviluppo. I polli usati in questa prova erano soggetti great grandparents, 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 potrebbe influenzare il peso in varie specie aviarie, non è stato però chiarito se tale aumento consista in muscolo, grasso oppure ossa. 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 era 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 le 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 degli animali.
Gli autori ringraziano Feedworks Pty. Ltd., l’Università di Sydney e il South Australian Research and Development Institute per i loro contributi a questo studio. Inoltre, sentiti ringraziamenti vengono estesi al Professore Associato Kapil Chousalkar e al Dr. Chris Schultz per i loro sforzi nel sostenere questo progetto.
Dagli atti dell’Australian Poultry Science Symposium 2020
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