Study of special adaptation mechanisms and morphological regularities of broiler chickens against the background of pharmacological prevention combined pre-slaughter, heat and transport stress in industrial poultry farming

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The study was conducted to investigate the adaptation mechanisms of broiler chickens against the background of pharmacological prevention which includes combined pre-slaughter, heat and transport stress in industrial poultry farming. In summer, from clinically healthy Ross 308 chickens three groups of 95648 ± 931 chickens were formed on the principle of analogy. The first group was a control group and it was fed with complete feed. The second group was the first experimental group and it was fed with complete feed which included the anti-stress supplementary feed PIK-antistress at a dose of 1270 g per 1 ton of feed 5 days before slaughter. The third group was the second experimental group and it was fed with the anti-stress supplementary feed PIK-antistress which included L-carnitine at a dose of 1700 g per 1 ton of feed 5 days before slaughter. 38 days later broiler chickens were slaughtered. 3 main periods were commonly studied: the period after fasting, the period after transporting the chickens to the slaughter site and the period just before slaughter. Adaptation processes were developing during the slaughter of broiler chickens in summer. The processes are characterized by increasing the level of the ratio of heterophils to blood lymphocytes on average 2.8 times. The use of the complex food additive PIK-antistress and PIK-antistress in combination with L-carnitine can reduce the activity of stress-implementing mechanisms and increase the survivability of chickens by 3.20 and 4.58 %, respectively and the European productivity index by 32 and 45 units. All the data obtained are consistent with the morphometric studies of the adrenal glands while against the background of the use of anti-stress prophylaxis an increase of core area was noted by 43.0 % and 36.0 % and respectively against the background of a decrease of the area of the cytoplasm of the cortical cords by 11.2 % and 22.8 %, respectively, which indicates stabilization of metabolic processes in the cell.

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. V. Miftakhutdinov

South Ural State Agrarian University

Author for correspondence.
Email: nirugavm@mail.ru

доктор биологических наук

Russian Federation, 457100, Chelyabinskaya obl., Troitsk, ul. Gagarina, 13

E. A. Nogovitsina

South Ural State Agrarian University

Email: nirugavm@mail.ru

кандидат биологических наук

Russian Federation, 457100, Chelyabinskaya obl., Troitsk, ul. Gagarina, 13

M. P. Lazareva

South Ural State Agrarian University

Email: nirugavm@mail.ru
Russian Federation, 457100, Chelyabinskaya obl., Troitsk, ul. Gagarina, 13

Е. В. Акентьева

South Ural State Agrarian University

Email: nirugavm@mail.ru
Russian Federation, 457100, Chelyabinskaya obl., Troitsk, ul. Gagarina, 13

