Published March 8, 2023 | Version v1
Publication Open

Oxidative stress and toxicity produced by arsenic and chromium in broiler chicks and application of vitamin E and bentonite as ameliorating agents

Creators

  • 1. The University of Agriculture, Peshawar
  • 2. King Khalid University
  • 3. Qassim University
  • 4. Islamia University of Bahawalpur
  • 5. Baqai Medical University
  • 6. University of Agriculture Faisalabad

Description

The present study investigated the adverse effects of arsenic and chromium in broilers and ascertained the role of vitamin E and bentonite in alleviating their harmful effects. For this purpose, we experimented on 180 one-day-old broiler chickens. The feed was administered to broiler chicks of groups 2, 6, 7, 8, and 9 chromium @ (270 mg.kg-1 BW). Groups 3, 6, 7, 8, and 9 were administered arsenic @ (50 mg.kg-1 BW). Groups 4, 7, and 9 received vitamin E (150 mg.kg-1 BW), and groups 5, 8, and 9 received bentonite (5%), respectively. Group 1 was kept in control. All the broiler chicks treated with chromium and arsenic showed a significant (p < 0.05) decline in erythrocytic parameters on experimental days 21 and 42. Total proteins decreased significantly, while ALT, AST, urea, and creatinine increased significantly (p < 0.05). TAC and CAT decreased significantly (p < 0.05), while TOC and MDA concentrations increased significantly (p < 0.05) in chromium and arsenic-treated groups on experimental days 21 and 42. Pearson correlation analysis revealed a strong positive correlation between TAC and CAT (Pearson correlation value = 0.961; p < 0.001), similarly TOC and MDA positive correlation (Pearson correlation value = 0.920; p < 0.001). However, TAC and CAT showed a negative correlation between TOC and MDA. The intensity of gross and microscopic lesions was more in chromium (270 mg.kg-1) and arsenic (50 mg.kg-1) singly or in combination-treated groups. Thus, broiler chicks treated with chromium plus arsenic exhibited higher gross and microscopic lesion intensity than other treated groups. Fatty degeneration, severe cytoplasmic vacuolar degeneration, and expansion of sinusoidal spaces were the main lesions observed in the liver. Kidneys showed renal epithelial cells necrosis, glomerular shrinkage, and severe cytoplasmic vacuolar degeneration. Co-administration of bentonite along with chromium and arsenic resulted in partial amelioration (group 8) compared to groups 7 and 9, administered arsenic + chromium + vitamin E and arsenic + chromium + vitamin E + bentonite, respectively. It was concluded that arsenic and chromium cause damage not only to haemato-biochemical parameters but also lead to oxidation stress in broilers. Vitamin E and bentonite administration can ameliorate toxicity and oxidative stress produced by arsenic and chromium.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

