Skip to main content

[Development of modern biotechnologies for evaluating gene expression in connection with disease resistance and productivity in poultry] Разработка современных биотехнологий для оценки экспрессии генов в связи с устойчивостью к болезням и продуктивностью у домашней птицы

Romanov, Michael N., Kochish, Ivan I., Laptev, Georgi Yu., Filippova, Valentina A., Yildirim, Elena A., Ilina, Larisa A., Dubrovin, Andrei V., Novikova, Natalia I., Dunyashev, Timur P., Novikova, Oksana B., and others. (2019) [Development of modern biotechnologies for evaluating gene expression in connection with disease resistance and productivity in poultry] Разработка современных биотехнологий для оценки экспрессии генов в связи с устойчивостью к болезням и продуктивностью у домашней птицы. In: Materials of the International Scientific and Practical Conference / Материалы Международной научно-практической конференции. . pp. 11-41. Sel'skokhozyaistvennye tekhnologii / Сельскохозяйственные технологии, Moscow, Russia / Москва, Россия ISBN 978-5-604-36424-6. (Access to this publication is currently restricted. You may be able to access a copy if URLs are provided) (KAR id:89342)

PDF Publisher pdf
Language: Russian

Restricted to Repository staff only
Contact us about this Publication
[thumbnail of Romanov&al2019(MVA conf.).pdf]

Abstract

The aim of this study was to examine the expression of immunity genes as well as the cecal bacterial profiles of chicks when infected with a strain of Salmonella enterica serovar Enteritidis (SE). The effectiveness of the phytobiotic Intebio based on essential oils was also investigated. In general, Salmonella infection led to an increase in the expression level of most of the studied immunity genes. The addition of Intebio into the feed contributed to an increase in the expression of interleukin genes as compared with the control in birds both challenged with SE and non-challenged. In 3 weeks after infection, a decrease in the expression level of these genes or the same expression level as compared with the control was shown. A study of the cecal microbiological profiles of birds using T-RFLP in one day after infection revealed that infection of birds with SE led to a significant reduction in the biodiversity of microorganisms in the group without additives. At the same time, the content of bacteria of the genera Lactobacillus and Bacillus fell sharply, while the microorganisms of the Enterobacteriaceae family increased. In the group fed the phytobiotic and challenged with SE, a pronounced change in the composition of the microflora was not observed. The study of microbiocenosis in the cecum of birds in three weeks after infection revealed a general tendency to increase bacterial diversity with age, regardless of the treatments. The data obtained indicate that infection with SE leads to activation of the expression of certain immunity genes, and also causes dysbiotic disturbances in the composition of the intestinal microflora. In the early stages of infection, the introduction of the phytobiotic into the diet contributed to the enhancement of the immune response in birds due to SE. Subsequently, in birds fed Intebio, an earlier suppression of the inflammatory reaction occurred. Thus, the experiment of using the Intebio feed additive as an immunomodulator and a drug with phytobiotic activity, when artificially challenging birds with a dangerous pathogen, was successful.

