Name: in ovo feeding of commercial broiler eggs: an accurate and reproducible method to affect muscle development and growth
Uploaded: 2021-09-20T15:00:00
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Les auteurs tiennent à remercier Cobb Vantress, Inc. pour le don des ovules et pour avoir fourni une assistance technique sur l’incubation des œufs. Les auteurs tiennent à remercier ChromaDex, Inc. pour l’assistance technique du nicotinamide riboside.

Toutes les méthodologies ont été approuvées par le Comité institutionnel de soins et d’utilisation des animaux de l’Université de Géorgie.
1. Incubation des œufs et administration du traitement
<ol><li>Approvisionnement en œufs et affectation du traitement<ol>
<li>Obtenez des œufs de poulet de chair à haut rendement non inincubés et fécondés et transportez-les au laboratoire.</li>
		<li>Inspecter et jeter les œufs jugés de mauvaise qualité. REMARQUE: Éliminez les œu...

<ol>
	<li>Biressi, S., Molinaro, M., Cossu, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+heterogeneity+during+vertebrate+skeletal+muscle+development.">Cellular heterogeneity during vertebrate skeletal muscle development.</a> Developmental Biology. 308 (2), 281-293 (2007).</li><li>Chal, J., Pourquie, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Making+muscle:+Skeletal+myogenesis+in+vivo+and+in+vitro.">Making muscle: Skeletal myogenesis in vivo and in vitro.</a> Development. 144 (12), 2104-2122 (2017).</li><li>Sharma, J., Burmester, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resistance+of+Marek's+disease+at+hatching+in+chickens+vaccinated+as+embryos+with+the+Turkey+herpesvirus.">Resistance of Marek's disease at hatching in chickens vaccinated as embryos with the Turkey herpesvirus.</a> Avian Diseases. 26 (1), 134-149 (1982).</li><li>Al-Murrani, W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+injecting+amino+acids+into+the+egg+on+embryonic+and+subsequent+growth+in+the+domestic+fowl.">Effect of injecting amino acids into the egg on embryonic and subsequent growth in the domestic fowl.</a> British Poultry Science. 23 (2), 171-174 (1982).</li><li>Ohta, Y., Kidd, M. T., Ishibashi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Embryo+growth+and+amino+acid+concentration+profiles+of+broiler+breeder+eggs,+embryos,+and+chicks+after+in+ovo+administration+of+amino+acids.">Embryo growth and amino acid concentration profiles of broiler breeder eggs, embryos, and chicks after in ovo administration of amino acids.</a> Poultry Science. 80 (10), 1430-1436 (2001).</li><li>Zhao, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+ovo+feeding+of+creatie+pyruvate+increases+hatching+weight,+growth+performance,+and+muscle+growth+but+has+no+effect+on+meat+quality+in+broiler+chickens.">In ovo feeding of creatie pyruvate increases hatching weight, growth performance, and muscle growth but has no effect on meat quality in broiler chickens.</a> Livestock Science. 206, 59-64 (2017).</li><li>Bieganowski, P., Brenner, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Discoveries+of+nicotinamide+riboside+as+a+nutrient+and+conserved+NRK+genes+establish+a+Preiss+Handler+independent+route+to+NAD1+in+fungi+and+humans.">Discoveries of nicotinamide riboside as a nutrient and conserved NRK genes establish a Preiss Handler independent route to NAD1 in fungi and humans.</a> Cell. 117 (4), 495-502 (2004).</li><li>Chi, Y., Sauve, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nicotinamide+riboside,+a+trace+nutrient+in+foods,+is+a+Vitamin+B3+with+effects+on+energy+metabolism+and+neuroprotection.">Nicotinamide riboside, a trace nutrient in foods, is a Vitamin B3 with effects on energy metabolism and neuroprotection.</a> Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care. 16 (6), 657-661 (2013).</li><li>Gonzalez, J. M., Jackson, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+ovo+feeding+of+nicotinamide+riboside+affects+pectoralis+major+muscle+development.">In ovo feeding of nicotinamide riboside affects pectoralis major muscle development.</a> Translational Animal Science. 4 (3), 1-7 (2020).</li><li>Xu, X., Jackson, A. R., Gonzalez, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+in+ovo+nicotinamide+riboside+dose+on+broiler+myogenesis.">The effects of in ovo nicotinamide riboside dose on broiler myogenesis.</a> Poultry Science. 100 (3), 100926 (2021).</li></ol>

À ce jour, le laboratoire Gonzalez de l’Université de Géorgie est le seul groupe à démontrer les effets positifs du nicotinamide riboside dans l’alimentation des ovo sur le développement et la croissance des muscles pectoraux majeurs . La première étude a révélé que dans l’alimentation ovo de 250 mM nicotinamide riboside augmentait le poids musculaire et les dimensions lorsqu’il était injecté dans le sac vitellin9. Dans l’étude de suivi, l’injec...