بحثت هذه الدراسة في الآثار الضارة للزرنيخ والكروم في الدجاج اللاحم وتأكدت من دور فيتامين E والبنتونيت في التخفيف من آثارهما الضارة. لهذا الغرض، أجرينا تجارب على 180 دجاجة دجاج تسمين عمرها يوم واحد. تم إعطاء العلف لصيصان الدجاج اللاحم من المجموعات 2 و 6 و 7 و 8 و 9 كروم @ (270 مجم/كجم - 1 بوزن الجسم). تم إعطاء المجموعات 3 و 6 و 7 و 8 و 9 الزرنيخ @ (50 مجم/كجم - 1 بوزن الجسم). تلقت المجموعات 4 و 7 و 9 فيتامين E (150 مجم/كجم - 1 بوزن الجسم)، وتلقت المجموعات 5 و 8 و 9 البنتونيت (5 ٪)، على التوالي. وبقيت المجموعة 1 تحت السيطرة. أظهرت جميع فراخ الدجاج اللاحم المعالجة بالكروم والزرنيخ انخفاضًا كبيرًا (p < 0.05) في معلمات كريات الدم الحمراء في اليومين التجريبيين 21 و 42. انخفض إجمالي البروتينات بشكل ملحوظ، في حين زاد ALT و AST واليوريا والكرياتينين بشكل ملحوظ (p < 0.05). انخفض TAC و CAT بشكل ملحوظ (p < 0.05)، في حين زادت تركيزات TOC و MDA بشكل كبير (p < 0.05) في المجموعات المعالجة بالكروم والزرنيخ في اليومين التجريبيين 21 و 42. كشف تحليل ارتباط بيرسون عن وجود ارتباط إيجابي قوي بين TAC و CAT (قيمة ارتباط بيرسون = 0.961 ؛ p < 0.001)، وبالمثل TOC و MDA ارتباط إيجابي (قيمة ارتباط بيرسون = 0.920 ؛ p < 0.001). ومع ذلك، أظهرت TAC و CAT وجود علاقة سلبية بين TOC و MDA. كانت شدة الآفات الإجمالية والمجهرية أكثر في الكروم (270 مجم/كجم-1) والزرنيخ (50 مجم/كجم-1) بشكل فردي أو في مجموعات معالجة مجتمعة. وهكذا، أظهرت فراخ الدجاج اللاحم المعالجة بالكروم بالإضافة إلى الزرنيخ شدة آفة إجمالية ومجهرية أعلى من المجموعات الأخرى المعالجة. كان التنكس الدهني، والتنكس الفجوي السيتوبلازمي الحاد، وتمدد المساحات الجيبية هي الآفات الرئيسية التي لوحظت في الكبد. أظهرت الكلى نخر الخلايا الظهارية الكلوية، وانكماش الكبيبات، وتنكس فجوي سيتوبلازمي شديد. أدى التناول المشترك للبنتونيت مع الكروم والزرنيخ إلى تحسن جزئي (المجموعة 8) مقارنة بالمجموعتين 7 و 9، حيث تم إعطاء الزرنيخ + الكروم + فيتامين E والزرنيخ + الكروم + فيتامين E + البنتونيت، على التوالي. تم استنتاج أن الزرنيخ والكروم يسببان ضررًا ليس فقط للمعلمات الكيميائية الحيوية للدم ولكن أيضًا يؤديان إلى إجهاد الأكسدة في الدجاج اللاحم. يمكن أن يؤدي إعطاء فيتامين E والبنتونيت إلى تحسين السمية والإجهاد التأكسدي الناتج عن الزرنيخ والكروم.

Translated Description (French)

La présente étude a étudié les effets indésirables de l'arsenic et du chrome chez les poulets de chair et a déterminé le rôle de la vitamine E et de la bentonite dans l'atténuation de leurs effets nocifs. Pour cela, nous avons expérimenté sur 180 poulets de chair d'un jour. L'alimentation a été administrée à des poussins de poulet à griller des groupes 2, 6, 7, 8 et 9 chrome @ (270 mg.kg-1 p.c.). Les groupes 3, 6, 7, 8 et 9 ont reçu de l'arsenic @ (50 mg.kg-1 p.c.). Les groupes 4, 7 et 9 ont reçu de la vitamine E (150 mg.kg-1 poids corporel), et les groupes 5, 8 et 9 ont reçu de la bentonite (5 %), respectivement. Le groupe 1 a gardé le contrôle. Tous les poussins de poulet de chair traités au chrome et à l'arsenic ont montré une baisse significative (p < 0,05) des paramètres érythrocytaires aux jours expérimentaux 21 et 42. Les protéines totales ont diminué de manière significative, tandis que les ALAT, les ASAT, l'urée et la créatinine ont augmenté de manière significative (p < 0,05). Le TAC et le CAT ont diminué de manière significative (p < 0,05), tandis que les concentrations de COT et de MDA ont augmenté de manière significative (p < 0,05) dans les groupes traités au chrome et à l'arsenic aux jours expérimentaux 21 et 42. L'analyse de corrélation de Pearson a révélé une forte corrélation positive entre TAC et CAT (valeur de corrélation de Pearson = 0,961 ; p < 0,001), de même que la corrélation positive TOC et MDA (valeur de corrélation de Pearson = 0,920 ; p < 0,001). Cependant, TAC et CAT ont montré une corrélation négative entre TOC et MDA. L'intensité des lésions macroscopiques et microscopiques était plus élevée dans les groupes traités au chrome (270 mg.kg-1) et à l'arsenic (50 mg.kg-1) seuls ou en association. Ainsi, les poussins de poulet de chair traités avec du chrome et de l'arsenic présentaient une intensité de lésion brute et microscopique plus élevée que les autres groupes traités. La dégénérescence graisseuse, la dégénérescence vacuolaire cytoplasmique sévère et l'expansion des espaces sinusoïdaux étaient les principales lésions observées dans le foie. Les reins présentaient une nécrose des cellules épithéliales rénales, un rétrécissement glomérulaire et une dégénérescence vacuolaire cytoplasmique sévère. La co-administration de bentonite avec du chrome et de l'arsenic a entraîné une amélioration partielle (groupe 8) par rapport aux groupes 7 et 9, administrés respectivement arsenic + chrome + vitamine E et arsenic + chrome + vitamine E + bentonite. Il a été conclu que l'arsenic et le chrome causent des dommages non seulement aux paramètres hémato-biochimiques, mais entraînent également un stress d'oxydation chez les poulets de chair. L'administration de vitamine E et de bentonite peut améliorer la toxicité et le stress oxydatif produits par l'arsenic et le chrome.

