Published March 10, 2020
| Version v1
Publication
Open
Dynamic alterations in early intestinal development, microbiota and metabolome induced by in ovo feeding of L-arginine in a layer chick model
Creators
- 1. Feed Research Institute
- 2. Chinese Academy of Agricultural Sciences
- 3. Ministry of Agriculture and Rural Affairs
Description
Abstract Background Prenatal nutrition is crucial for embryonic development and neonatal growth, and has the potential to be a main determinant of life-long health. In the present study, we used a layer chick model to investigate the effects of in ovo feeding (IOF) of L -arginine (Arg) on growth, intestinal development, intestinal microbiota and metabolism. The treatments included the non-injected control, saline-injected control, and saline containing 2, 6, or 10 mg Arg groups. Results IOF Arg increased early intestinal index and villus height, and enhanced uptake of residual yolk lipid, contributing to subsequent improvement in the early growth performance of chicks. Prenatal Arg supplementation also increased the early microbial α-diversity, the relative abundance of Lactobacillales and Clostridiales, and decreased the relative abundance of Proteobacteria of cecum in chicks. Furthermore, the shift of cecal microbiota composition and the colonization of potential probiotics were accelerated by IOF of Arg. Simultaneously, metabolomics showed that metabolisms of galactose, taurine-conjugated bile acids and lipids were modulated to direct more energy and nutrients towards rapid growth of intestine at the beginning of post-hatch when embryos received IOF of Arg. Conclusions Prenatal Arg supplementation showed beneficial effects on the early intestinal development, cecal microbiota and host metabolism of layer chicks, contributing to subsequent improvement in the early growth performance. These findings provide new insight into the role of IOF of Arg in the establishment of the gut microbiota of newly-hatched layer chicks, and can expand our fundamental knowledge about prenatal nutrition, early bacterial colonization and intestinal development in neonate.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تعتبر التغذية السابقة للولادة أمرًا بالغ الأهمية لنمو الجنين ونمو الأطفال حديثي الولادة، ولديها القدرة على أن تكون محددًا رئيسيًا للصحة مدى الحياة. في هذه الدراسة، استخدمنا نموذج فرخ الطبقة للتحقيق في آثار التغذية البيضاوية (IOF) لـ L - arginine (ARG) على النمو وتطور الأمعاء والميكروبات المعوية والتمثيل الغذائي. تضمنت العلاجات مجموعة التحكم غير المحقونة، ومجموعة التحكم المحقونة بالمحلول الملحي، ومجموعة محلول ملحي تحتوي على 2 أو 6 أو 10 ملجم من الزئبق. زادت نتائج IOF Arg من مؤشر الأمعاء المبكر وارتفاع الزغابات، وتعزيز امتصاص الدهون الصفراء المتبقية، مما ساهم في التحسن اللاحق في أداء النمو المبكر للصيصان. كما زادت مكملات أرغ قبل الولادة من التنوع ألفا الميكروبي المبكر، والوفرة النسبية للعصيات اللبنية والمطثيات، وقللت من الوفرة النسبية لبروتوباكتيريا الأعور في الكتاكيت. علاوة على ذلك، تم تسريع تحول تكوين ميكروبات الأعور واستعمار البروبيوتيك المحتمل من قبل IOF of Arg. في الوقت نفسه، أظهر علم الأيض أن استقلاب الجالاكتوز والأحماض الصفراوية المترافقة مع التورين والدهون تم تعديلها لتوجيه المزيد من الطاقة والمواد المغذية نحو النمو السريع للأمعاء في بداية مرحلة ما بعد الفقس عندما تلقت الأجنة IOF من ARG. وأظهرت مكملات أرغ قبل الولادة آثارا مفيدة على النمو المبكر للأمعاء، والميكروبات الأعور واستقلاب المضيف من الصيصان طبقة، والمساهمة في التحسن اللاحق في أداء النمو المبكر. توفر هذه النتائج نظرة ثاقبة جديدة حول دور IOF من ARG في إنشاء ميكروبات الأمعاء من الصيصان طبقة فقست حديثا، ويمكن توسيع معرفتنا الأساسية حول التغذية قبل الولادة، والاستعمار البكتيري المبكر وتطور الأمعاء في حديثي الولادة.Translated Description (French)
