Published December 1, 2023
| Version v1
Publication
Effect of carnosine synthesis precursors in the diet on jejunal metabolomic profiling and biochemical compounds in slow-growing Korat chicken
Creators
- 1. Suranaree University of Technology
- 2. Kalasin University
- 3. Kasetsart University
- 4. Synchrotron Light Research Institute
- 5. University of Helsinki
Description
The slow-growing Korat chicken (KR) has been developed to provide an alternative breed for smallholder farmers in Thailand. Carnosine enrichment in the meat can distinguish KR from other chicken breeds. Therefore, our aim was to investigate the effect of enriched carnosine synthesis, obtained by the β-alanine and L-histidine precursor supplementation in the diet, on changes to metabolomic profiles and biochemical compounds in slow-growing KR jejunum tissue. Four hundred 21-day-old female KR chickens were divided into four experimental groups: a group with a basal diet, a group with a basal diet supplemented with 1.0% β-alanine, 0.5% L-histidine, and a mix of 1.0% β-alanine and 0.5% L-histidine. The feeding trial lasted 70 days. Ten randomly selected chickens from each group were slaughtered. Metabolic profiles were analyzed using proton nuclear magnetic resonance spectroscopy. In total, 28 metabolites were identified. Significant changes in the concentrations of these metabolites were detected between the groups. Partial least squares discriminant analysis was used to distinguish the metabolites between the experimental groups. Based on the discovered metabolites, 34 potential metabolic pathways showed differentiation between groups, and eight pathways (with impact values higher than 0.05, P < 0.05, and FDR < 0.05) were affected by metabolite content. In addition, biochemical changes were monitored using synchrotron radiation-based Fourier transform infrared microspectroscopy. Supplementation of β-alanine alone in the diet increased the β-sheets and decreased the α-helix content in the amide I region, and supplementation of L-histidine alone in the diet also increased the β-sheets. Furthermore, the relationship between metabolite contents and biochemical compounds were confirmed using principal component analysis (PCA). Results from the PCA indicated that β-alanine and L-histidine precursor group was highly positively correlated with amide I, amide II, creatine, tyrosine, valine, isoleucine, and aspartate. These findings can help to understand the relationships and patterns between the spectral and metabolic processes related to carnosine synthesis.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تم تطوير دجاج كورات بطيء النمو (KR) لتوفير سلالة بديلة للمزارعين أصحاب الحيازات الصغيرة في تايلاند. يمكن أن يميز إثراء الكارنوزين في اللحوم KR عن سلالات الدجاج الأخرى. لذلك، كان هدفنا هو التحقيق في تأثير تخليق الكارنوزين المخصب، الذي تم الحصول عليه بواسطة مكملات السلائف β - alanine و L - hystidine في النظام الغذائي، على التغييرات في التشكيلات الأيضية والمركبات الكيميائية الحيوية في أنسجة الصائم KR بطيئة النمو. تم تقسيم أربعمائة دجاجة تبلغ من العمر 21 يومًا إلى أربع مجموعات تجريبية: مجموعة ذات نظام غذائي أساسي، ومجموعة ذات نظام غذائي أساسي مكمل بنسبة 1.0 ٪ من بيتا ألانين، و 0.5 ٪ من إل- هيستيدين، ومزيج من 1.0 ٪ من بيتا ألانين و 0.5 ٪ من إل- هيستيدين. استمرت تجربة التغذية 70 يومًا. تم ذبح عشرة دجاجات تم اختيارها عشوائياً من كل مجموعة. تم تحليل ملفات التمثيل الغذائي باستخدام مطياف الرنين المغناطيسي النووي البروتوني. في المجموع، تم تحديد 28 مستقلب. تم اكتشاف تغيرات كبيرة في تركيزات هذه المستقلبات بين المجموعات. تم استخدام التحليل التمييزي للمربعات الصغرى الجزئية للتمييز بين المستقلبات بين المجموعات التجريبية. استنادًا إلى المستقلبات المكتشفة، أظهر 34 مسارًا استقلابيًا محتملًا تمايزًا بين المجموعات، وتأثرت ثمانية مسارات (بقيم تأثير أعلى من 0.05، و P < 0.05، و FDR < 0.05) بمحتوى المستقلب. بالإضافة إلى ذلك، تم رصد التغيرات البيوكيميائية باستخدام التحليل الطيفي المجهري للأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه