Экспрессия генов антиоксидантной защиты и иммунитета в тканях цыплят-бройлеров под влиянием комплекса адаптогенов

Современные технологии в птицеводстве часто сопряжены со стрессовыми факторами, вызывающими дисбаланс между образованием свободных радикалов и антиоксидантной защитой, что может привести к развитию окислительного стресса. В связи с этим, поддержание оптимальной работы иммунной системы и усиление антиоксидантной защиты, особенно с использованием экзогенных антиоксидантов, приобретает ключевое значение для здоровья и адаптации птиц. Целью работы являлась оценка влияния комплексной добавки ДКВЕС (дигидрокверцетин, витамины E и С) на экспрессию генов антиоксидантной защиты и иммунитета в тканях печени и кишечника цыплят-бройлеров при моделированном стрессе. Эксперимент проведен на цыплятах-бройлерах кросса «Смена-9» (n=40, N=160). Были сформированы контрольная и три опытные группы, подвергнутые стрессу (увеличение плотности посадки на 10%). Дополнительно к основному рациону третьей (с 21 дня эксперимента) и четвертой (с 1 дня эксперимента) группам добавляли комплекс адаптогенов ДКВЕС: дигидрокверцетин (32 мг/кг корма), витамин E (10 мг/кг корма) и витамин С (35 мг/кг корма). Методом ПЦР-РВ определяли экспрессию генов Nrf2, GSH-Gpx, CAT, SOD, HO-1, AvBD9, IL6 и IL8 в печени и слепом кишечнике. Результаты показали, что моделируемый стресс вызывал снижение активности Nrf2 и GSH-Gpx в тканях кишечника и печени, а также снижение экспрессии AvBD9, что свидетельствует о подавлении защитных механизмов организма. Профилактическое применение ДКВЕС смягчало негативное воздействие стресса, увеличивая активность генов Nrf2, GSH-Gpx и HO-1, а также стимулируя экспрессию AvBD9 и IL-6. Кроме того, выявлена положительная корреляция между экспрессией гена AvBD-9 в кишечнике бройлеров и среднесуточным приростом. Полученные данные свидетельствуют о перспективности использования комплекса ДКВЕС для повышения устойчивости цыплят-бройлеров к стрессу и улучшения их продуктивных качеств.

1. Antioxidants: Classification, Natural Sources, Activity/Capacity Measurements, and Usefulness for the Synthesis of Nanoparticles / J. Flieger, W. Flieger, J. Baj, R. Maciejewski // Materials. – 2021. – Vol. 14. – P. 4135.

2. Antioxidant Defence Systems and Oxidative Stress in Poultry Biology: An Update / P. F. Surai, I. I. Kochish, V. I. Fisinin, M. T. Kidd // Antioxidants. – 2019. –Vol. 8. – No.7. – P. 235.

3. Several lines of antioxidant defense against oxidative stress: antioxidant enzymes, nanomaterials with multiple enzymemimicking activities, and low-molecularweight antioxidants / K. Jomova, S. Y. Alomar, S. H. Alwasel [et al.] // Arch Toxicol. – 2024. – Vol. 98. – No. 5. – P. 1323– 1367.

4. Surai, P. F. Antioxidant Systems in Poultry Biology: Superoxide Dismutase / P. F. Surai // J Anim Res Nutr. – 2015. –Vol. 1. – No. 1. – P. 8.

5. Oxidative stress in poultry production / O. E. Oke, O.A. Akosile, A.I. Oni [et al.] // Poult Sci. – 2024. – Vol. 103. No. 9. – P. 104003.

6. Активация липопероксидации как ведущий патогенетический фактор в развитии типовых патологических процессов и заболеваний различной этиологии / П. В. Глыбочко, В. М. Попков, Н. П. Чеснокова [и др.]. – Саратов: Издательский Дом "Академия Естествознания", 2012. – 275 с.

7. Сурай, П. Стрессы в птицеводстве / П. Сурай // Животноводство России. – 2015. – № S1. – С. 30-31.

8. So-In, C. The effects of mulberry (Morus alba Linn.) leaf supplementation on growth performance, blood parameter, and antioxidant status of broiler chickens under high stocking density / C. So-In, N. Sunthamala // Veterinary world. – 2022. – Vol. 15. – № 11. – P. 2715-2724.