References

  1. Фисинин В. И., Сайфульмулюков Э. Р., Мифтахутдинов А. В. Специализированные фармакологические препараты и кормовые добавки, применяемые в птицеводстве для профилактики технологических стрессов: стрессы различной этиологии // Достижения науки и техники АПК. 2023. Т. 37. № 11. С. 75–90. doi: 10.53859/02352451_2023_37_11_75.
  2. Scanes C. G. Biology of stress in poultry with emphasis on glucocorticoids and the heterophil to lymphocyte ratio // Poultry Science. 2016. Vol. 95. No. 9. P. 2208–2215. doi: 10.3382/ps/pew137.
  3. Фисинин В. И., Сайфульмулюков Э. Р., Мифтахутдинов А. В. Специализированные фармакологические препараты и кормовые добавки, применяемые в птицеводстве для профилактики технологических стрессов: тепловой стресс (обзор) // Достижения науки и техники АПК. 2023. Т. 37. № 4. С. 31–47. doi:10.53859/ 02352451_2023_37_4_31.
  4. Фисинин, В. И., Коноплева А. П. О физиологических и морфологических процессах в организме птицы при естественной и принудительной линьке // Сельскохозяйственная биология. 2015. № 6. С. 719–728.
  5. Дроздова, Л. И., Кундрюкова У. И. Печень птицы – живая лаборатория оценки качества кормления и содержания // Аграрный вестник Урала. 2010. № 5. С. 68–71.
  6. Органические соли лития – эффективные антистрессовые препараты нового поколения / К. С. Остренко, В. П. Галочкина, Е. М. Колоскова и др. // Проблемы биологии продуктивных животных. 2017. № 2. С. 5–28.
  7. Miftahutdinova E. A., Tikhonov S. L., Tikhonova N. V. Development of lithium-containing feed additive and its use for fortification of chicken broilers meat and by-products // Theory and Practice of Meat Processing. 2020. Vol. 5. No. 1. P. 27–31. doi: 10.21323/2414-438X-2020-5-1-27-31.
  8. Stress in Broilers Resulting from Shackling / I. Bedanova, E. Voslarova, P. Chloupek, et al. // Poultry Science. 2007. Vol. 86. No. 6. P. 1065–1069. doi: 10.1093/ps/86.6.1065.
  9. Журавель Н. А., Мифтахутдинов А. В., Журавель В. В. Экономическая оценка профилактики стресса у цыплят-бройлеров в предубойный период // Аграрная наука. 2018. № 3. С. 39–42.
  10. Качество и безопасность мяса цыплят-бройлеров при коррекции предубойного стресса / А. В. Мифтахутдинов, Э. Р. Сайфульмулюков, Е. А. Ноговицина и др. // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34. № 3. С. 71–74. doi: 10.24411/0235-2451-2020-10314.
  11. The effect of different degrees of feed restriction on heat shock protein 70, acute phase proteins, and other blood parameters in female broiler breeders / P. Najafi I. Zulkifli, A. F. Soleimani, et al. // Poultry Science. 2015. Vol. 94. No. 10. P. 2322–2329. doi: 10.3382/ps/pev246.
  12. Negative Trends in Transport-related Mortality Rates in Broiler Chickens / V. Vecerek, E. Voslarova, F. Conte, et al. // Asian-Australasian Journal of Animal Sciences. 2016. Vol. 29. No. 12. P. 1796–1804. doi: 10.5713/ajas.15.0996.
  13. Wurtz K. E., Herskin M. S., Riber A. B. Water deprivation in poultry in connection with transport to slaughter-a review // Poultry Science. 2024. Vol. 103. No. 5. P. 103419. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032579123009392?via%3Dihub (дата обращения: 16.06.2024). doi: 10.1016/j.psj.2023.103419.
  14. Jacobs L., Tuyttens F. Improving welfare in catching and transport of chickens. Understanding the Behaviour and Improving the Welfare of Chickens. London, 2020. P. 417–458. doi: 10.19103/AS.2020.0078.
  15. Road transport of cattle, swine and poultry in North America and its impact on animal welfare, carcass and meat quality: A review / K. Schwartzkopf-Genswein, L. Faucitano, S. Dadgar, et al. // Meat science. 2012. Vol. 92. No. 3. P. 227–243. doi: 10.1016/j.meatsci.2012.04.010.
  16. Temperature gradients in trailers and changes in broiler rectal and core body temperature during winter transportation in Saskatchewan / T. D. Knezacek, A. A. Olkowski, P. J. Kettlewell, et al. // Canadian Journal of Animal Science. 2010. Vol. 90. No. 3. P. 321–330. doi: 10.4141/CJAS09083.
  17. Ritz C., Webster A., Czarick M. Evaluation of hot weather thermal environment and incidence of mortality associated with broiler live haul // Journal of Applied Poultry Research. 2005. Vol. 14. No 3. P. 594–602. doi: 10.1093/japr/14.3.594.
  18. Impact of heat stress on broilers with varying body weights: Elucidating their interactive role through physiological signatures / S. Gogoi, G. Kolluri, J. S. Tyagi, et al. // Journal of Thermal Biology. 2021. Vol. 97. P. 102840 URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306456521000073?via%3Dihub. (дата обращения: 16.06.2024). doi: 10.1016/j.jtherbio.2021.102840.
  19. Campylobacter contamination of broilers: the role of transport and slaughterhouse / G. Rasschaert, L. De Zutter, L. Herman // International Journal of Food Microbiology. 2020. Vol. 322. P. 108564. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0168160520300581?via%3Dihub (дата обращения: 16.06.2024). doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2020.108564.
  20. Health E.P.O.A., Welfare. Scientific Opinion concerning the welfare of animals during transport/ A. Bøtner, D. Broom, M. Doherr, et al. // EFSA Journal. 2011. Vol. 9. No. 1. P. 1966. URL: https://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/1966 (дата обращения: 16.06.2024). doi: 10.2903/j.efsa.2011.1966.
  21. Zhao Forsythia suspensa extract attenuates breast muscle oxidative injury induced by transport stress in broilers / L. Pan, X. K. Ma, P. F., et al. // Poult Sci. 2018. Vol. 97. No. 5. P. 1554–1563. doi: 10.3382/ps/pey012.
