Published April 26, 2021 | Version v1
Publication Open

Blue-Green Algae (Spirulina platensis) Alleviates the Negative Impact of Heat Stress on Broiler Production Performance and Redox Status

  • 1. Cairo University
  • 2. Taif University
  • 3. National Research Centre
  • 4. King Faisal University

Description

The modern broiler industry faces huge challenges to keep high production quality and quantity, especially under environmental heat stress conditions. The negative effect of heat stress on broiler productivity is mediated by oxidative stress induction. The blue-green alga (Spirulina platensis) has many applications in poultry nutrition with the high levels of bioactive antioxidant compounds, which can alleviate the oxidative stress damage induced by high ambient temperature. The current study was designed to investigate the effects of dietary Spirulina inclusion at different levels on growth performance, redox status, carcass traits, meat quality, blood hematology, and metabolites profile of broilers subjected to cyclic heat stress. A total of 300 one-day-old Cobb-500 broiler chicks were recruited. Starting from day 21 to 42 of age, birds were randomly divided into five treatment groups with 6 replicates × 10 birds per group, where the first one was provided with the basal diet and reared under normal thermal conditions (23 ± 1 °C) to serve as a negative control. Meanwhile, the other four groups were exposed to cyclic heat stress (34 ± 1 °C for 8 h per day) and were fed a basal diet supplemented with Spirulina at a concentration of 0, 0.5, 1 or 1.5%. Spirulina supplementation to heat-stressed broilers was able to alleviate the negative impacts of heat stress on the final average daily gain, body weight and feed conversion ratio, with the best impact observed among the chickens fed 1% Spirulina. Hematological results indicate increasing hemoglobin and hematocrit levels with Spirulina supplementation compared to the non-supplemented stressed group. Further, Spirulina supplementation significantly influenced blood lipid metabolites marked by reduced serum cholesterol and low-density lipoprotein (LDL), and increased high-density lipoprotein (HDL) levels. The lipid peroxidation level was reduced (p < 0.05), while the antioxidant enzyme activity was increased with Spirulina supplementation to the heat-stressed group. Spirulina supplementation at 0.5 or 1% improved carcass dressing, breast and leg percentages. It can be concluded that dietary Spirulina supplementation at 0.5 or 1% to broiler reared under heat stress conditions can effectively improve broiler production performance and balance the redox status.

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

Translated Description (Arabic)

تواجه صناعة الدجاج اللاحم الحديثة تحديات هائلة للحفاظ على جودة وكمية إنتاج عالية، خاصة في ظل ظروف الإجهاد الحراري البيئي. يتوسط التأثير السلبي للإجهاد الحراري على إنتاجية اللاحم عن طريق تحريض الإجهاد التأكسدي. الطحالب الزرقاء والخضراء (Spirulina platensis) لها العديد من التطبيقات في تغذية الدواجن مع مستويات عالية من المركبات المضادة للأكسدة النشطة بيولوجيًا، والتي يمكن أن تخفف من ضرر الإجهاد التأكسدي الناجم عن ارتفاع درجة الحرارة المحيطة. تم تصميم الدراسة الحالية للتحقيق في آثار إدراج السبيرولينا الغذائية على مستويات مختلفة على أداء النمو، وحالة الأكسدة، وسمات الذبيحة، وجودة اللحوم، وأمراض الدم في الدم، ونواتج الأيض للفراريج المعرضة للإجهاد الحراري الدوري. تم تجنيد ما مجموعه 300 صوص من فصيلة كوب-500 عمرها يوم واحد. بدءًا من اليوم 21 إلى 42 من العمر، تم تقسيم الطيور عشوائيًا إلى خمس مجموعات علاجية مع 6 تكرارات × 10 طيور لكل مجموعة، حيث تم تزويد الأولى بالحمية القاعدية وتربيتها في ظل ظروف حرارية طبيعية (23 ± 1 درجة مئوية) لتكون بمثابة سيطرة سلبية. وفي الوقت نفسه، تعرضت المجموعات الأربع الأخرى لإجهاد حراري دوري (34 ± 1 درجة مئوية لمدة 8 ساعات في اليوم) وتم تغذيتها بنظام غذائي أساسي مكمل بالسبيرولينا بتركيز 0 أو 0.5 أو 1 أو 1.5 ٪. كانت مكملات سبيرولينا للدجاج اللاحم المجهد حراريًا قادرة على التخفيف من الآثار السلبية للإجهاد الحراري على متوسط الكسب اليومي النهائي ووزن الجسم ونسبة تحويل العلف، مع أفضل تأثير لوحظ بين الدجاج الذي يتغذى بنسبة 1 ٪ سبيرولينا. تشير النتائج الدموية إلى زيادة مستويات الهيموغلوبين والهيماتوكريت مع مكملات سبيرولينا مقارنة بالمجموعة المجهدة غير المكملة. علاوة على ذلك، أثرت مكملات السبيرولينا بشكل كبير على مستقلبات الدهون في الدم التي تتميز بانخفاض الكوليسترول في الدم والبروتين الدهني منخفض الكثافة (LDL)، وزيادة مستويات البروتين الدهني عالي الكثافة (HDL). تم تقليل مستوى بيروكسيد الدهون (p < 0.05)، في حين تم زيادة نشاط الإنزيم المضاد للأكسدة مع مكملات سبيرولينا إلى المجموعة المجهدة بالحرارة. مكملات سبيرولينا بنسبة 0.5 أو 1 ٪ تحسن ضمادات الذبيحة، ونسب الثدي والساق. يمكن استنتاج أن مكملات سبيرولينا الغذائية بنسبة 0.5 أو 1 ٪ إلى اللاحم الذي يتم تربيته تحت ظروف الإجهاد الحراري يمكن أن تحسن بشكل فعال أداء إنتاج اللاحم وتوازن حالة الأكسدة.