Résumé Contexte La nutrition prénatale est cruciale pour le développement embryonnaire et la croissance néonatale, et a le potentiel d'être un déterminant principal de la santé tout au long de la vie. Dans la présente étude, nous avons utilisé un modèle de poulet de couche pour étudier les effets de l'alimentation in ovo (IOF) de la L -arginine (Arg) sur la croissance, le développement intestinal, le microbiote intestinal et le métabolisme. Les traitements comprenaient le contrôle non injecté, le contrôle injecté de solution saline et les groupes Arg contenant 2, 6 ou 10 mg de solution saline. Résultats IOF Arg a augmenté l'index intestinal précoce et la hauteur des villosités, et a amélioré l'absorption des lipides résiduels du jaune d'œuf, contribuant ainsi à l'amélioration ultérieure des performances de croissance précoce des poussins. La supplémentation prénatale en Arg a également augmenté l'α-diversité microbienne précoce, l'abondance relative des Lactobacillales et des Clostridiales, et diminué l'abondance relative des Protéobactéries du caecum chez les poussins. De plus, le déplacement de la composition du microbiote caecal et la colonisation des probiotiques potentiels ont été accélérés par l'IOF de l'Arg. Simultanément, la métabolomique a montré que les métabolismes du galactose, des acides biliaires conjugués à la taurine et des lipides étaient modulés pour diriger plus d'énergie et de nutriments vers une croissance rapide de l'intestin au début de la post éclosion lorsque les embryons recevaient un IOF d'Arg. Conclusions La supplémentation prénatale en Arg a montré des effets bénéfiques sur le développement intestinal précoce, le microbiote cécal et le métabolisme de l'hôte des poussins de la couche, contribuant à l'amélioration ultérieure des performances de croissance précoce. Ces résultats fournissent de nouvelles informations sur le rôle de l'IOF de l'Arg dans l'établissement du microbiote intestinal des poussins de la couche nouvellement éclos et peuvent élargir nos connaissances fondamentales sur la nutrition prénatale, la colonisation bactérienne précoce et le développement intestinal chez le nouveau-né.Translated Description (Spanish)
Resumen Antecedentes La nutrición prenatal es crucial para el desarrollo embrionario y el crecimiento neonatal, y tiene el potencial de ser un determinante principal de la salud para toda la vida. En el presente estudio, utilizamos un modelo de pollitos ponedores para investigar los efectos de la alimentación in ovo (IOF) de L-arginina (Arg) sobre el crecimiento, el desarrollo intestinal, la microbiota intestinal y el metabolismo. Los tratamientos incluyeron el control no inyectado, el control inyectado con solución salina y los grupos con solución salina que contenían 2, 6 o 10 mg de Arg. Resultados IOF Arg aumentó el índice intestinal temprano y la altura de las vellosidades, y mejoró la absorción de lípidos residuales de la yema, lo que contribuyó a la mejora posterior en el rendimiento de crecimiento temprano de los polluelos. La suplementación prenatal con Arg también aumentó la diversidad α microbiana temprana, la abundancia relativa de Lactobacillales y Clostridiales, y disminuyó la abundancia relativa de Proteobacterias del ciego en los polluelos. Además, el cambio de la composición de la microbiota cecal y la colonización de probióticos potenciales se aceleraron por IOF de Arg. Simultáneamente, la metabolómica mostró que los metabolismos de galactosa, ácidos biliares conjugados con taurina y lípidos se modulaban para dirigir más energía y nutrientes hacia el rápido crecimiento del intestino al comienzo de la etapa posterior a la eclosión cuando los embriones recibían IOF de