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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Los autores desean agradecer a Cobb Vantress, Inc. por la donación de los óvulos y la prestación de asistencia técnica sobre la incubación de huevos. Los autores desean agradecer a ChromaDex, Inc. por la asistencia técnica de nicotinamida ribósido.

Todas las metodologías fueron aprobadas por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad de Georgia.
1. Incubación de huevos y administración de tratamiento
<ol><li>Asignación de obtención y tratamiento de óvulos<ol>
<li>Obtenga huevos de pollos de engorde de alto rendimiento no intervenidos y fertilizados y transpórtelos al laboratorio.</li>
		<li>Inspeccionar y desechar los huevos considerados de mala calidad. NOTA: Elimine los huevos deformes (redondos...

<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>

Hasta la fecha, el Laboratorio González de la Universidad de Georgia es el único grupo que demuestra los efectos positivos del ribósido de nicotinamida en la alimentación de ovo en el desarrollo y crecimiento muscular mayor de la pectoral . El primer estudio encontró que en la alimentación ovo de nicotinamida de 250 mM ribósido aumentó el peso muscular y las dimensiones cuando se inyectó en el saco vitelino9. En el estudio de seguimiento, la inyección de dosis ...

Desde 1960, el consumo per cápita de carne de aves de corral de los Estados Unidos ha aumentado a un ritmo asombroso, mientras que otras fuentes primarias de proteínas se han mantenido estancadas, disminuidas o mínimamente aumentadas. La industria avícola invirtió un tiempo considerable y esfuerzos de investigación optimizando la nutrición y la genética para producir un ave eficiente para mantenerse al día con la demanda. Debido a que el objetivo principal de la industria avícola es producir músculo para la conversión en carne, sus esfuerzos han cambiado drásticamente la masa muscular final del ave en la cosecha.
Como la mayoría de las especies, las aves de corral desarrollan músculo de manera bifásica. La miogénesis primaria utiliza células madre mesenquimales para producir fibras musculares primarias, que sirven como andamio para la segunda ola de desarrollo de fibras musculares1. En las aves de corral, la miogénesis primaria ocurre durante los días embrionarios 3 a 8, y la miogénesis secundaria ocurre de los días 8 a 212. Una vez desarrolladas, las fibras musculares primarias y secundarias sirven como base para todo el crecimiento muscular futuro a través de la hipertrofia celular. Por lo tanto, los científicos y la industria dedicaron un esfuerzo considerable a intentar manipular la miogénesis primaria y secundaria en todas las especies productoras de carne para maximizar el rendimiento de la carne.
Una tecnología explorada en aves de corral, llamada alimentación en ovo, implica la alimentación de compuestos a través de la inyección. In ovo feeding, una tecnología empleada por la industria avícola durante casi 40 años, se desarrolló inicialmente para la administración de vacunas3. La literatura documenta que la alimentación in ovo de diversos compuestos y nutrientes en diferentes períodos de desarrollo y ubicaciones dentro del huevo afectó positivamente en el desarrollo y crecimiento muscular ovo 4,5,6. Hasta la fecha, el Laboratorio González de la Universidad de Georgia es el pionero en la utilización de ribósido de nicotinamida en la alimentación ovo para manipular el desarrollo muscular de las aves de corral.
El ribósido de nicotinamida, un análogo piridina-nucleósido de la vitamina B3, produce NAD+ a través de la vía de rescate7. Dado que esta vía utiliza menos pasos enzimáticos para producir NAD +, la producción es la más eficiente8. González y Jackson9 demostraron que la suplementación del saco vitelino embrionario en desarrollo con ribósido de nicotinamida aumentó el peso muscular mayor del pollito eclosionado y la densidad de la fibra muscular. Esto fue confirmado más tarde por Xu et al.10, quienes encontraron que el aumento de la dosis de ribósido de nicotinamida aumentaba el peso muscular y aumentaba la densidad de la fibra muscular. Estos dos primeros estudios se realizaron en un pollo de engorde de rendimiento comercial. Debido a que los pollos de engorde de alto rendimiento poseen un potencial genético más significativo para el tamaño final de la masa muscular, el objetivo del estudio fue determinar los efectos de la dosis de ribósido de nicotinamida en el desarrollo muscular principal del pollito pectoral de alto rendimiento en la eclosión.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Air-Tite&#8482; Sterile Hypodermic Needles- 20 G; 1 inch</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-817-208</td>
			<td>https://www.fishersci.com/shop/products/sterile-hypodermic-needles-32/p-7182916#?keyword=</td>
		</tr>
		<tr>
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			<td>VWR</td>
			<td>VWR-214B2</td>
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		</tr>
		<tr>
			<td>Complete Dissection Set</td>
			<td>DOCAZON</td>
			<td>DK1001</td>
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		</tr>
		<tr>
			<td>Fisherbrand&#8482; Isotemp&#8482; General Purpose Deluxe Water Baths</td>
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		</tr>
		<tr>
			<td>Fisherbrand&#8482; Sterile Syringes for Single Use</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-955-464</td>
			<td>https://www.fishersci.com/shop/products/sterile-syringes-single-use-12/p-7114739#?keyword=</td>
		</tr>
		<tr>
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			<td>Titan Incubators</td>
			<td>N/A</td>
			<td>https://www.titanincubators.com/collections/egg-candlers/products/egg-candler-high-intensity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infrared Forehead Thermometer</td>
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			<td>XZ-001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microsoft Excel</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neiko Tools Digital Caliper</td>
			<td>Neiko Tools</td>
			<td>01408A</td>
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		</tr>
		<tr>
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			<td>732</td>
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			&#38;rt=rud</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pen Size Temperature and Humidity USB Data Logger with Display</td>
			<td>Omega</td>
			<td>OM-HL-SP-TH</td>
			<td>https://www.omega.com/en-us/temperature-measurement/temperature-and-humidity-data-loggers/p/OM-HL-SP-Series</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SAS 9.4 for Windows</td>
			<td>SAS Institute</td>
			<td>N/A</td>
			<td>https://www.sas.com/en_us/home.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sportsman 1502 Incubator</td>
			<td>GQF Manufacturing</td>
			<td>1502</td>
			<td>https://www.gqfmfg.com/item/1502-digital-sportsman/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tru Niagen (Nicotinamide riboside)</td>
			<td>ChromaDex, Inc.</td>
			<td>N/A</td>
			<td>https://www.truniagen.com/truniagen-300mg/ - note, contact company for pure product</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wood Craft Sticks</td>
			<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