9. Antioxidative and anti-inflammatory effects of vitamin C on the liver of laying hens under chronic heat stress / J. Du, Y. Shi, C. Zhou [et al.] // Frontiers in Veterinary Science. – 2022. – Vol. 9. – P. 1052553.

10. Xu, D. L., Xu, M. M., Wang, D. H. Effect of temperature on antioxidant defense and innate immunity in Brandt’s voles / D. L. Xu, M. M. Xu, D. H. Wang // Zool Res. – 2019. – Vol. 40. – No. 4. –P. 305-316.

11. Centennial Review: Effects of vitamins A, D, E, and C on the chicken immune system / B. Shojadoost, A. Yitbarek, M. Alizadeh [et al.] // Poult Sci. – 2021. –Vol.100. – No. 4. – P. 100930.

12. Figueroa-Méndez, R., Rivas-Arancibia, S. Vitamin C in Health and Disease: Its Role in the Metabolism of Cells and Redox State in the Brain / R. Figueroa-Méndez, S. RivasArancibia // Frontiers in Physiology. – 2015. – Vol. 6.

13. Engwa, G. A. Free Radicals and the Role of Plant Phytochemicals as Antioxidants Against Oxidative Stress-Related Diseases / G. A. Engwa // Phytochemicals - Source of Antioxidants and Role in Disease Prevention. InTech, 2018.

14. Botanical Flavonoids: Efficacy, Absorption, Metabolism and Advanced Pharmaceutical Technology for Improving Bioavailability / L. Hu, Y. Luo, J. Yang, C. Cheng // Molecules. – 2025. – Vol. 30. – No. 5. – P. 1184.

15. Сравнительная оценка реакционной способности кверцетина и дигидрокверцетина по отношению к пероксильным радикалам / И. Г. Конкина, С. А. Грабовский, Ю. И. Муринов, Н. Н. Кабальнова // Химия растительного сырья. – 2011. – № 3. – С. 207-208.

16. Ioannou, I., Mohame, G. Biological Activities and Effects of Food Processing on Flavonoids as Phenolic Antioxidants / I. Ioannou, G. Mohame // Advances in Applied Biotechnology. InTech, 2012.

17. Биохимический статус и продуктивные качества свиней (Sus scrofa domesticus) при моделировании стресса и его коррекции / Р. В. Некрасов, Н. В. Боголюбова, К. С. Остренко [и др.] // Сельскохозяйственная биология. – 2023. – Т. 58, № 4. – С. 638-659.

18. Руководство по работе с птицей мясного кросса «Смена 9» с аутосексной материнской формой / Д.Н. Ефимов, А.В. Егорова, Ж.В. Емануйлова и [др.]. – Сергиев Посад: ФНЦ «ВНИТИП» РАН, 2020. – 95 С.

19. Инструкции по санитарномикробиологическому контролю тушек, мяса птицы, птицепродуктов, яиц и яйцепродуктов на птицеводческих и перерабатывающих предприятиях. Москва, 1990.

20. Livak, K. J., Schmittgen, T. D. Analysis of relative gene expression data using realtime quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) Method / K. J. Livak, T. D. Schmittgen // Methods. – 2001. – Vol. 25. – No. 4. – P. 402–408.

21. Sajadimajd, S., Khazaei, M. Oxidative Stress and Cancer: The Role of Nrf2 / S. Sajadimajd, M. Khazaei // Curr Cancer Drug Targets. – 2018. – Vol. 18. – No. 6. – P.538- 557.

22. Unraveling the Nrf2-ARE Signaling Pathway in the DF-1 Chicken Fibroblast Cell Line: Insights into T-2 Toxin-Induced Oxidative Stress Regulation / S. Gao, K. Wang, K. Xiong [et al.] // Toxins. – 2023. – Vol. 15. – No. 11. – P. 627.

23. Resveratrol inhibits oxidative damage in lungs of heat-stressed broilers by activating Nrf2 signaling pathway and autophagy / M. H. Lu, K. N. Ding, S. S. Liang [et al.] // Ecotoxicology and Environmental Safety. – 2023. – Vol. 258. – P. 114949.

24. Vitamin E and vitamin C supplementation improves antioxidant status and immune function in oxidative-stressed breeder roosters by up-regulating expression of GSH-Px gene / N. Min, Z. Y. Niu, T. T. Sun // Poultry Science. – 2018. – Vol. 97. – No. 4. – P. 1238-1244.

