Published March 23, 2020
| Version v1
Publication
Open
Analysis of the metabolic pathways affected by hot-Humid or dry climate based on fecal metabolomics coupled with serum metabolic changes in broiler chickens
Creators
- 1. Qingdao University of Science and Technology
- 2. Institute of Animal Sciences
Description
Abstract Background: Air temperature and humidity are two important climatic elements that affect animal welfare and health. The prevailing hot and humid or dry climate is one of the major constraints for optimum poultry production especially in the tropics and subtropical regions. Many studies have suggested that exposure hot-humid or dry climate is associated with a high risk of metabolic imbalance; however, the underlying metabolic route caused by low or high RH climate is not yet well understood. Therefore, we used a comprehensive UHPLC-Q-TOF/MS-based metabolic profiling of fecal samples to explore the effects of hot-humid and dry on metabolic pathway in broilers.Results: Significant changes in the levels of 36 metabolites were detected. Evidence of changes in gluconeogenesis associated to pyruvate metabolism, galactose metabolism and ABC transporter were observed. In addition, hot-humid and dry stress also affected protein translation process caused by aminoacyl-tRNA biosynthesis, which may be associated with protein synthesis and hormone secretion disorders. Furthermore, we observed significant changes in primary bile acid biosynthesis and taurine and hypotaurine metabolism, which indicated that fat synthesis was affected. We also observed significant changes in arginine and proline metabolism and histidine metabolism, which were associated with skin vasodilation and blood flow.Conclusions: These results provide biochemical insights into metabolism route of hot-humid or dry climate.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
خلفية مجردة: درجة حرارة الهواء والرطوبة عنصران مناخيان مهمان يؤثران على رفاهية الحيوان وصحته. يعد المناخ الحار والرطب أو الجاف السائد أحد القيود الرئيسية على الإنتاج الأمثل للدواجن خاصة في المناطق المدارية وشبه المدارية. اقترحت العديد من الدراسات أن التعرض للمناخ الحار الرطب أو الجاف يرتبط بارتفاع خطر اختلال التوازن الأيضي ؛ ومع ذلك، فإن مسار الأيض الأساسي الناجم عن المناخ المنخفض أو المرتفع للصحة الإنجابية غير مفهوم جيدًا حتى الآن. لذلك، استخدمنا التنميط الأيضي الشامل القائم على UHPLC - Q - TOF/MS لعينات البراز لاستكشاف آثار الرطوبة الساخنة والجافة على المسار الأيضي في الدجاج اللاحم. النتائج: تم اكتشاف تغييرات كبيرة في مستويات 36 مستقلبًا. لوحظت أدلة على التغيرات في تكوين الجلوكوز المرتبطة باستقلاب البيروفات واستقلاب الجالاكتوز وناقل ABC. بالإضافة إلى ذلك، أثر الإجهاد الرطب والجاف أيضًا على عملية ترجمة البروتين الناتجة عن التخليق الحيوي لـ aminoacyl - trna، والذي قد يرتبط بتخليق البروتين واضطرابات إفراز الهرمونات. علاوة على ذلك، لاحظنا تغييرات كبيرة في التخليق الحيوي لحمض الصفراء الأولي واستقلاب التورين وهيبوتورين، مما يشير إلى أن تخليق الدهون قد تأثر. كما لاحظنا تغيرات كبيرة في استقلاب الأرجينين والبرولين واستقلاب الهيستيدين، والتي ارتبطت بتوسع الأوعية الدموية وتدفق الدم. الاستنتاجات: توفر هذه النتائج رؤى كيميائية حيوية في مسار التمثيل الغذائي للمناخ الحار الرطب أو الجاف.Translated Description (French)
Résumé Contexte : La température et l'humidité de l'air sont deux éléments climatiques importants qui affectent le bien-être et la santé des animaux. Le climat chaud et humide ou sec qui prévaut est l'une des contraintes majeures pour une production avicole optimale, en particulier dans les régions tropicales et subtropicales. De nombreuses études ont suggéré que l'exposition à un climat chaud-humide ou sec est associée à un risque élevé de déséquilibre métabolique ; cependant, la voie métabolique sous-jacente causée par un climat à HR faible ou élevée n'est pas encore bien comprise. Par conséquent, nous avons utilisé