Depuis 1960, la consommation par habitant de viande de volaille aux États-Unis a augmenté à un rythme stupéfiant, tandis que d’autres sources de protéines primaires sont restées stagnantes, ont diminué ou ont augmenté de manière minime. L’industrie avicole a investi beaucoup de temps et d’efforts de recherche pour optimiser la nutrition et la génétique afin de produire un oiseau efficace pour répondre à la demande. Parce que l’objectif principal de l’industrie avicole est de produire du muscle pour la conversion à la viande, leurs efforts ont radicalement changé la masse musculaire ultime de l’oiseau à la récolte.
Comme la plupart des espèces, la volaille développe ses muscles de manière biphasique. La myogenèse primaire utilise des cellules souches mésenchymateuses pour produire des fibres musculaires primaires, qui servent d’échafaudage pour la deuxième vague de développement des fibres musculaires1. Chez la volaille, la myogenèse primaire se produit pendant les jours embryonnaires 3 à 8, et la myogenèse secondaire se produit des jours 8 à 212. Une fois développées, les fibres musculaires primaires et secondaires servent de base à toute croissance musculaire future par hypertrophie cellulaire. Par conséquent, les scientifiques et l’industrie ont déployé des efforts considérables pour tenter de manipuler la myogenèse primaire et secondaire chez toutes les espèces productrices de viande afin de maximiser le rendement en viande.
Une technologie explorée chez la volaille, appelée alimentation in ovo, consiste à nourrir des composés par injection. L’alimentation in ovo, une technologie employée par l’industrie avicole depuis près de 40 ans, a été initialement développée pour l’administration de vaccins3. La littérature documente que l’alimentation en ovo de divers composés et nutriments à différentes périodes de développement et à différents endroits dans l’œuf a eu un effet positif sur le développement et la croissance des muscles ovo 4,5,6. À ce jour, le laboratoire Gonzalez de l’Université de Géorgie est le pionnier dans l’utilisation du nicotinamide riboside dans l’alimentation des ovo pour manipuler le développement musculaire de la volaille.
Le nicotinamide riboside, un analogue pyridine-nucléosidique de la vitamine B3, produit du NAD+ par la voie de récupération7. Étant donné que cette voie utilise moins d’étapes enzymatiques pour produire du NAD +, la production est la plus efficace8. Gonzalez et Jackson9 ont démontré que la supplémentation du sac vitellin embryonnaire de poulet de chair en développement avec du nicotinamide riboside augmentait le poids musculaire majeur du pectoral de poussin éclos et la densité des fibres musculaires. Cela a été confirmé plus tard par Xu et al.10, qui ont constaté que l’augmentation de la dose de nicotinamide riboside augmentait le poids musculaire et augmentait la densité des fibres musculaires. Ces deux premières études ont été menées dans un poulet de chair à rendement commercial. Parce que les poulets de chair à haut rendement possèdent un potentiel génétique plus important pour la taille de la masse musculaire ultime, l’objectif de l’étude était de déterminer les effets de la dose de nicotinamide riboside sur le développement musculaire majeur et la croissance des poussins pectoraux à haut rendement à l’éclosion.

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	<tbody>
		<tr>
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		</tr>
		<tr>
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		</tr>
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		</tr>
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		</tr>
		<tr>
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			<td>XZ-001</td>
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		</tr>
		<tr>
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			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
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		</tr>
		<tr>
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		</tr>
		<tr>
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			<td>Omega</td>
			<td>OM-HL-SP-TH</td>
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		</tr>
		<tr>
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			<td>SAS Institute</td>
			<td>N/A</td>
			<td>https://www.sas.com/en_us/home.html</td>
		</tr>
		<tr>
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			<td>GQF Manufacturing</td>
			<td>1502</td>
			<td>https://www.gqfmfg.com/item/1502-digital-sportsman/</td>
		</tr>
		<tr>
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			<td>ChromaDex, Inc.</td>
			<td>N/A</td>
			<td>https://www.truniagen.com/truniagen-300mg/ - note, contact company for pure product</td>
		</tr>
		<tr>
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			<td>Creatology</td>
			<td>M20001547</td>
			<td>https://www.michaels.com/wood-craft-sticks-by-creatology/M20001547.html</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

in ovo feeding of commercial broiler eggs: an accurate and reproducible method to affect muscle development and growth