Translated Description (Spanish)

El presente estudio investigó los efectos adversos del arsénico y el cromo en los pollos de engorde y determinó el papel de la vitamina E y la bentonita en el alivio de sus efectos nocivos. Para ello, experimentamos con 180 pollos de engorde de un día de edad. El alimento se administró a polluelos de engorde de los grupos 2, 6, 7, 8 y 9 de cromo (270 mg.kg-1 BW). A los grupos 3, 6, 7, 8 y 9 se les administró arsénico (50 mg.kg-1 BW). Los grupos 4, 7 y 9 recibieron vitamina E (150 mg.kg-1 BW), y los grupos 5, 8 y 9 recibieron bentonita (5%), respectivamente. El grupo 1 se mantuvo bajo control. Todos los polluelos de engorde tratados con cromo y arsénico mostraron una disminución significativa (p < 0.05) en los parámetros eritrocíticos en los días experimentales 21 y 42. Las proteínas totales disminuyeron significativamente, mientras que ALT, AST, urea y creatinina aumentaron significativamente (p < 0.05). TAC y CAT disminuyeron significativamente (p < 0.05), mientras que las concentraciones de TOC y MDA aumentaron significativamente (p < 0.05) en los grupos tratados con cromo y arsénico en los días experimentales 21 y 42. El análisis de correlación de Pearson reveló una fuerte correlación positiva entre TAC y CAT (valor de correlación de Pearson = 0.961; p < 0.001), de manera similar la correlación positiva de TOC y MDA (valor de correlación de Pearson = 0.920; p < 0.001). Sin embargo, TAC y CAT mostraron una correlación negativa entre TOC y MDA. La intensidad de las lesiones macroscópicas y microscópicas fue mayor en los grupos tratados con cromo (270 mg.kg-1) y arsénico (50 mg.kg-1) individualmente o en combinación. Por lo tanto, los polluelos de engorde tratados con cromo más arsénico exhibieron una intensidad de lesión macroscópica y microscópica más alta que otros grupos tratados. La degeneración grasa, la degeneración vacuolar citoplasmática grave y la expansión de los espacios sinusoidales fueron las principales lesiones observadas en el hígado. Los riñones mostraron necrosis de las células epiteliales renales, contracción glomerular y degeneración vacuolar citoplasmática grave. La coadministración de bentonita junto con cromo y arsénico dio como resultado una mejora parcial (grupo 8) en comparación con los grupos 7 y 9, a los que se administró arsénico + cromo + vitamina E y arsénico + cromo + vitamina E + bentonita, respectivamente. Se concluyó que el arsénico y el cromo causan daños no solo a los parámetros hemato-bioquímicos, sino que también provocan estrés por oxidación en los pollos de engorde. La administración de vitamina E y bentonita puede mejorar la toxicidad y el estrés oxidativo producido por el arsénico y el cromo.