En las últimas tres décadas, los científicos de carne roja y aves de corral se centraron en el desarrollo de estrategias y tecnologías para manipular el desarrollo muscular durante el desarrollo embrionario y fetal. Esta área continúa siendo un área de enfoque porque el número de fibras musculares se establece durante este tiempo y determina la base para todo el crecimiento futuro. En aves de corral, numerosos estudios demostraron que la alimentación con factores de crecimiento, vitaminas u otros nutrientes mejoró el desarrollo muscular embrionario e intestinal de los pollitos. Mejorar el desarrollo muscular ovo podría beneficiar a la industria avícola al influir posiblemente en el rendimiento de la carne, la tasa de crecimiento o las condiciones de miopatía. Durante los últimos cinco años, el Laboratorio González de la Universidad de Georgia desarrolló una metodología de nicotinamida ribósido in ovo feeding para embriones de pollo de engorde, lo que alteró el desarrollo muscular. Cuando se inyecta en el saco vitelino de un embrión en desarrollo, el ribósido de nicotinamida aumentó el peso muscular principal del pectoral y la densidad de la fibra muscular en la eclosión. Este protocolo demostrará una metodología para realizar de manera precisa y reproducible estudios de alimentación en ovo utilizando embriones comerciales de pollos de engorde estándar y de alto rendimiento. Estos datos y métodos permitirán a otros grupos de investigación realizar estudios de alimentación en ovo con mucho éxito y reproducibilidad.