un profil métabolique complet basé sur UHPLC-Q-TOF/MS d'échantillons fécaux pour explorer les effets de l'humidité chaude et sèche sur la voie métabolique chez les poulets de chair. Résultats : Des changements significatifs dans les niveaux de 36 métabolites ont été détectés. Des modifications de la gluconéogenèse associées au métabolisme du pyruvate, au métabolisme du galactose et au transporteur ABC ont été observées. En outre, le stress chaud-humide et sec a également affecté le processus de traduction des protéines causé par la biosynthèse de l'aminoacyl-ARNt, qui peut être associée à la synthèse des protéines et aux troubles de la sécrétion hormonale. De plus, nous avons observé des changements significatifs dans la biosynthèse primaire des acides biliaires et dans le métabolisme de la taurine et de l'hypotaurine, ce qui indiquait que la synthèse des graisses était affectée. Nous avons également observé des changements significatifs dans le métabolisme de l'arginine et de la proline et le métabolisme de l'histidine, qui étaient associés à la vasodilatation de la peau et au flux sanguin.Conclusions : Ces résultats fournissent des informations biochimiques sur la voie métabolique du climat chaud-humide ou sec.Translated Description (Spanish)
Resumen Antecedentes: La temperatura y la humedad del aire son dos elementos climáticos importantes que afectan el bienestar y la salud de los animales. El clima cálido y húmedo o seco predominante es una de las principales limitaciones para una producción avícola óptima, especialmente en las regiones tropicales y subtropicales. Muchos estudios han sugerido que la exposición al clima cálido-húmedo o seco se asocia con un alto riesgo de desequilibrio metabólico; sin embargo, la ruta metabólica subyacente causada por el clima de HR baja o alta aún no se comprende bien. Por lo tanto, utilizamos un perfil metabólico integral basado en UHPLC-Q-TOF/MS de muestras fecales para explorar los efectos del calor-húmedo y seco en la vía metabólica en pollos de engorde.Resultados: Se detectaron cambios significativos en los niveles de 36 metabolitos. Se observó evidencia de cambios en la gluconeogénesis asociados al metabolismo del piruvato, el metabolismo de la galactosa y el transportador ABC. Además, el estrés húmedo y seco también afectó el proceso de traducción de proteínas causado por la biosíntesis de aminoacil-ARNt, que puede estar asociado con la síntesis de proteínas y los trastornos de secreción hormonal. Además, observamos cambios significativos en la biosíntesis primaria de ácidos biliares y en el metabolismo de la taurina y la hipotaurina, lo que indicó que la síntesis de grasas se vio afectada. También observamos cambios significativos en el metabolismo de la arginina y la prolina y en el metabolismo de la histidina, que se asociaron con la vasodilatación de la piel y el flujo sanguíneo.Conclusiones: Estos resultados proporcionan información bioquímica sobre la ruta metabólica del clima cálido-húmedo o seco.Files
v1.pdf.pdf
Files
(5.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:9515a9b9f1ca718d0216624276e5da6d
|
5.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحليل المسارات الأيضية المتأثرة بالمناخ الحار أو الرطب أو الجاف بناءً على التمثيل الغذائي للبراز إلى جانب التغيرات الأيضية في مصل الدجاج اللاحم
- Translated title (French)
- Analyse des voies métaboliques affectées par le climat chaud-humide ou sec sur la base de la métabolomique fécale couplée aux changements métaboliques sériques chez les poulets de chair
- Translated title (Spanish)
- Análisis de las vías metabólicas afectadas por el clima cálido-húmedo o seco basado en la metabolómica fecal junto con los cambios metabólicos séricos en pollos de engorde
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4250243764
- DOI
- 10.21203/rs.3.rs-18654/v1