1,25- dihydroxycholecalciferol-glycoside supplementation for LPS - challenged broiler chickens

Abstract

This study evaluates the effects of dietary supplementation of 1,25-dihydroxycholecalciferol (1,25(OH) 2 D 3 ) glycoside on performance, tibia mineral concentration, and inflammatory responses of broilers challenged with lipopolysaccharides (LPS). At 20 days old, 144 male broilers were weighed and distributed in a completely randomized design with three treatments, eight replicates, and six birds per experimental unit. The treatments consisted in a basal diet without LPS administration (CON), a basal diet with LPS administration (CON+LPS), and a basal diet supplemented with 5 μg of 1,25(OH) 2 D 3 -glycoside/kg of diet with LPS administration (SUP+LPS). The LPS challenge was administered as intraperitoneal injections at 21 and 23 days of age (1 and 1.12 mg/kg of body weight, respectively). Four hours after the first LPS injection, one bird per experimental unit was euthanized to collect blood, spleen, duodenum, and jejunum samples. Broilers performance was evaluated at 25 days of age, when all birds were slaughtered to analyze calcium and phosphorus cocentrations in the tibia. Data were analyzed using a one-way ANOVA and adjusted means were compared using the Tukey test at 0.05 significance. The CON+LPS birds had less weight gain (WG) than CON and SUP+LPS groups (P = 0.019). Treatments had no effect on feed intake, feed conversion, serum levels of bone alkaline phosphatase, calcium, and phosphorus, and calcium and phosphorus concentration in the tibia (P > 0.05). The IL-10 level in the jejunum was higher (P = 0.011) in SUP+LPS birds than in the CON and CON+LPS groups. Among birds challenged with LPS, those supplemented with 1,25(OH) 2 D 3 -glycoside showed greater mRNA expression of IL-10 (P = 0.014) and IL-1β (P = 0.045) in the spleen; however, no effect was observed on the expression of these cytokines in the duodenum and jejunum of the birds (P > 0.05). In conclusion, dietary supplementation with 1,25(OH) 2 D 3 -glycoside preserves WG and modulates the inflammatory response by increasing the production of IL-10 in the jejunum and the mRNA expression of IL-10 and IL-1β in the spleens of broilers challenged with LPS, although bone mineralization is unaffected. Keywords: Inflammation. Performance. Poultry. Vitamin D.Objetivou-se avaliar o efeito da suplementação dietética de 1,25-dihidroxicolecalciferol (1,25(OH) 2 D 3 ) glicosídeo sobre o desempenho, concentração de minerais na tíbia e resposta inflamatória de frangos de corte desafiados com lipopolissacarídeos (LPS). Aos 20 dias de idade, 144 frangos de corte machos foram pesados e distribuídos em delineamento inteiramente casualizado com 3 tratamentos, 8 repetições e 6 aves por unidade experimental. Os tratamentos foram: dieta controle e não administração de LPS (CON), dieta controle e administração de LPS (CON+LPS) e dieta controle suplementada com 5 μg de 1,25(OH) 2 D 3 -glicosideo/kg de dieta e administração de LPS (SUP+LPS). O desafio com LPS consistiu de aplicações intraperitoneais aos 21 e 23 dias de idade (1 e 1,12 mg/kg de peso corporal, respectivamente). Quatro horas após a primeira aplicação de LPS, uma ave por unidade experimental foi sacrificada para a coleta de amostras de sangue, baço, duodeno e jejuno. O desempenho das aves foi avaliado de 20 a 25 dias de idade. Ao final do experimento todas as aves foram abatidas para análises dos teores de cálcio e fósforos nas tíbias. Os dados foram submetidos à one-way ANOVA e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de significância. As aves do grupo CON+LPS apresentaram menor ganho de peso (GP) em relação as dos grupos CON e SUP+LPS (P = 0,019). Não houve efeito dos tratamentos sobre o consumo de ração, conversão alimentar, níveis de fosfatase alcalina óssea, cálcio e fósforo no sangue e de cálcio e fósforo na tíbia das aves (P > 0,05). O nível de IL-10 no jejuno foi maior (P = 0,011) nas aves do grupo SUP+LPS em relação as dos grupos CON e CON+LPS. Entre as aves desafiadas com LPS, aquelas suplementadas com 1,25(OH) 2 D 3 -glicosideo apresentaram maior expressão de mRNA para IL-10 (P = 0,014) e IL-1β (P = 0,045) no baço, entretanto não foram observados efeitos sobre a expressão dessas citocinas no duodeno e jejuno das aves (P > 0,05). Conclui-se que a suplementação com 1,25(OH) 2 D 3 -glicosídeo melhora o GP e altera a resposta inflamatória pelo aumento da produção de IL-10 no jejuno e da expressão de mRNA para IL-10 e IL-1β no baço de frangos de corte desafiados com LPS. Entretanto, não foi observado efeito da suplementação com 1,25(OH)2D3-glicosídeo sobre a mineralização óssea nas aves. Palavras-chave: Inflamação. Desempenho. Aves. Vitamina D.