No hubo efectos dos para el peso corporal de los embriones del día 18 y los pollitos eclosionados (P > 0,52; Figura 2). No hubo efectos del DOS para todas las mediciones musculares del embrión pectoral mayor del día 18 (P > 0,24; Figura 3). No hubo efectos del DOS para las mediciones de longitud y anchura muscular mayor del pollito eclosionado (P > 0,26); sin embargo, el DOS sí afectó el peso y la profun...

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

Se ha desarrollado una metodología robusta para llevar a cabo ensayos de investigación de alimentación en ovo utilizando huevos de pollos de engorde comerciales no incluidos para probar la capacidad de los compuestos naturales y sintéticos, en este caso, el ribósido de nicotinamida, para influir en el desarrollo y crecimiento muscular.

En Ovo Alimentación de huevos de pollos de engorde comerciales: un método preciso y reproducible para afectar el desarrollo y el crecimiento muscular

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

Al igual que los mamíferos, el número de fibras musculares, un determinante importante de la masa muscular final se establece durante la embriogénesis de las aves de corral. Este método permite a los investigadores estudiar las aves de corral en la miogénesis ovogénica y la manipulación de la hiperplasia de la fibra muscular. Esta técnica requiere poca inversión en equipos y es un método fácil y relativamente barato para estudiar la manipulación de la miogénesis.Los investigadores nuevos en esta técnica pueden tener dificultades para incubar adecuadamente los huevos. Demostrando esta técnica seremos yo y Morgan Gravely, ambos estudiantes graduados de Maestría en Ciencias en nuestro laboratorio. Antes de comenzar el experimento, inspeccione y deseche los huevos de mala calidad.Asigne y registre números de huevos individuales a los huevos seleccionados y luego pese los huevos. A continuación, coloque los huevos en su bandeja de incubación adecuada y preincubléelos a 26,6 grados centígrados con un 40% de humedad relativa durante seis horas. Después de la incubación, aumente y mantenga la temperatura de la incubadora a 37 grados centígrados con un 40% de humedad relativa hasta el día 18 de incubación.Mida la temperatura de la superficie de varios huevos en toda la incubadora dos veces al día con un termómetro térmico de superficie para garantizar que la temperatura de la superficie de los huevos sea de 37 grados centígrados. Siga reposicionando los huevos girando cada hora. Para garantizar una pérdida de peso de huevo del 10% al 12.5%, registre el peso del huevo diariamente durante los primeros 18.5 días de incubación.El día 10 de la incubación, prepare la solución de ribósido de nicotinamida necesaria para cada tratamiento de 100 microlitros en ovo inyecciones como se describe en el manuscrito y mantenga las soluciones a 37 grados centígrados en un baño de agua. Después de retirar los huevos una bandeja a la vez de la incubadora y cubrirlos con una toalla tibia, incave cada huevo para localizar el saco vitelino. Limpie el área de inyección con etanol al 70% antes de insertar una aguja hipodérmica estéril calibre 20 de 2,54 centímetros a un centímetro de profundidad en la cáscara del huevo para inyectar la dosis asignada de tratamiento con ribósido de nicotinamida con 100 microlitros de solución salina estéril en el saco vitelino.Cubra inmediatamente el sitio de inyección con un pequeño trozo de cinta impermeable absoluta para evitar la pérdida excesiva de humedad. Una vez que todos los huevos hayan recibido su tratamiento, coloque la bandeja de nuevo en la incubadora. El día 18 de incubación, retire los huevos de las bandejas para colocarlos en las cajas de incubación asignadas de acuerdo con sus tratamientos, luego coloque las cajas de incubación en la incubadora con el aumento de humedad al 60% hasta que todos los huevos eclosionen o hasta el día 23 de la incubación.Antes de la recolección de muestras, determine la corona a la longitud de la grupa de los pollitos sacrificados colocando el pollito de lado con la cabeza metida hacia abajo y las patas debajo del cuerpo y midiendo la longitud desde la parte superior de la cabeza hasta la cola, luego mida el ancho de la cabeza de un orificio de la oreja al otro orificio de la oreja en la longitud de la cabeza desde la parte posterior del pico hasta la parte posterior del cráneo. Para evaluar la circunferencia de la cabeza, envuelva una cuerda no elástica alrededor del cráneo de un