القائم على الإشعاع السنكروتروني. أدت مكملات بيتا ألانين وحدها في النظام الغذائي إلى زيادة أوراق بيتا وتقليل محتوى ألفا هيليكس في منطقة أميد I، كما أدت مكملات إل- هيستيدين وحدها في النظام الغذائي إلى زيادة أوراق بيتا. علاوة على ذلك، تم تأكيد العلاقة بين محتويات المستقلب والمركبات الكيميائية الحيوية باستخدام تحليل المكونات الرئيسية (PCA). أشارت نتائج الأنيسول الخماسي الكلور إلى أن مجموعة السلائف β - alanine و L - histidine كانت مرتبطة بشكل إيجابي للغاية بالأميد I والأميد II والكرياتين والتيروزين والفالين والإيزولوسين والأسبارتات. يمكن أن تساعد هذه النتائج في فهم العلاقات والأنماط بين العمليات الطيفية والاستقلابية المتعلقة بتوليف الكارنوزين.Translated Description (French)
Le poulet Korat (KR) à croissance lente a été développé pour fournir une race alternative aux petits agriculteurs en Thaïlande. L'enrichissement en carnosine dans la viande peut distinguer KR des autres races de poulet. Par conséquent, notre objectif était d'étudier l'effet de la synthèse de carnosine enrichie, obtenue par la supplémentation en β-alanine et en précurseur de L-histidine dans l'alimentation, sur les modifications des profils métabolomiques et des composés biochimiques dans le tissu jéjunal KR à croissance lente. Quatre cent poulets KR femelles de 21 jours ont été divisés en quatre groupes expérimentaux : un groupe avec un régime basal, un groupe avec un régime basal supplémenté avec 1,0% de β-alanine, 0,5% de L-histidine et un mélange de 1,0% de β-alanine et 0,5% de L-histidine. L'essai d'alimentation a duré 70 jours. Dix poulets choisis au hasard dans chaque groupe ont été abattus. Les profils métaboliques ont été analysés en utilisant la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire du proton. Au total, 28 métabolites ont été identifiés. Des changements significatifs dans les concentrations de ces métabolites ont été détectés entre les groupes. Une analyse discriminante partielle par les moindres carrés a été utilisée pour distinguer les métabolites entre les groupes expérimentaux. Sur la base des métabolites découverts, 34 voies métaboliques potentielles ont montré une différenciation entre les groupes, et huit voies (avec des valeurs d'impact supérieures à 0,05, P < 0,05 et FDR < 0,05) ont été affectées par la teneur en métabolites. En outre, les changements biochimiques ont été surveillés à l'aide de la microspectroscopie infrarouge à transformée de Fourier basée sur le rayonnement synchrotron. La supplémentation en β-alanine seule dans l'alimentation a augmenté les feuilles β et diminué la teneur en hélice α dans la région des amides I, et la supplémentation en L-histidine seule dans l'alimentation a également augmenté les feuilles β. De plus, la relation entre les teneurs en métabolites et les composés biochimiques a été confirmée à l'aide de l'analyse en composantes principales (ACP). Les résultats de l'ACP ont indiqué que le groupe précurseur de la β-alanine et de la L-histidine était en corrélation très positive avec l'amide I, l'amide II, la créatine, la tyrosine, la valine, l'isoleucine et l'aspartate. Ces résultats peuvent aider à comprendre les relations et les modèles entre les processus spectraux et métaboliques liés à la synthèse de la carnosine.Translated Description (Spanish)
El pollo Korat (KR) de crecimiento lento se ha desarrollado para proporcionar una raza alternativa para los pequeños agricultores de Tailandia. El enriquecimiento de carnosina en la carne puede distinguir al KR de otras razas de pollos. Por lo tanto, nuestro objetivo fue investigar el efecto de la síntesis de carnosina enriquecida, obtenida por la suplementación de precursores de β-alanina y L-histidina en la dieta, sobre los cambios en los perfiles metabolómicos y los compuestos bioquímicos en el tejido de yeyuno KR de crecimiento lento. Cuatrocientos pollos KR hembra de 21 días de edad se dividieron en cuatro grupos experimentales: un grupo con una dieta basal, un grupo con