  22. L-theanine attenuates transport stress-induced impairment of meat quality of broilers through improving muscle antioxidant status / C. Zhang, Z. Y. Geng, K. K. Chen, et al. // Poultry Science. 2019. Vol. 98. No. 10. P. 4648–4655. doi: 10.3382/ps/pez164.
  23. Sturkie’s Avian Physiology. 6th Ed. By Colin Scanes (editor). Elsevier Inc., Waltham, Massachusetts. 2015. 1056 pp. ISBN 978-0-12-0407160-5 doi: 10.1016/C2012-0-02488-X.
  24. Effects of Heat Stress on Some Blood Parameters in Broilers / Ö. Altan, A. Altan, M. Cabuk, et al. // Turkish Journal of Veterinary and Animal Sciences. 2000. Vol. 24. P. 145–148. URL: https://journals.tubitak.gov.tr/veterinary/vol24/iss2/8 (дата обращения: 16.06.2024).
  25. Diffuse reflectance spectroscopy reveals heat stress-induced changes in hemoglobin concentration in chicken breast / S. Dadgar, E. Greene, A. Dhamad, et al. // Scientific Reports. 2021. Vol. 11. No. 1. P. 3649. URL: https://www.nature.com/articles/s41598-021-83293-y (дата обращения: 16.06.2024). doi: 10.1038/s41598-021-83293-y.
  26. de Matos R. Adrenal steroid metabolism in birds: anatomy, physiology, and clinical considerations // Veterinary Clinics of North America: Exotic Animal Practice. 2008. Vol. 11. No. 1. P. 35–57. doi: 10.1016/j.cvex.2007.09.006.
  27. Impact of Housing Environment on the Immune System in Chickens: A Review / T. Hofmann, S. S. Schmucker, W. Bessei, et al. // Animals (Basel). 2020. Vol. 10. No. 7. URL: https://www.mdpi.com/2076–2615/10/7/1138 (дата обращения: 16.06.2024). doi: 10.3390/ani10071138.
  28. Морфофункциональное состояние надпочечников цыплят-бройлеров при различных способах содержания / С. В. Козлова, К. А. Сидорова, Н. А. Татарникова и др. // Научный журнал КубГА У. 2017. № 134 (10). С. 1–11. URL: http://ej.kubagro.ru/2017/10/pdf/90.pdf (дата обращения: 16.06.2024).
  29. Chronic welfare restrictions and adrenal gland morphology in broiler chickens B. R. Müller, Hisly Any S. Medeiros, R. S. de Sousa, et al. // Poultry Science. 2015. Vol. 94. No. 4. P. 574–578. doi: 10.3382/ps/pev026.
  30. Взаимосвязь нервной, иммунной, эндокринной систем и факторов питания в регуляции резистентности и продуктивности животных (обзор) / В. А. Галочкин, К. С. Остренко, В. П. Галочкина и др. // Сельскохозяйственная биология. 2018. Т. 53. № 4. С. 673–686. doi: 10.15389/agrobiology.2018.4.673rus.
  31. Alleviation by gamma amino butyric acid supplementation of chronic heat stress-induced degenerative changes in jejunum in commercial broiler chickens R. A. Al Wakeel, M. Shukry, A. Abdel Azeez, et al. // Stress. 2017. Vol. 20. No. 6. P. 562–572. doi: 10.1080/10253890.2017.1377177.
  32. Chronic lithium chloride administration attenuates brain NMDA receptor-initiated signaling via arachidonic acid in unanesthetized rats / M. Basselin, L. Chang, J. M. Bell, et al. // Neuropsychopharmacol. 2006. Vol. 31. No. 8. P. 1659–1674. doi: 10.1038/sj.npp.1300920.
  33. Effect of dietary supplemental ascorbic acid and folic acid on the growth performance, redox status, and immune status of broiler chickens under heat stress / A. Gouda, S. A. Amer, S. Gabr, et al. // Tropical Animal Health and Production. 2020. Vol. 52. No. 6. P. 2987–2996. doi: 10.1007/s11250-020-02316-4.
  34. Production performance, hematological parameters, serum biochemistry, and expression of HSP-70 in broiler chickens fed dietary ascorbic acid during heat stress / A. Biswas, C. Deo, D. Sharma, et al. // International Journal of Biometeorology. 2024. Vol. 68. No. 1. P. 33–43. doi: 10.1007/s00484-023-02568-3.
  35. L-карнитин: применение в животноводстве (обзор литературы) / Л. И. Сабирзянова, А. М. Лунегов, Г. В. Коновалова и др. // Актуальные вопросы ветеринарной биологии. 2023. № 1 (57). С. 25–31. doi: 10.24412/2074-5036-2023-1-25-31.
  36. Çetin E., Güçlü B. K. Effect of dietary L-carnitine supplementation and energy level on oxidant/antioxidant balance in laying hens subjected to high stocking density // Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition (Berl). 2020. Vol.104. No. 1. P. 136–143. doi: 10.1111/jpn.13210.
  37. The capability of L-carnitine-mediated antioxidant on cock during aging: evidence for the improved semen quality and enhanced testicular expressions of GnRH1, GnRHR, and melatonin receptors MT 1/2 / A. A. Elokil, A. A. Bhuiyan, H. Z. Liu, et al. // Poultry Science. 2019. Vol. 98. No. 9. P. 4172–4181. doi: 10.3382/ps/pez201.
  38. Сохранение производственных показателей у цыплят-бройлеров в условиях теплового стресса / Г. Ю. Бабин, Т. В. Полуночкина, С. Г. Дорофеева и др. // Аграрная наука. 2022. № 1. С. 19–23. doi: 10.32634/0869-8155-2022-355-1-19-23.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. The ratio of heterophils to lymphocytes (H/L) in the blood of chickens, (M ± 0.95CI): – H/L before slaughter; – H/L after fasting; – H/L after transportation; – H/L before slaughter.

Download (70KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Relative content of monocytes in the blood of chickens, % (M ± 0.95CI): – monocytes after fasting; – monocytes after transportation; – monocytes before slaughter.

Download (81KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Adrenal glands of broiler chickens, hematoxylin and eosin (200x magnification): ➝ – cells of the cortical cords; ➡ – cells of the medullary cords.

Download (798KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».