Files

pdf.pdf

Files (2.9 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:35e0bcdd9e9b2af40f0fa2e8a36c4c4c
2.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الإجهاد التأكسدي والسمية الناتجة عن الزرنيخ والكروم في فراخ اللاحم وتطبيق فيتامين E والبنتونيت كعوامل محسنة
Translated title (French)
Stress oxydatif et toxicité produits par l'arsenic et le chrome chez les poussins de poulet de chair et application de vitamine E et de bentonite comme agents d'amélioration
Translated title (Spanish)
Estrés oxidativo y toxicidad producida por arsénico y cromo en pollos de engorde y aplicación de vitamina E y bentonita como agentes mejoradores

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4323567344
DOI
10.3389/fvets.2023.1128522

Is supplement to
https://openalex.org/W4239135807 (Other)
https://openalex.org/W2967322470 (Other)
https://openalex.org/W2944411220 (Other)
https://openalex.org/W2463270606 (Other)
https://openalex.org/W2388444646 (Other)
https://openalex.org/W2369164738 (Other)
https://openalex.org/W2186778521 (Other)
https://openalex.org/W2157021403 (Other)
https://openalex.org/W2066852536 (Other)
https://openalex.org/W1970247801 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1967487924
  • https://openalex.org/W1974008725
  • https://openalex.org/W1974925049
  • https://openalex.org/W1976384077
  • https://openalex.org/W1976464405
  • https://openalex.org/W1983305624
  • https://openalex.org/W1983310681
  • https://openalex.org/W1983655668
  • https://openalex.org/W1988520703
  • https://openalex.org/W1988728481
  • https://openalex.org/W2009517901
  • https://openalex.org/W2023999270
  • https://openalex.org/W2029441926
  • https://openalex.org/W2053073201
  • https://openalex.org/W2068540155
  • https://openalex.org/W2131976191
  • https://openalex.org/W2157478163
  • https://openalex.org/W2187618890
  • https://openalex.org/W2486476804
  • https://openalex.org/W2499935190
  • https://openalex.org/W2510053433
  • https://openalex.org/W2547048133
  • https://openalex.org/W2593161820
  • https://openalex.org/W2598798084
  • https://openalex.org/W2621186742
  • https://openalex.org/W2753262740
  • https://openalex.org/W2784804819
  • https://openalex.org/W2805103431
  • https://openalex.org/W2883013776
  • https://openalex.org/W2913392378
  • https://openalex.org/W2941148760
  • https://openalex.org/W2965312015
  • https://openalex.org/W3004780569
  • https://openalex.org/W3005130511
  • https://openalex.org/W3013393769
  • https://openalex.org/W3016938073
  • https://openalex.org/W3043278109
  • https://openalex.org/W3089094158
  • https://openalex.org/W3091603336
  • https://openalex.org/W3108835239
  • https://openalex.org/W3132320535
  • https://openalex.org/W3134308951
  • https://openalex.org/W3134607450
  • https://openalex.org/W3135100002
  • https://openalex.org/W3139301266
  • https://openalex.org/W3156515544
  • https://openalex.org/W3156807179
  • https://openalex.org/W3164092580
  • https://openalex.org/W3184281069
  • https://openalex.org/W3186207861
  • https://openalex.org/W3194651057
  • https://openalex.org/W3196162705
  • https://openalex.org/W3200677274
  • https://openalex.org/W3201389420
  • https://openalex.org/W3204165123
  • https://openalex.org/W3216800711
  • https://openalex.org/W4200039418
  • https://openalex.org/W4200323722
  • https://openalex.org/W4206390762
  • https://openalex.org/W4210904390
  • https://openalex.org/W4211076336
  • https://openalex.org/W4212898089
  • https://openalex.org/W4213073152
  • https://openalex.org/W4214509682
  • https://openalex.org/W4220847445
  • https://openalex.org/W4221046807
  • https://openalex.org/W4223496067
  • https://openalex.org/W4231050664
  • https://openalex.org/W4240259937
  • https://openalex.org/W4280514240
  • https://openalex.org/W4280610323
  • https://openalex.org/W4281768644
  • https://openalex.org/W4283034531
  • https://openalex.org/W4283159575
  • https://openalex.org/W4285392723
  • https://openalex.org/W4292510226
  • https://openalex.org/W650733468