Digestible methionine + cysteine:digestible lysine ratio in diets for broilers submitted to inflammatory challenge

Abstract

To estimate the ideal digestible (dig) Methionine (Met) + Cysteine (Cys):dig Lysine (Lys) ratio for broilers submitted or not to lipopolysaccharides (LPS) (E. coli) inflammatory challenge, 384 thirteen-day-old male chickens were distributed in a 4 x 2 (four ratios x with or without challenge) factorial completely randomized design, with eight replicates per treatment and six chickens per experimental unit (EU). The unchallenged birds received an application of saline solution (SS). The experimental diets were formulated to meet nutritional recommendations except for the dig Met + Cys levels, which varied according to the treatments. To obtain the experimental diets, a ration with a ratio of 0.69 dig Met + Cys:dig Lys was initially prepared, and later a diet with a ratio of 0.84. These rations were mixed in the appropriate proportions to obtain diets with ratios of 0.74 and 0.79. Parameters evaluated at 21 days of age included broilers’ performance, specifically weight gain (WG), feed intake (FI), and feed conversion ratio (FCR). Further parameters were jejunum mRNA content of nuclear factor kappa-B (NF-Κb), glutathione peroxidase (GPX), superoxide dismutase (SOD), glutathione synthetase (GSS), methionine adenosyltransferase (MAT2), cystathionine β-synthase (CBS), relative weights of liver and spleen, and dual-energy x-ray absorptiometry (DEXA) estimated fat mass (%) and lean mass (%). The differences were considered significant at an alpha level of 0.05. A linear regression model was used to evaluate the effects of the dig Met + Cys:dig Lys ratio on the evaluated parameters. There was no interaction (P > 0.05) between the inflammatory challenge and the increase of dig Met + Cys: dig Lys ratio for WG, FI, FCR, the relative weight of liver and spleen, and mRNA content of NF-Κb, GPX, SOD, GSS, MAT2, and CBS. The different ratios had no significant effect (P > 0.05) on the same data. However, there were significant differences (P < 0.05) between challenged and unchallenged animals. Chickens that received an intraperitoneal application of LPS all had lower performance parameters, and the liver and spleen had heavier and lower expression of GSS than those that received SS. No significant differences (P > 0.05) were observed concerning DEXA estimated fat and lean mass. Thus, the lowest dig Met + Cys:dig Lys ratio, that is 0.69 (1.193% dig Lys: 0.823% dig Met + Cys), was sufficient to maintain the parameters evaluated. Keywords: Sulfur amino acids. Poultry. LPS. E. coli.

Para estimar a relação ideal de Metionina (Met) + Cisteína (Cis) digestível (dig): Lisina (Lis) dig para frangos de corte submetidos ou não a desafio inflamatório com lipopolissacarídeos (LPS) (E. coli), 384 frangos de corte machos com treze dias de idade foram distribuídos em delineamento fatorial 4 x 2 (quatro relações de Met + Cis:Lis x com ou sem desafio) inteiramente casualizado, com oito repetições e seis animais por unidade experimental (UE). As aves não desafiadas receberam aplicação de solução salina (SS). As dietas experimentais foram formuladas para atender às recomendações nutricionais, exceto para os níveis de Met + Cis dig, que variaram de acordo com os tratamentos. Para a obtenção das dietas experimentais, preparou-se inicialmente uma ração com relação de 0,69 de Met + Cis dig:Lis dig e, posteriormente, outra com relação de 0,84. Essas foram misturadas nas proporções adequadas para a obtenção das dietas com proporções de 0,74 e 0,79. Os parâmetros avaliados aos 21 dias de idade foram: desempenho - Ganho de Peso (GP), Consumo de Ração (CR) e Conversão Alimentar (CA); expressão de RNAm do jejuno dos genes alvo: fator nuclear kappa-B (NF-Κb), glutationa peroxidase (GPX), superóxido dismutase (SOD), glutationa sintetase (GSS), metionina adenosiltransferase 2 (MAT2), cistationina β- sintase (CBS); peso relativo de fígado e baço, e massa gorda (%) e magra (%) estimada por absorciometria de raios X de dupla energia (DEXA). As diferenças foram consideradas significativas ao nível alfa de 0,05. Um modelo de regressão linear foi usado para avaliar os efeitos da relação Met + Cis dig:Lis dig sobre os parâmetros avaliados. Não houve interação (P > 0,05) entre o desafio inflamatório e o aumento da relação Met + Cis dig:Lis dig para GP, CR, CA, peso relativo do fígado e baço e expressão de RNAm de NF-Κb, GPX, SOD, GSS, MAT2 e CBS. As diferentes relações não tiveram efeito significativo (P > 0,05) nos mesmos dados. No entanto, houveram diferenças significativas (P < 0,05) entre animais desafiados e não desafiados. As aves que receberam aplicação intraperitoneal de LPS tiveram todos os parâmetros de desempenho prejudicados, o fígado e baço mais pesados e menor expressão de GSS em relação aos que receberam aplicação de SS. Não foram observadas diferenças significativas (P > 0,05) em relação à gordura e massa magra estimadas pelo DEXA. Assim, a menor relação Met + Cis dig:Lis dig, ou seja 0,69 (1,193% Lis dig: 0,823% Met + Cis dig), foi suficiente para manter os parâmetros avaliados. Palavras-chave: Aminoácidos sulfurados. Frangos de corte. LPS. E. coli.