Translated Description (French)

L'industrie moderne des poulets de chair est confrontée à d'énormes défis pour maintenir une qualité et une quantité de production élevées, en particulier dans des conditions de stress thermique environnemental. L'effet négatif du stress thermique sur la productivité des poulets de chair est médié par l'induction du stress oxydatif. L'algue bleu-vert (Spirulina platensis) a de nombreuses applications dans la nutrition des volailles avec des niveaux élevés de composés antioxydants bioactifs, qui peuvent atténuer les dommages du stress oxydatif induits par une température ambiante élevée. La présente étude a été conçue pour étudier les effets de l'inclusion de spiruline alimentaire à différents niveaux sur les performances de croissance, le statut redox, les caractéristiques de la carcasse, la qualité de la viande, l'hématologie sanguine et le profil des métabolites des poulets de chair soumis à un stress thermique cyclique. Au total, 300 poussins de poulet à griller Cobb-500 âgés d'un jour ont été recrutés. À partir de l'âge de 21 à 42 jours, les oiseaux ont été divisés au hasard en cinq groupes de traitement avec 6 répétitions × 10 oiseaux par groupe, où le premier a reçu le régime de base et a été élevé dans des conditions thermiques normales (23 ± 1 °C) pour servir de contrôle négatif. Pendant ce temps, les quatre autres groupes ont été exposés à un stress thermique cyclique (34 ± 1 °C pendant 8 h par jour) et ont reçu un régime basal supplémenté en spiruline à une concentration de 0, 0,5, 1 ou 1,5 %. La supplémentation en spiruline chez les poulets de chair soumis à un stress thermique a permis d'atténuer les impacts négatifs du stress thermique sur le gain quotidien moyen final, le poids corporel et le taux de conversion des aliments, le meilleur impact étant observé chez les poulets nourris avec 1% de spiruline. Les résultats hématologiques indiquent une augmentation des taux d'hémoglobine et d'hématocrite avec la supplémentation en spiruline par rapport au groupe stressé non supplémenté. De plus, la supplémentation en spiruline a significativement influencé les métabolites lipidiques sanguins marqués par une réduction du cholestérol sérique et des lipoprotéines de basse densité (LDL), et une augmentation des taux de lipoprotéines de haute densité (HDL). Le niveau de peroxydation lipidique a été réduit (p < 0,05), tandis que l'activité enzymatique antioxydante a été augmentée avec la supplémentation en spiruline dans le groupe soumis à un stress thermique. La supplémentation en spiruline à 0,5 ou 1 % a amélioré le pansement de la carcasse, les pourcentages des seins et des jambes. On peut conclure qu'une supplémentation alimentaire en spiruline à 0,5 ou 1 % pour les poulets de chair élevés dans des conditions de stress thermique peut améliorer efficacement les performances de production des poulets de chair et équilibrer le statut redox.

Translated Description (Spanish)