Au cours des trois dernières décennies, les scientifiques de la viande rouge et de la volaille se sont concentrés sur le développement de stratégies et de technologies pour manipuler le développement musculaire pendant le développement embryonnaire et fœtal. Ce domaine continue d’être un domaine d’intérêt parce que le nombre de fibres musculaires est établi pendant cette période et détermine la base de toute croissance future. Chez la volaille, de nombreuses études ont démontré que l’alimentation en ovo de facteurs de croissance, de vitamines ou d’autres nutriments améliorait le développement musculaire embryonnaire et intestinal des poussins. L’amélioration du développement des muscles ovo pourrait bénéficier à l’industrie avicole en influençant éventuellement le rendement en viande, le taux de croissance ou les conditions de myopathie. Au cours des cinq dernières années, le laboratoire Gonzalez de l’Université de Géorgie a mis au point une méthodologie d’alimentation in ovo de nicotinamide riboside pour les embryons de poulet de chair, ce qui a modifié le développement musculaire. Lorsqu’il est injecté dans le sac vitellin d’un embryon en développement, le nicotinamide riboside augmente le poids musculaire majeur du pectoral et la densité des fibres musculaires à l’éclosion. Ce protocole démontrera une méthodologie permettant de mener avec précision et de manière reproductible des études sur l’alimentation en utilisant des embryons de poulets de chair à rendement standard et à haut rendement commercial. Ces données et méthodes permettront à d’autres groupes de recherche d’effectuer des études sur l’alimentation avec beaucoup de succès et de reproductibilité.

Il n’y avait pas d’effets DOS sur le poids corporel des embryons du jour 18 et des poussins éclos (P > 0,52; Graphique 2). Il n’y avait pas d’effets DOS pour toutes les mesures musculaires majeures de l’embryon pectoral du jour 18 (P > 0,24; Graphique 3). Il n’y avait pas d’effets DOS pour les mesures de longueur et de largeur des muscles majeurs des poussins pectoraux éclos (P > 0,26); cependant, le D...

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In Ovo Feeding of Commercial Broiler Eggs: An Accurate and Reproducible Method to Affect Muscle Development and Growth

Une méthodologie robuste a été développée pour mener des essais de recherche sur l’alimentation en utilisant des œufs de chair commerciaux non incubés pour tester la capacité des composés naturels et synthétiques, dans ce cas, le nicotinamide riboside, à influencer le développement et la croissance musculaires.

À Ovo Alimentation des œufs de poulets de chair commerciaux: une méthode précise et reproductible pour affecter le développement et la croissance musculaires

Within the past three decades, red meat and poultry scientists focused on developing strategies and technologies to manipulate muscle development during ...

