Download full text in PDF

Perederiy DB. Effectiveness of betaine, taurine, and myo-inositol in normalizing the antioxidant status of laying hens under heat stress.
Bìol. Tvarin. 2024; 26 (4): 43–48. DOI: 10.15407/animbiol26.04.043.
https://doi.org/10.15407/animbiol26.04.043
Received 16.05.2024 ▪ Revision 29.11.2024 ▪ Accepted 20.01.2025 ▪ Published online 22.01.2025

Ефективність бетаїну, таурину та міо-інозитолу у нормалізації антиоксидантного статусу курей при тепловому стресі

Д. Б. Передерій

Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Інститут біології тварин НААН, вул. В. Стуса, 38, м. Львів, 79034, Україна

Тепловий стрес є одним із ключових чинників, що впливають на адаптацію тварин до змін температури навколишнього середовища, і може значно позначитися на їхньому здоров’ї. Підвищена температура навколишнього середовища спричиняє значний стрес, що потенційно призводить до різних негативних наслідків у птиці, зокрема до порушень у роботі антиоксидантної системи. Дисбаланс між антиоксидантними та прооксидантними процесами може спричинити надмірне утворення вільних радикалів, які шкодять клітинам і можуть сприяти розвитку захворювань. У цьому дослідженні вивчено вплив штучно індукованого теплового стресу на антиоксидантну систему та продукти пероксидного окислення ліпідів у крові курей-несучок. Кури-несучки як комерційні лінії птиці, селекціоновані для високої продуктивності яєць, є особливо вразливими до підвищених температур через інтенсивний обмін речовин, збільшений енергетичний попит на виробництво яєць та обмежену здатність до терморегуляції порівняно з іншими видами птахів. В умовах інтенсивного птахівництва, де щільність утримання висока, ці фактори можуть посилювати тепловий стрес. Метою дослідження було визначити зміни в окремих показниках антиоксидантної системи та вмісту продуктів пероксидного окислення ліпідів у крові курей під впливом бетаїну, таурину та міо-інозитолу. Аналіз таких параметрів, як ліпідні гідроперекиси (LOOH), відновлений глутатіон (GSH), глутатіонпероксидаза (GSH-Px), глутатіонредуктаза (GR), каталаза (CAT) та супероксиддисмутаза (SOD), дає змогу оцінити стан антиоксидантного захисту та рівень оксидативного стресу в умовах теплового стресу. Дослідження проводили на 15 курках-несучках, яких утримували у віварії Інституту біології тварин НААН. Воно складалося з двох етапів: протягом першого етапу курей утримували за температури 20°C протягом трьох тижнів. На другому етапі моделювали тепловий стрес, підвищуючи температуру до 30°C на 6 годин щодня протягом 7 днів. Птицю розділили на дві групи: контрольну (годували стандартним раціоном) та експериментальну (додатково згодовували 0,5 г/кг бетаїну, 5 г/кг таурину та 2 г/кг міо-інозитолу). Результати показали, що за підвищення температури в контрольній групі вміст LOOH знизився на 63% (P<0,05), а активність CAT, SOD, GSH-Px та GR зменшилася на 28% (P<0,001), 49% (P<0,01), 15% (P<0,01) та 30% (P<0,01) відповідно порівняно з термонеутральними умовами. Водночас вміст GSH зріс на 37% (P<0,01). В експериментальній групі, де застосовували добавки, активність CAT, GSH-Px та GR знизилася на 14% (P<0,01), 30% (P<0,001) та 23% (P<0,05) відповідно в термонеутральних умовах. За умов теплового стресу вміст LOOH знизився на 59% (P<0,05), активність GSH-Px — на 15% (P<0,01), тоді як активність SOD та CAT зросла на 55% (P<0,001) та 11% (P<0,05) відповідно порівняно з контрольною групою. Отримані результати свідчать про позитивний вплив бетаїну, таурину та міо-інозитолу на антиоксидантну систему курей-несучок за умов теплового стресу. Це підкреслює перспективність використання цих добавок для збереження здоров’я та продуктивності птиці в умовах високих температур.

Ключові слова: кури-несучки, тепловий стрес, оксидативний стрес, антиоксидантна система захисту

