Purified lignin and capsaicnoids supplementation for broiler chickens

Abstract

Two experiments were conducted to evaluate the effects of lignin and capsaicinoids (CAP) supplementation on the performance and physiological responses of broiler chickens. In the first experiment, the effects of dietary supplementation with purified lignin on performance,relative organ weights, serum metabolites, and gene expression profiles of broilers subjected to cyclic heat stress (HS) were evaluated. At 22 days of age, 280 broilers were allocated in a completely randomized design with four treatments, ten replicates, and seven birds per experimental unit. The birds were subjected to daily cyclic HS, with a temperature of 32 °C (±1) for 10 h/day (08:00–18:00 h) and a temperature of 22 °C (±1) for the rest of the time. The treatments consisted of a basal diet or a basal diet with the addition of 5, 10, or 15 g of purified lignin/kg of diet. There was no effect (P > 0.05) of lignin supplementation on performance, carcass yield, relative weights of the bursa, spleen, and liver, or serum levels of glucose, triglycerides, uric acid, malondialdehyde, triiodothyronine, or tetraiodothyronine. The abundance of mRNA for heat shock protein 70, nuclear factor-κB, glutathione peroxidase, and Cu,Zn superoxide dismutase in the liver was also not affected (P > 0.05) by the treatments. In the second experiment, the effects of dietary CAP supplementation on performance, intestinal morphometry, and gene expression of LPS-challenged broilers were evaluated. At 8 days of age, 144 male broilers (Cobb 500) were allocated in a completely randomized design with three treatments, eight replicates, and six birds per experimental unit. The treatments consisted of a control diet (CON), a control diet with LPS administration (CON+LPS), and a control diet supplemented with 1 mg CAP/kg of diet and LPS administration (CAP+LPS). The LPS challenge consisted of intraperitoneal injections at 14, 16, 18, and 20 days of age. Four hours after the LPS injection at 20 days, one bird per experimental unit was sacrificed for serum and jejunum sample collection, which were used for mRNA analysis. The performance of the birds was evaluated at 21 days of age. The CON birds showed higher feed intake (P = 0.011) and better feed conversion ratio (P = 0.022) compared to CON+LPS birds. The CAP+LPS birds showed higher body weight gain compared to CON+LPS birds, but lower than CON birds (P <0.001). The CON+LPS birds had greater crypt depth than CON and CAP+LPS birds (P = 0.002). There was no significant treatment effect on villus height (P > 0.05). Higher mRNA expression of superoxide dismutase (P = 0.046) and catalase (P = 0.011) was observed in the jejunum of CON birds compared to CON+LPS birds. It was concluded that supplementation with 1 mg CAP/kg of diet improves growth performance and intestinal morphometry of LPS-challenged broilers, while purified lignin supplementation does not improve performance, or the antioxidant response of broilers subjected to HS. Keywords: Additive; Antioxidants; Immune Response.Dois experimentos foram conduzidos para avaliar os efeitos da suplementação com lignina purificada e capsaicinoides (CAP) na performance e nas respostas fisiológicas de frangos de corte. No primeiro experimento, foram avaliados os efeitos da suplementação dietética com lignina purificada sobre a performance, pesos relativos dos órgãos, metabolitos séricos e perfis de expressão gênica de frangos de corte submetidos a estresse térmico cíclico (HS). Com 22 dias de idade, 280 frangos foram alocados em um delineamento inteiramente casualizado com quatro tratamentos, dez repetições e sete aves por unidade experimental. As aves foram submetidas a HS cíclico diário, com uma temperatura de 32 °C (±1) durante 10 h/dia(08:00– 18:00 h) e uma temperatura de 22 °C (±1) para o restante do tempo. Os tratamentos consistiram em uma dieta basal ou uma dieta basal com a adição de 5, 10 ou 15 g de lignina purificada/kg de dieta. Não houve efeito (P > 0,05) da suplementação com lignina sobre a performance, rendimento de carcaça, pesos relativos da bursa, baço e fígado, ou níveis séricosde glicose, triglicerídeos, ácido úrico, malondialdeído, triiodotironina ou tetraiodotironina. A abundância de mRNA para proteína de choque térmico 70, fator nuclear-κB, glutationa peroxidase e superóxido dismutase Cu,Zn no fígado também não foi afetada (P > 0,05) pelos tratamentos. No segundo experimento, foram avaliados os efeitos da suplementação dietética com CAP sobre a performance, a morfometria intestinal e a expressão gênica de frangos de cortedesafiados com LPS. Com 8 dias de idade, 144 frangos de corte machos (Cobb 500) foram alocados em um delineamento inteiramente casualizado com três tratamentos, oito repetições e seis aves por unidade experimental. Os tratamentos consistiram em uma dieta controle (CON), uma dieta controle com administração de LPS (CON+LPS) e uma dieta controle suplementada com 1 mg de CAP/kg de dieta e administração de LPS (CAP+LPS). O desafio com LPS consistiu em injeções intraperitoneais aos 14, 16, 18 e 20 dias de idade. Quatro horas após a injeção de LPS aos 20 dias, uma ave por unidade experimental foi sacrificada para coleta de amostras de soro e jejuno, que foram usadas para análise de mRNA. A performance das aves foi avaliada aos 21 dias de idade. As aves CON apresentaram maior consumo de ração (P = 0,011) e melhor índice de conversão alimentar (P = 0,022) em comparação com as aves CON+LPS. As aves CAP+LPS mostraram maior ganho de peso corporal em comparação com as aves CON+LPS, mas menor do que as aves CON (P < 0,001). As aves CON+LPS tiveram maior profundidade de críptas do que as aves CON e CAP+LPS (P = 0,002). Não houve efeito significativo do tratamento na altura das vilosidades (P > 0,05). Foi observada maior expressão de mRNA de superóxido dismutase (P = 0,046) e catalase (P = 0,011) no jejuno das aves CON em comparação com as aves CON+LPS. Concluiu-se que a suplementação com 1 mg de CAP/kg de dieta melhora a performance de crescimento e a morfometria intestinal de frangos de corte desafiados com LPS, enquanto a suplementação com lignina purificada não melhora a performance ou a resposta antioxidante de frangos de corte submetidos a HS. Palavras-chave: Aditivos; Antioxidantes; Resposta Imune.