orificio auditivo al otro, y luego obtenga la medición de la cuerda con una regla métrica. De la misma manera, determine la circunferencia del pecho envolviendo una cuerda alrededor del pecho debajo de donde las alas entran en contacto con el cuerpo antes de colocar la cuerda en una regla métrica para adquirir la medida.Rocíe los senos del pollito con etanol al 70%, y con los dedos, tire de las plumas y la piel para revelar los músculos pectorales principales seguido de tomar medidas con pinzas digitales. Mida el ancho del pecho a través del pecho donde las alas entran en contacto con el cuerpo y la longitud del pecho desde la parte inferior de la clavícula hasta la parte superior de la almohadilla de grasa. Para extraer el músculo pectoral mayor derecho, use tijeras quirúrgicas o bisturí y fórceps para cortar a lo largo del hueso de la quilla antes de liberar el músculo de la pared del cuerpo.Después de extraer el músculo pectoral mayor, coloque el músculo plano en un palito de paleta para recoger las mediciones utilizando pinzas digitales. Averigüe la longitud muscular desde la parte craneal hasta la parte caudal del músculo y el ancho muscular en la porción más ancha de la parte craneal del músculo. Para determinar el grosor muscular, recoja el seno con fórceps y mida en la parte más gruesa de la sección craneal del músculo.Cuando se termina con las mediciones, los músculos pectorales mayores derecho e izquierdo se pueden almacenar para análisis adicionales a menos 80 grados centígrados durante un máximo de un año. A los embriones se les inyectaron cuatro dosis o dosis de ribósido de nicotinamida para estudiar el efecto de la alimentación in ovo. Se observó que no hubo efectos de la dosis sobre el peso corporal de los embriones del día 18 y los pollitos eclosionados.Del mismo modo, no se detectaron efectos de la dosis en las mediciones del músculo pectoral mayor para todos los embriones del día 18. Para los pollitos eclosionados, no hubo efectos de la dosis en las mediciones de longitud y anchura muscular mayor de los pectorales. Sin embargo, la dosis afectó el peso muscular y la profundidad.Los polluelos desarrollados a partir de los embriones que no fueron inyectados con nicotinamida ribósido tenían músculos pectorales mayores que pesaban menos que los polluelos de los embriones inyectados con 501, 000 milimolares nicotinamida ribósido. Los pollitos de embriones inyectados con ribósido de nicotinamida cero y 250 milimolares tenían menos profundidad pectoral mayor que los polluelos de embriones inyectados con 501,000 milimolares nicotinamida ribósido. La clave para ejecutar un experimento robusto es seleccionar huevos uniformes y libres de defectos.Esto asegurará que todos los efectos sean catalizados por el tratamiento. Con la cosecha del músculo pectoral mayor, la histología se puede utilizar para medir la morfometría de la fibra muscular, y el ARN total y la proteína se pueden extraer para el análisis de la expresión de genes y proteínas. Actualmente estamos estudiando los efectos de esta tecnología en el rendimiento de crecimiento en la calidad de la carne fresca de las aves tratadas.

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

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

Optimized Ex-ovo Culturing of Chick Embryos to Advanced Stages of Development

Optimized Ex-ovo Culturing of Chick Embryos to Advanced Stages of Development

Optimizado<em&gt; Ex-ovo</em&gt; El cultivo de embriones del polluelo a etapas avanzadas de desarrollo

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Investigación

Biología del Desarrollo

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La completa y actualizada &quot;rotífero policultivo Método&quot; para la educación de primer pez cebra Alimentación

The zebrafish (Danio rerio) is a model organism of increasing importance in many fields of science.  One of the most demanding technical aspects of ...

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Una novela<em&gt; Ex Ovo</em&gt; Banda Técnica para alterar intracardiaca Hemodinámica en un sistema embrionario de pollo

The new model presented here can be used to understand the influence of hemodynamics on specific cardiac developmental processes, at the cellular and ...

In Ovo Electroporation in the Chicken Auditory Brainstem

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En Ovo electroporación en el tronco encefálico auditivo del pollo

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