Comme les mammifères, le nombre de fibres musculaires, un déterminant majeur de la masse musculaire ultime est établi lors de l’embryogenèse de la volaille. Cette méthode permet aux chercheurs d’étudier la volaille dans l’ovomyogenèse et la manipulation de l’hyperplasie des fibres musculaires. Cette technique nécessite peu d’investissement dans l’équipement et constitue une méthode facile et relativement peu coûteuse d’étude de la manipulation de la myogenèse.Les chercheurs novices dans cette technique peuvent avoir du mal à incuber correctement les œufs. Morgan Gravely et moi-même, tous deux étudiants diplômés à la maîtrise ès sciences dans notre laboratoire, feront la démonstration de cette technique. Avant de commencer l’expérience, inspectez et jetez les œufs de mauvaise qualité.Attribuez et enregistrez des numéros d’œufs individuels aux œufs sélectionnés, puis pesez les œufs. Ensuite, placez les œufs dans leur plateau d’incubation approprié et précuvrez-les à 26,6 degrés Celsius avec une humidité relative de 40% pendant six heures. Après l’incubation, augmentez et maintenez la température de l’incubateur à 37 degrés Celsius avec 40% d’humidité relative jusqu’au jour d’incubation 18.Mesurez la température de surface de plusieurs œufs dans l’incubateur deux fois par jour avec un thermomètre thermique de surface pour vous assurer que la température de surface des œufs est de 37 degrés Celsius. Continuez à repositionner les œufs en tournant toutes les heures. Pour assurer une perte de poids de 10% à 12,5%, enregistrez quotidiennement le poids des œufs pendant les 18,5 premiers jours d’incubation.Le jour 10 de l’incubation, préparez la solution de nicotinamide riboside nécessaire pour chaque traitement de 100 microlitres en injections d’ovo tel que décrit dans le manuscrit et maintenez les solutions à 37 degrés Celsius au bain-marie. Après avoir retiré les œufs un plateau à la fois de l’incubateur et les avoir recouverts d’une serviette chaude, allumez chaque œuf pour localiser le sac vitellin. Nettoyez la zone d’injection avec de l’éthanol à 70% avant d’insérer une aiguille hypodermique stérile de calibre 20 de 2,54 centimètres de profondeur dans la coquille de l’œuf pour injecter la dose assignée de traitement au nicotinamide riboside avec 100 microlitres de solution saline stérile dans le sac vitellin.Recouvrez immédiatement le site d’injection d’un petit morceau de ruban adhésif imperméable absolu pour éviter une perte d’humidité excessive. Une fois que tous les œufs ont reçu leur traitement, replacez le plateau dans l’incubateur. Le jour d’incubation 18, retirez les œufs des plateaux pour les placer dans les boîtes d’éclosion assignées en fonction de leurs traitements, puis placez les boîtes d’éclosion dans l’incubateur avec l’augmentation de l’humidité à 60% jusqu’à ce que tous les œufs éclosent ou jusqu’au 23ème jour de l’incubation.Avant le prélèvement de l’échantillon, déterminez la longueur de la couronne à la croupe des poussins euthanasiés en posant le poussin sur le côté avec la tête repliée vers le bas et les pattes sous le corps et en mesurant la longueur du haut de la tête à la queue, puis mesurez la largeur de la tête d’un trou d’oreille à l’autre trou d’oreille dans la longueur de la tête de l’arrière du bec à l’arrière du crâne. Pour évaluer la circonférence de la tête, enroulez une corde non élastique autour du crâne d’un trou d’oreille à l’autre, puis obtenez la mesure de la corde avec une règle métrique. De la même manière, déterminez la circonférence de la poitrine en enroulant une ficelle autour de la poitrine sous laquelle les ailes entrent en contact avec le corps avant de placer la corde sur une règle métrique pour acquérir la mesure.Vaporisez les seins du poussin avec 70% d’éthanol et, avec les doigts, tirez les plumes et la peau pour révéler les principaux muscles pectoraux, puis prenez des mesures avec des étriers numériques. Mesurez la largeur de la poitrine à travers la poitrine où les ailes entrent en contact avec le corps et la longueur de la poitrine du bas de la clavicule au sommet du coussinet adipeux. Pour extraire le muscle pectoral majeur droit, utilisez des ciseaux chirurgicaux ou un scalpel et une pince pour couper le long de l’os de la quille avant de libérer le muscle de la paroi du corps.Après avoir retiré le muscle pectoral majeur, posez le muscle à plat sur un bâton Popsicle pour recueillir les mesures à l’aide d’étriers numériques. Découvrez la longueur musculaire de la partie crânienne à la partie caudale du muscle et la largeur du muscle à la partie la plus large de la partie crânienne du muscle. Pour déterminer l’épaisseur musculaire, ramassez le sein avec une pince et mesurez la partie la plus épaisse de la section crânienne du muscle.Une fois les mesures effectuées, les principaux muscles pectoraux droit et gauche peuvent être stockés pour d’autres analyses à moins 80 degrés Celsius pendant un an. Les embryons ont été injectés avec quatre doses ou doses de nicotinamide riboside pour étudier l’effet de l’alimentation in ovo. Il a été observé qu’il n’y avait aucun effet de dose sur le poids corporel des embryons du jour 18 et des poussins éclos.De même, aucun effet de dose n’a été détecté sur les mesures musculaires majeures des pectoraux pour les embryons de 18 jours entiers. Pour les poussins éclos, il n’y avait aucun effet de dose sur les mesures de longueur et de largeur musculaires majeures des pectoraux. Cependant, la dose a affecté le poids musculaire et la profondeur.Les poussins développés à partir des embryons qui n’ont pas été injectés avec nicotinamide riboside avaient des muscles pectoraux majeurs qui pesaient moins que les poussins des embryons injectés avec 501 000 millimolaires nicotinamide riboside. Les poussins d’embryons injectés avec zéro et 250 millimolaires nicotinamide riboside avaient moins de profondeur pectorale majeure que les poussins d’embryons injectés avec 501 000 millimolaires nicotinamide riboside. La clé pour exécuter une expérience robuste est de sélectionner des œufs sans défaut et uniformes.Cela garantira que tous les effets sont catalysés par le traitement. Avec la récolte du muscle pectoral majeur, l’histologie peut être utilisée pour mesurer la morphométrie des fibres musculaires, et l’ARN total et les protéines peuvent être extraits pour l’analyse de l’expression des gènes et des protéines. Nous étudions actuellement les effets de cette technologie sur la performance de croissance de la qualité de la viande fraîche des oiseaux traités.

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

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