熱生産、微生物相、および血漿代謝物によって肉ブロイラーラインで木質性乳房ミオパシーを特徴づける

Characterizing Woody Breast Myopathy in a Meat Broiler Line by Heat Production, Microbiota, and Plasma Metabolites.

• Pramir Maharjan
• Katie Hilton
• Jordan Weil
• Nawin Suesuttajit
• Antonio Beitia
• Casey M Owens
• Craig Coon

抄録

食肉用ブロイラーでは、乳房の収量や成長率などの定量的な形質のための選択は、筋肉組織の死後組織学的および生化学的変化につながる生理的な圧力をかけます。養鶏業界では最近、ブロイラーの胸筋に影響を与えるミオパシーが見られるようになってきた。本研究では、仕上げ期（d41）の食肉ブロイラーのWBミオパシーの特徴を、熱産生（HP）、微生物相、血漿代謝物の観点から明らかにするために実施した。WBミオパシーを発症したブロイラー（ミオパシー）と発症していないブロイラー（非ミオパシー）の2つの治療群（各群20頭）を研究した。HP測定には間接熱量測定を用いた。さらに、二重エネルギーX線吸収法(DEXA)を用いて体組成(BC)分析を行った。16s rRNA遺伝子をPCR増幅したものを用いて、回腸消化物中の微生物群を調べた。血漿中代謝物の発現の違いを理解するためにLC-MSターゲットメタボロミクスを実施した。その結果、空腹時HPにはこれら2群間で差があり（<0.05）、非ミオパシーブロイラーの方が発熱量が多く、BCによるタンパク質：体脂肪比が高いことから体タンパク質含有量が高いことが示唆された。筋症ブロイラーでタンパク質含有量が少なかったのは、血漿中の 3-メチルヒスチジンの発現量が高いことから、除脂肪組織で発生した混合筋の分解が進んだためと考えられる。微生物学的には未分類の菌が優勢であり，ミオパシー群に多く存在していたが，非ミオパシーブロイラーでは種レベルで優勢であった．血漿中メタボロームから同定された代謝物（<0.05）は、ホモシステイン、サイクリックGMP、トリメチルアミンN-オキシド（TMAO）、チラミン、カルニチン、アセチルカルニチンであり、これらはすべて心血管系に関連するものであった。所見は、食肉ブロイラーでのより多くの研究は、このミオパシーの状態を軽減するために減少した血管の問題を提供することに向かって選択することができることを示唆している。

Selection for quantitative traits in meat broilers such as breast yield and growth rate exert physiological pressure leading to ante mortem histological and biochemical alterations in muscle tissues. The poultry industry has recently witnessed a myopathy condition affecting (breast muscle) of broilers, called woody breast (WB), an etiology still unclear to scientific community. A study was conducted to characterize the WB myopathy in a meat broiler line at its finishing phase (d 41) in terms of heat production (HP), microbiota and plasma metabolites. Two treatment groups were studied-WB affected (myopathy) and normal (non-myopathy) broiler; = 20 in each group. Indirect calorimetry was utilized for HP measurement. Furthermore, body composition (BC) analysis was also performed using dual-energy x-ray absorptiometry (DEXA). Microbiota in ileal digesta was studied with PCR amplified 16s rRNA gene. LC-MS targeted metabolomics was performed to understand differential expression of plasma metabolites. Results showed that there was difference in fasting HP ( < 0.05) between these two treatment groups, with non-myopathy broiler producing more heat which was indicative of higher body protein content validated by higher protein: fat ratio by BC results. Less protein content in myopathy bird could be due to probable higher mixed muscle degradation occurring in lean tissue as marked by elevated 3-methylhistidine expression in plasma. Microbiota results showed unclassified as predominant genus with higher abundance occurring in myopathy group; whereas at species level, was predominant bacteria for non-myopathy broiler. Differentially significant metabolites ( < 0.05) identified from plasma metabolome between these two treatment groups were homocysteine, cyclic GMP, trimethylamine N-oxide (TMAO), tyramine, carnitine, and acetylcarnitine, which were all associated to cardiovascular system. The findings suggest that more research in meat broilers could be opted toward delivering reduced vascularity issues to alleviate this myopathy condition.

Copyright © 2020 Maharjan, Hilton, Weil, Suesuttajit, Beitia, Owens and Coon.