1. Baliou S, Adamaki M, Ioannou P, Pappa A, Panayiotidis MI, Spandidos DA, Christodoulou I, Kyriakopoulos AM, Zoumpourlis V. Protective role of taurine against oxidative stress (review). Mol Med Rep. 2021; 24 (2): 605. DOI: 10.3892/mmr.2021.12242.
2. Benvenga S, Marini HR, Micali A, Freni J, Pallio G, Irrera N, Squadrito F, Altavilla D, Antonelli A, Ferrari SM, Fallahi P, Puzzolo D, Minutoli L. Protective effects of myo-inositol and selenium on cadmium-induced thyroid toxicity in mice. Nutrients. 2020; 12 (5): 1222. DOI: 10.3390/nu12051222.
3. Habashy WS, Milfort MC, Rekaya R, Aggrey SE. Expression of genes that encode cellular oxidant/antioxidant systems are affected by heat stress. Mol Biol Rep. 2018; 45 (3): 389–394. DOI: 10.1007/s11033-018-4173-0.
4. Huang C, Jiao H, Song Z, Zhao J, Wang X, Lin H. Heat stress impairs mitochondria functions and induces oxidative injury in broiler chickens. J Anim Sci. 2015; 93 (5): 2144–2153. DOI: 10.2527/jas.2014-8739.
5. Kempson SA, Vovor-Dassu K, Day C. Betaine transport in kidney and liver: Use of betaine in liver injury. Cell Physiol Biochem. 2013; 32 (S1): 32–40. DOI: 10.1159/000356622.
6. Kim HR, Ryu C, Lee SD, Cho JH, Kang H. Effects of heat stress on the laying performance, egg quality, and physiological response of laying hens. Animals. 2024; 14 (7): 1076. DOI: 10.3390/ani14071076.
7. Kotyk B, Iskra R, Sushko O, Slivinska O, Klymets G, Buchko O, Pylypets A, Pryimych V. Effect of ethylthiosulfanylate and Chrome(VI) on the pro/antioxidant system in rats’ blood. Bìol. Tvarin. 2019; 21 (4): 38–45. DOI: 10.15407/animbiol21.04.038.
8. Kumari KNR, Nath DN. Ameliorative measures to counter heat stress in poultry. World Poult Sci J. 2018; 74 (1): 117–130. DOI: 10.1017/S0043933917001003.
9. Li C, Wang Y, Li L, Han Z, Mao S, Wang G. Betaine protects against heat exposure-induced oxidative stress and apoptosis in bovine mammary epithelial cells via regulation of ROS production. Cell Stress Chaperones. 2019; 24 (2): 453–460. DOI: 10.1007/s12192-019-00982-4.
10. Mangan M, Siwek M. Strategies to combat heat stress in poultry production — a review. J Anim Physiol Anim Nutr. 2023; 108 (3): 576–595. DOI: 10.1111/jpn.13916.
11. Nawab A, Ibtisham F, Li G, Kieser B, Wu J, Liu W, Zhao Y, Nawab Y, Li K, Xiao M, An L. Heat stress in poultry production: mitigation strategies to overcome the future challenges facing the global poultry industry. J Therm Biol. 2018; 78: 131–139. DOI: 10.1016/j.jtherbio.2018.08.010.
12. Oke OE, Akosile OA, Oni AI, Opowoye IO, Ishola CA, Adebiyi JO, Odeyemi AJ, Adjei-Mensah B, Uyanga VA, Abioja MO. Oxidative stress in poultry production. Poult Sci. 2024; 103 (9): 104003. DOI: 10.1016/j.psj.2024.104003.
13. Petrovska IR, Salyha YT, Vudmaska IV. Statistical Methods in Biological Research. The educational and methodological manual. Kyiv, Agrarian Science; 2022: 172 p. (in Ukrainian).
14. Polishchuk VM, Tsekhmistrenko SI, Polishchuk SA, Ponomarenko NV, Rol NV, Cherniuk SV, Cherniavskyi OO, Kuzmenko OA, Prysiazhniuk NM, Karaulna VM, Lastovska IO, Fedoruk NM. Age-related characteristics of lipid peroxidation and antioxidant defense system of ostriches (Struthio camelus domesticus). Ukr J Ecol. 2020; 20 (1): 168–174. DOI: 10.15421/2020_27.
15. Qiao Y, Kyselov O, Liu C. Effects of ambient temperature on body size and organ development in broilers. Sci J Ukr Poult Assoc. 2020; 158 (2): 28–35. DOI: 10.33245/2310-9289-2020-158-2-28-35.
16. Saha R, Nandi R, Saha B. Sources and toxicity of hexavalent chromium. J Coord Chem. 2011; 64 (10): 1782–1806. DOI: 10.1080/00958972.2011.583646.
17. Salyha YT. Effect of chlorpyrifos on glutathione system and lipid peroxidation products content in various organs of rats. Bìol. Tvarin. 2013; 15 (2): 122–130. Available at: https://aminbiol.com.ua/index.php/archive/92-archive/bt2-15-2013/1586-effect-of-chlorpyrifos-on-glutathione-system-and-lipid-peroxidation-products-content-in-various-organs-of-rats (in Ukrainian)
18. Sumanu VO, Aluwong T, Ayo JO, Ogbuagu NE. Evaluation of changes in tonic immobility, vigilance, malondialdehyde, and superoxide dismutase in broiler chickens administered fisetin and probiotic (Saccharomyces cerevisiae) and exposed to heat stress. J Vet Behav. 2019; 31: 36–42. DOI: 10.1016/j.jveb.2019.01.003.
19. Vlizlo VV, Fedoruk RS, Ratych IB. Laboratory Methods of Research in Biology, Animal Husbandry, and Veterinary Medicine. Lviv, Spolom; 2012. 764 p. (in Ukrainian)