Arg. Conclusiones La suplementación prenatal con Arg mostró efectos beneficiosos sobre el desarrollo intestinal temprano, la microbiota cecal y el metabolismo del huésped de los pollitos ponedores, contribuyendo a la mejora posterior en el rendimiento del crecimiento temprano. Estos hallazgos proporcionan una nueva visión sobre el papel de la IOF de Arg en el establecimiento de la microbiota intestinal de los pollitos ponedores recién eclosionados, y pueden ampliar nuestro conocimiento fundamental sobre la nutrición prenatal, la colonización bacteriana temprana y el desarrollo intestinal en el recién nacido.Files
s40104-020-0427-5.pdf
Files
(3.6 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:176606cfd0827f6bcd0042a32fea8495
|
3.6 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التغيرات الديناميكية في التطور المبكر للأمعاء والميكروبات والأيض الناجم عن التغذية البيضاوية للأرجينين في نموذج فرخ الطبقة
- Translated title (French)
- Altérations dynamiques du développement intestinal précoce, du microbiote et du métabolome induites par l'alimentation in ovo de L-arginine dans un modèle de poussin en couches
- Translated title (Spanish)
- Alteraciones dinámicas en el desarrollo intestinal temprano, microbiota y metaboloma inducidas por la alimentación in ovo de L-arginina en un modelo de pollito ponedor
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3012313637
- DOI
- 10.1186/s40104-020-0427-5
References
- https://openalex.org/W1488156261
- https://openalex.org/W1493233363
- https://openalex.org/W1974959236
- https://openalex.org/W1979892708
- https://openalex.org/W1988036866
- https://openalex.org/W1999824551
- https://openalex.org/W2007677366
- https://openalex.org/W2029027719
- https://openalex.org/W2030555948
- https://openalex.org/W2035294607
- https://openalex.org/W2038434352
- https://openalex.org/W2043316510
- https://openalex.org/W2049497964
- https://openalex.org/W2061779964
- https://openalex.org/W2062486973
- https://openalex.org/W2071656405
- https://openalex.org/W2071697726
- https://openalex.org/W2074422873
- https://openalex.org/W2076733439
- https://openalex.org/W2087285715
- https://openalex.org/W2087292184
- https://openalex.org/W2088833470
- https://openalex.org/W2093804807
- https://openalex.org/W2095897729
- https://openalex.org/W2097515723
- https://openalex.org/W2099035459
- https://openalex.org/W2099963897
- https://openalex.org/W2106784314
- https://openalex.org/W2113678392
- https://openalex.org/W2124351063
- https://openalex.org/W2134100324
- https://openalex.org/W2135091470
- https://openalex.org/W2136879569
- https://openalex.org/W2157107905
- https://openalex.org/W2163698873
- https://openalex.org/W2177585563
- https://openalex.org/W2184712654
- https://openalex.org/W2229938703
- https://openalex.org/W2258076962
- https://openalex.org/W2264616483
- https://openalex.org/W2281189635
- https://openalex.org/W237094687
- https://openalex.org/W2372515592
- https://openalex.org/W2513042331
- https://openalex.org/W2568970742
- https://openalex.org/W2614332831
- https://openalex.org/W2617447955
- https://openalex.org/W2762411187
- https://openalex.org/W2766646416
- https://openalex.org/W2766760646
- https://openalex.org/W2767360135
- https://openalex.org/W2769030697
- https://openalex.org/W2791063454
- https://openalex.org/W2809426940
- https://openalex.org/W2884138629
- https://openalex.org/W2893266949
- https://openalex.org/W2904482662
- https://openalex.org/W2912903555
- https://openalex.org/W2923784475
- https://openalex.org/W2923860159
- https://openalex.org/W2941164866
- https://openalex.org/W2947454520
- https://openalex.org/W2962525670
- https://openalex.org/W2965321915
- https://openalex.org/W820236010