25. Азарова, О. В., Галактионова, Л. П. Флавоноиды: механизм противовоспалительного действия / О.В. Азарова, Л.П. Галактионова // Химия растительного сырья. – 2012. - № 4. С.61–78.

26. Al-Zghoul, M. B., Saleh, K. M., Ababneh, M. M. K. Effects of pre-hatch thermal manipulation and post-hatch acute heat stress on the mRNA expression of interleukin-6 and genes involved in its induction pathways in 2 broiler chicken breeds / M. B. Al-Zghoul, K. M. Saleh, M. M. K. Ababneh // Poultry Science. – 2019. – Vol. 98. – No. 4. – P. 1805-1819.

27. Nrf2-Keap1 signaling in oxidative and reductive stress / I. Bellezza, I Giambanco, A. Minelli, R. Donato // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research. – 2018. – Vol. 1865. – No. 5. – P. 721-733.

28. Effects of Vitamin C or E on the Proinflammatory Cytokines, Heat Shock Protein 70 and Antioxidant Status in Broiler Chicks under Summer Conditions / I. S. Jang, Y. H. Ko, Y. S. Moon, S. H. Sohn // AsianAustralas J Anim Sci. – 2014. – Vol. 27. – No. 5. – P. 749-56.

29. Effects of cyclic heat stress or vitamin C supplementation during cyclic heat stress on HSP70, inflammatory cytokines, and the antioxidant defense system in Sprague Dawley rats / S. H. Yun, Y. S. Moon, S. H. Sohn, I. S. Jang // Experimental animals. – 2012. – Vol. 61. – No. 5. – P. 543–553.

30. Differential splenic cytokine responses to dietary immune modulation by diverse chicken lines / S. B. Redmond, R. M. Tell, D. Coble [et al.] // Poultry science. – 2010. – Vol. 89. – No. 8. – P. 1635–1641.

31. Бивалькевич, Н. В., Караман, Ю. К. Взаимосвязь экспрессии гемоксигеназы-1 и активности апоптотических процессов в печени крыс при неалкогольном стеатогепатите / Н. В. Бивалькевич, Ю. К. Караман // Тихоокеанский медицинский журнал. – 2013. - № 3. – С. 25–28.

32. Heme oxygenase-1: a novel therapeutic target for gastrointestinal diseases / Y. Naito, T. Takagi, K. Uchiyama, T. Yoshikawa // J Clin Biochem Nutr. – 2011. – Vol. 48. – No. 2. – P. 126–133.

33. Human Heme Oxygenase-1 Induced by Interleukin-6 via JAK/STAT3 Pathways Is a Tumor Suppressor Gene in Hepatoma Cells / K. C. Chiang, K. S. Chang, S. Y. Hsu [et al.] // Antioxidants. – 2020. – Vol. 9. – No. 3. – P. 251.

34. Влияние рутина и гесперидина на экспрессию гена Nrf2 и активность гемоксигеназы-1 и NAD(P)Hхиноноксидоредуктазы при их раздельном и совместном действии / А. С. Балакина, Н. В. Трусов, Л. И. Авреньева [и др.] // Влияние рутина и гесперидина на экспрессию гена Nrf2 и активность гемок сигеназы-1 и nad(p)Hхиноноксидоредуктазы при их раздельном и совместном действии // Вопросы питания. – 2016 – № 3. – С. 18-26.

35. Микрофлора кишечника кур и экспрессия связанных с иммунитетом генов под влиянием пробиотической и пребиотической кормовых добавок / И. И. Кочиш, О. В. Мясникова, В. В. Мартынов, В. И. Смоленский // Сельскохозяйственная биология. – 2020. – Т. 55. – № 2. – С. 315-327.

36. Construction of Recombinant Pichia pastoris Carrying a Constitutive AvBD9 Gene and Analysis of Its Activity / J. Tu, K. Qi, T. Xue [et al.] // J. Microbiol. Biotechnol. – 2015. – Vol. 25. – P. 2082–2089.

37. Transcriptome analysis of multiple tissues reveals the potential mechanism of death under acute heat stress in chicken / J. Nan, H. Yang, L. Rong [et al.] // BMC Genomics. – 2023. – Vol. 24. – P. 459.