Forskere afslører, hvad der gør nogle kyllinger mere vandeffektive end andre

I den første videnskabelige rapport af sin art har forskere i Arkansas vist, at kyllinger opdrættet med henblik på vandbesparelse fortsatte med at tage på på trods af varmestress, som normalt ville bremse væksten.

Forskning fra Arkansas Agricultural Experiment Station viser, at den specialopdrættede linje af kyllinger udviklet af Sara Orlowski kunne spare avlerne for tusindvis af liter vand og tusindvis af pund mad hver måned uden at ofre fjerkræsundheden. Orlowski er lektor i fjerkrævidenskab ved University of Arkansas System Division of Agriculture.

Efterhånden som den globale befolkning stiger og brugbart vand mindskes på grund af klimaændringsmønstre, leder forskere fra Division of Agriculture efter måder at hæve verdens mest populære kødprotein ved at bruge færre ressourcer.

Undersøgelsen viste, at en slagtekyllings fysiologi kunne forbedres væsentligt for at omdanne mad og vand til kropsvægt selv med tre ugers varmestress.

Resultaterne fra undersøgelsen blev offentliggjort i Physiological Reports . Artiklen har titlen "Effekt af varmestress på den hypothalamus-ekspressionsprofil af vandhomeostase-associerede gener i lav- og højvandseffektive kyllingelinjer."

Sami Dridi, professor i fjerkrævidenskab med speciale i fugleendokrinologi og molekylær genetik, var ansvarlig for udførelsen af ​​eksperimentet og drivkraften i at skrive papiret, og Walter Bottje var professor i fjerkrævidenskab for forsøgsstationen.

Nu i sin femte generation af udvalg, er den højvandseffektive linje blevet målt til at forbruge betydeligt mindre vand end standard slagtekyllingelinjer i brug i dag. Fra det tidspunkt, hvor de blev udklækket til en måned gammel, drak den højvandseffektive linje 1,3 pund mindre vand og omkring 5,7 ounces mindre foder, hvilket beregnes til en 32-punkts forbedring i vandomsætning og seks-punkts forbedring i foderomsætning, når sammenlignet med en tilfældigt opdrættet kontrollinje.

Selvom det måske ikke virker som en stor forskel, rummer moderne hønsehuse i gennemsnit 20.000 til så mange som 50.000 fugle. Selvom kyllinger spiser mere, når de vokser, svarer forskellen for den måneds vækst til 7.800 færre liter vand og 17.800 pund mindre foder for at dyrke 50.000 vandeffektive kyllinger.

Under nogle forhold havde den høje vandeffektive kylling foderomsætningsforhold, der var lige så gode eller bedre, og deres vandomdannelsesforhold var omkring 55 til 65 % bedre, ifølge Dridi.

Bottje sagde, at disse nylige resultater fra den igangværende forskning er lovende, men gruppen har til formål at undersøge andre fysiologiske egenskaber ved den højvandseffektive linje, såsom kødkvalitet og tarmintegritet.

Tørstkontrol

Hypothalamus er den del af hjernen, der kontrollerer tørst. Et af undersøgelsens resultater var, at hypothalamus hos vandeffektive kyllinger adskilte sig fra de andre kyllinger, når de blev udsat for varmestress. Undersøgelsen afslørede potentielle molekylære signaturer for vandeffektivitet og varmetolerance hos kyllinger.

Forskerne udtænkte en undersøgelse, der inducerede varmestress for grupper af kyllinger ved at øge den omgivende temperatur for at efterligne en sommersæson i Arkansas. Varmestress-cyklussen begyndte, da fuglene var 29 dage gamle. Miljøet blev også holdt mellem 30 og 40 % relativ luftfugtighed.

Dridi kørte en parallel undersøgelse, der sammenlignede data om de divergerende linjer af kyllinger.

Det, de fandt, var overraskende.

"Det mest interessante fra den undersøgelse, når det kommer til live performance, er, at de varmestressede fugle fra den højvandseffektive linje forbrugte mindre vand end de ikke-varmestressede fugle fra den lavvandseffektive linje." sagde Orlowski.

Vand er afgørende for at opdrætte kyllinger. De kan gå flere dage uden mad, men kun et par timer uden vand ved høje temperaturer, sagde Dridi.

Dridi sagde, at høj luftfugtighed, som ville være over 70 % for kyllinger, også inducerer lignende varmestress, fordi kyllingerne afkøler sig selv ved at trække vejret. Dridis undersøgelser af fjerkræstaldes sprinklersystemer holdt fugtigheden lavere end industristandardmetoden og brugte betydeligt mindre vand end fordampende køleceller.

"Med vandsprinklersystemer, der kan spare op til 66 % vandforbrug i et fjerkræhus, kan vandbesparelsen for fjerkræ forbedres med en størrelsesorden på tre til fire gange ved at have kyllinger, der forbruger mindre vand og stadig bevarer væksten." sagde Dridi.

Projektudvikling

Dridi sagde, at ideen til vandeffektive kyllinger kom fra at se på forskellene i kyllingelinjer opdrættet så langt tilbage som i 1950'erne. Dridi og andre forskere ville se, hvor store genetiske forskelle der var mellem junglehøns og moderne racer.

Før de kunne opdrætte vandeffektive kyllinger, var de dog nødt til pålideligt at måle mængden af ​​vand, kyllinger drak.

Orlowski var ph.d. studerende, da hendes forskerteam udviklede et nyt lavstrømsvandovervågningssystem i samarbejde med Siloam Springs-baserede virksomheder Alternative Design og Cobb-Vantress Inc., et primært slagtekyllingeopdrætterfirma. Værktøjet var afgørende for nøjagtigt at måle vandindtaget for individuelle fugle i realtid.

"Da vi først startede dette projekt i 2018, evaluerede vi en af ​​vores slagtekyllinger, en ikke-udvalgt kontrolpopulation, og vi karakteriserede dem for vandindtag," sagde Orlowski. "Og inden for den befolkning var der en variation for vandindtag. Derfra var vi i stand til at tage vores mest vandeffektive familier og vores mindst vandeffektive familier, etablere vores forskningspopulationer og fortsætte med at vælge derfra."

En basispopulation af kyllinger, der ikke blev udvalgt til høj eller lav vandeffektivitet, blev holdt som kontrolgruppe for at sammenligne ændringer i hver generation, bemærkede Orlowski.

Bottje og Dridi sagde, at arbejdet udført af Orlowski med at vælge de divergerende linjer af kyllinger var den vigtigste faktor i dette eksperiment. Orlowski sagde, at vandeffektiviteten i den højvandseffektive linje fortsætter med at forbedres med hver efterfølgende generation. Hun rangerer vandeffektivitetsegenskaben som "moderat arvelig."

"Der er ingen grund til, at det ikke vil fungere for alle fjerkræoperationer, inklusive kalkuner, vagtler og ænder," sagde Dridi.

Flere oplysninger: Loujain Aloui et al., Effekt af varmestress på den hypotalamiske ekspressionsprofil af vandhomeostase-associerede gener i lav- og højvandseffektive kyllingelinjer, Physiological Reports (2024). DOI:10.14814/phy2.15972

Leveret af University of Arkansas System Division of Agriculture