Одна из наиболее распространённых инфекционных болезней в птицеводстве в Российской Федерации — это сальмонеллез, вызываемый Salmonella enterica serovar Enteritidis (SE). Патологический процесс, вызванный сальмонеллой, инициирует у птиц экспрессию генов, в том числе интерлейкинов (цитокинов) и β-дефензинов (галлинацинов). Еще одна группа защитных факторов макроорганизма включает симбиотические микроорганизмы кишечника. Целью данного исследования было изучение экспрессии генов иммунитета, а также бактериальных профилей слепых отростков кишечника цыплят при инфицировании штаммом бактерии SE. Исследовали также эффективность действия фитобиотика Интебио на основе эфирных масел. Эксперимент проводили на цыплятах с 1-суточного до 43-суточного возраста. Как показали результаты исследования методом количественной ПЦР, в целом заражение сальмонеллой привело к увеличению уровня экспрессии большинства исследованных генов иммунитета в 2 и более раз. Введение в корм Интебио способствовало увеличению экспрессии генов интерлейкинов по сравнению с контролем как на фоне заражения сальмонеллой (экспрессия выросла в 4–6 раз), так и без него (экспрессия выросла в 3,5–5 раз). Через 3 недели после заражения показано снижение уровня экспрессии данных генов или тот же уровень экспрессии по сравнению с контролем. Изучение микробиологического профиля слепых отростков кишечника птиц методом T-RFLP через сутки после инфицирования выявило, что заражение птиц SE привело к значительному снижению биоразнообразия микроорганизмов в варианте без добавок. При этом содержание бактерий родов Lactobacillus и Bacillus резко падало, а микроорганизмов семейства Enterobacteriaceae увеличивалось. В группе с введением фитобиотика на фоне заражения выраженного изменения состава микрофлоры не наблюдалось. Исследование микробиоценоза в слепых отростках кишечника птиц через три недели после инфицирования выявило общую тенденцию увеличения бактериального разнообразия с возрастом вне зависимости от вариантов. Полученные данные свидетельствуют о том, что инфицирование SE приводит к активации экспрессии некоторых генов иммунитета, а также вызывает дисбиотические нарушения состава микрофлоры кишечника. На ранних стадиях заражения введение в рацион фитобиотика способствовало усилению иммунного ответа у птиц в ответ на заражение сальмонеллой. Впоследствии в вариантах с применением Интебио происходило более раннее подавление воспалительной реакции. Таким образом, опыт применения кормовой добавки Интебио в качестве иммуномодулятора и препарата с фитобиотической активностью, в том числе на фоне искусственного заражения птицы опасным патогеном, оказался весьма успешным.

Item Type: Conference or workshop item (Paper)
Projects: [UNSPECIFIED] Development of State-of-the-Art Biotechnologies to Assess Gene Expression in Relation to Performance and Disease Resistance in Poultry Industry
Additional information: In Russian; English abstract
Uncontrolled keywords: gene expression, RT-PCR, intestine, microbiome, T-RFLP analysis, poultry, chicks / экспрессия генов, RT-PCR, кишечник, микробиом, T-RFLP-анализ, сельскохозяйственная птица, цыплята
Subjects: Q Science > QD Chemistry > QD431 Organic Chemistry- Biochemistry- Proteins, peptides, amino acids
Q Science > QH Natural history > QH426 Genetics
Q Science > QR Microbiology
Q Science > QR Microbiology > QR180 Immunology
S Agriculture > SF Animal culture
Divisions: Divisions > Division of Natural Sciences > School of Biosciences
Signature Themes: Food Systems, Natural Resources and Environment
Depositing User: Mike Romanov
Date Deposited: 17 Jul 2021 18:06 UTC
Last Modified: 19 Jul 2021 18:07 UTC
Resource URI: https://kar.kent.ac.uk/id/eprint/89342 (The current URI for this page, for reference purposes)
Romanov, Michael N.: https://orcid.org/0000-0003-3584-4644
Kochish, Ivan I.: https://orcid.org/0000-0002-8502-6052
Laptev, Georgi Yu.: https://orcid.org/0000-0002-8795-6659
Filippova, Valentina A.: https://orcid.org/0000-0001-8789-9837
Yildirim, Elena A.: https://orcid.org/0000-0002-5846-5105
Ilina, Larisa A.: https://orcid.org/0000-0003-2789-4844
Dubrovin, Andrei V.: https://orcid.org/0000-0001-8424-4114
Novikova, Natalia I.: https://orcid.org/0000-0002-9647-4184
Dunyashev, Timur P.: https://orcid.org/0000-0002-3918-0948
Novikova, Oksana B.: https://orcid.org/0000-0003-0046-625X
Dmitrieva, Margarita E.: https://orcid.org/0000-0001-6433-7401
Smolensky, Vladimir I.: https://orcid.org/0000-0002-2124-0017
Surai, Peter F.: https://orcid.org/0000-0002-5012-8681
  • Depositors only (login required):