La industria moderna de pollos de engorde se enfrenta a enormes desafíos para mantener una alta calidad y cantidad de producción, especialmente en condiciones de estrés por calor ambiental. El efecto negativo del estrés térmico en la productividad de los pollos de engorde está mediado por la inducción del estrés oxidativo. El alga azul-verde (Spirulina platensis) tiene muchas aplicaciones en la nutrición de las aves de corral con los altos niveles de compuestos antioxidantes bioactivos, que pueden aliviar el daño por estrés oxidativo inducido por la alta temperatura ambiente. El presente estudio se diseñó para investigar los efectos de la inclusión de espirulina en la dieta a diferentes niveles sobre el rendimiento del crecimiento, el estado redox, los rasgos de la canal, la calidad de la carne, la hematología sanguínea y el perfil de metabolitos de los pollos de engorde sometidos a estrés térmico cíclico. Se reclutaron un total de 300 pollos de engorde Cobb-500 de un día de edad. A partir del día 21 al 42 de edad, las aves se dividieron aleatoriamente en cinco grupos de tratamiento con 6 réplicas × 10 aves por grupo, donde la primera recibió la dieta basal y se crió en condiciones térmicas normales (23 ± 1 °C) para servir como control negativo. Mientras tanto, los otros cuatro grupos fueron expuestos a estrés por calor cíclico (34 ± 1 ° C durante 8 h por día) y fueron alimentados con una dieta basal suplementada con espirulina a una concentración de 0, 0.5, 1 o 1.5%. La suplementación con espirulina a pollos de engorde estresados por el calor fue capaz de aliviar los impactos negativos del estrés por calor en la ganancia diaria promedio final, el peso corporal y la relación de conversión alimenticia, con el mejor impacto observado entre los pollos alimentados con 1% de espirulina. Los resultados hematológicos indican un aumento de los niveles de hemoglobina y hematocrito con la suplementación con espirulina en comparación con el grupo estresado no suplementado. Además, la suplementación con espirulina influyó significativamente en los metabolitos lipídicos en sangre marcados por la reducción del colesterol sérico y las lipoproteínas de baja densidad (LDL), y el aumento de los niveles de lipoproteínas de alta densidad (HDL). El nivel de peroxidación lipídica se redujo (p < 0.05), mientras que la actividad enzimática antioxidante aumentó con la suplementación de espirulina al grupo estresado por el calor. Suplementos de espirulina al 0,5 o 1% mejoraron los porcentajes de vendaje de canal, pechuga y pierna. Se puede concluir que la suplementación dietética de espirulina al 0.5 o 1% para pollos de engorde criados en condiciones de estrés por calor puede mejorar efectivamente el rendimiento de la producción de pollos de engorde y equilibrar el estado redox.

Files

pdf.pdf

Files (15.6 kB)

⚠️ 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
md5:07b4c59d68822afbec146ea87e470c43
15.6 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تخفف الطحالب الزرقاء والخضراء (سبيرولينا بلاتينسيس) من التأثير السلبي للإجهاد الحراري على أداء إنتاج الدجاج اللاحم وحالة الأكسدة
Translated title (French)
Les algues bleu-vert (Spirulina platensis) atténuent l'impact négatif du stress thermique sur les performances de production et le statut redox des poulets de chair
Translated title (Spanish)
Las algas verdeazuladas (Spirulina platensis) alivian el impacto negativo del estrés térmico en el rendimiento de la producción de pollos de engorde y el estado redox

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3157192433
DOI
10.3390/ani11051243

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1525130874
  • https://openalex.org/W1706291992
  • https://openalex.org/W2001148788
  • https://openalex.org/W2006241697
  • https://openalex.org/W2015362651
  • https://openalex.org/W2057476376
  • https://openalex.org/W2057733013
  • https://openalex.org/W2061829666
  • https://openalex.org/W2068785001
  • https://openalex.org/W2108713327
  • https://openalex.org/W2116404316
  • https://openalex.org/W2148371764
  • https://openalex.org/W2150232704
  • https://openalex.org/W2159961244
  • https://openalex.org/W2162921274
  • https://openalex.org/W2164707787
  • https://openalex.org/W2165189049
  • https://openalex.org/W2168469604
  • https://openalex.org/W2263023695
  • https://openalex.org/W2416996167
  • https://openalex.org/W2474074361
  • https://openalex.org/W2548403041
  • https://openalex.org/W2738411954
  • https://openalex.org/W2739926192
  • https://openalex.org/W2755513812
  • https://openalex.org/W2757383695
  • https://openalex.org/W2775386737
  • https://openalex.org/W2793760687
  • https://openalex.org/W2799724357
  • https://openalex.org/W2807134067
  • https://openalex.org/W2810637096
  • https://openalex.org/W2896422075
  • https://openalex.org/W2916477390
  • https://openalex.org/W2921012073
  • https://openalex.org/W2945528362
  • https://openalex.org/W2950198452
  • https://openalex.org/W2954541362
  • https://openalex.org/W2954750047
  • https://openalex.org/W2990847199
  • https://openalex.org/W2998351181
  • https://openalex.org/W2999626977
  • https://openalex.org/W3001796133
  • https://openalex.org/W3002462181
  • https://openalex.org/W3005085977
  • https://openalex.org/W3005918007
  • https://openalex.org/W3009116358
  • https://openalex.org/W3014364689
  • https://openalex.org/W3022299731
  • https://openalex.org/W3022490078
  • https://openalex.org/W3026005902
  • https://openalex.org/W3032189806
  • https://openalex.org/W3033573208
  • https://openalex.org/W3033922760
  • https://openalex.org/W3040987789
  • https://openalex.org/W3041710569
  • https://openalex.org/W3043387854
  • https://openalex.org/W3082616450
  • https://openalex.org/W3089690094
  • https://openalex.org/W3094375447
  • https://openalex.org/W3134481259
  • https://openalex.org/W4237710544
  • https://openalex.org/W4249147456
  • https://openalex.org/W4300157863
  • https://openalex.org/W612681615