una dieta basal suplementada con β-alanina al 1,0%, L-histidina al 0,5% y una mezcla de β-alanina al 1,0% y L-histidina al 0,5%. El ensayo de alimentación duró 70 días. Se sacrificaron diez pollos seleccionados al azar de cada grupo. Los perfiles metabólicos se analizaron mediante espectroscopia de resonancia magnética nuclear de protones. En total, se identificaron 28 metabolitos. Se detectaron cambios significativos en las concentraciones de estos metabolitos entre los grupos. Se utilizó el análisis discriminante de mínimos cuadrados parciales para distinguir los metabolitos entre los grupos experimentales. Con base en los metabolitos descubiertos, 34 rutas metabólicas potenciales mostraron diferenciación entre grupos, y ocho rutas (con valores de impacto superiores a 0.05, P < 0.05 y FDR < 0.05) se vieron afectadas por el contenido de metabolitos. Además, los cambios bioquímicos se monitorearon utilizando microspectroscopía infrarroja de transformada de Fourier basada en radiación sincrotrón. La suplementación de β-alanina sola en la dieta aumentó las láminas β y disminuyó el contenido de hélice α en la región amida I, y la suplementación de L-histidina sola en la dieta también aumentó las láminas β. Además, la relación entre el contenido de metabolitos y los compuestos bioquímicos se confirmó mediante el análisis de componentes principales (PCA). Los resultados del PCA indicaron que el grupo precursor de β-alanina y L-histidina estaba altamente correlacionado positivamente con la amida I, amida II, creatina, tirosina, valina, isoleucina y aspartato. Estos hallazgos pueden ayudar a comprender las relaciones y patrones entre los procesos espectrales y metabólicos relacionados con la síntesis de carnosina.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تأثير سلائف تخليق الكارنوزين في النظام الغذائي على التنميط الأيضي الصائمي والمركبات الكيميائية الحيوية في دجاج الكورات بطيء النمو
- Translated title (French)
- Effet des précurseurs de la synthèse de la carnosine dans l'alimentation sur le profil métabolomique jéjunal et les composés biochimiques chez le poulet Korat à croissance lente
- Translated title (Spanish)
- Efecto de los precursores de la síntesis de carnosina en la dieta sobre el perfil metabolómico yeyunal y los compuestos bioquímicos en pollos Korat de crecimiento lento
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4386827454
- DOI
- 10.1016/j.psj.2023.103123
References
- https://openalex.org/W1972239423
- https://openalex.org/W1976566402
- https://openalex.org/W1980712306
- https://openalex.org/W1981460639
- https://openalex.org/W1989344926
- https://openalex.org/W2018998652
- https://openalex.org/W2053207966
- https://openalex.org/W2055380093
- https://openalex.org/W2067756232
- https://openalex.org/W2067878613
- https://openalex.org/W2072145140
- https://openalex.org/W2072352747
- https://openalex.org/W2132129475
- https://openalex.org/W2137440027
- https://openalex.org/W2145066132
- https://openalex.org/W2172448428
- https://openalex.org/W2518695288
- https://openalex.org/W2530865303
- https://openalex.org/W2562166012
- https://openalex.org/W2576370101
- https://openalex.org/W2626715075
- https://openalex.org/W2781693763
- https://openalex.org/W2782018089
- https://openalex.org/W2892158260
- https://openalex.org/W2936802892
- https://openalex.org/W2945833168
- https://openalex.org/W2967297172
- https://openalex.org/W2981816574
- https://openalex.org/W2988451282
- https://openalex.org/W2994918891
- https://openalex.org/W3049474478
- https://openalex.org/W3080813269
- https://openalex.org/W3081692163
- https://openalex.org/W3095576110
- https://openalex.org/W3112366081
- https://openalex.org/W3130789245
- https://openalex.org/W3154944250
- https://openalex.org/W3174934286
- https://openalex.org/W3198529992
- https://openalex.org/W4205284018
- https://openalex.org/W4211128947
- https://openalex.org/W4224322660
- https://openalex.org/W4295210978