Selenyumun gücünü anneden yavrulara iletmek

Keşfinin üzerinden geçen 200 yılı aşkın süreden bu yana selenyumun (Se) oksidatif stres, üreme performansı, bağışıklık fonksiyonu ve büyüme gelişiminde kritik bir rol oynadığı iyi bir şekilde kanıtlanmıştır. Genel olarak, bitki bazlı hammaddeler (örneğin mısır, soya fasulyesi, buğday) modern damızlık kümes hayvanlarının Se gereksinimlerini karşılamaz ve takviye gerektirir.

Bitki-toprak etkileşimleri, bitki selenyum içeriği üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. İklim ve toprak organik karbon içeriğindeki değişikliklerin, toprak selenyum konsantrasyonlarında daha fazla düşüşe yol açacağı ve hayvansal üretim için kullanılan hammaddelerdeki eksiklikleri artıracağı tahmin edilmektedir. Bu nedenle, damızlık rasyonlarda yeterli selenyum seviyelerini elde etmek için takviye, üreme performansını, doğurganlığı ve kuluçka kabiliyetini geliştirmek için sürekli bir strateji olacaktır.

Sonuç olarak birçok faktör yavru kalitesini etkilerken, kuluçkahane sonuçlarında damızlık ve civciv gelişiminde selenyumun rasyonda önemli rolleri vardır. Selenyum, horoz üreme dokusu gelişimi, spermatogenez ve erkek dölleme yeteneği ile ilgilidir. Ayrıca anne rasyonundaki ve bunun yavrular üzerine etkisi son yıllarda kanatlı hayvanlarda daha fazla ilgi görmeye başlamıştır.

Araştırmalar, damızlık tavuğun selenyum durumunu yüksek kaliteli bir mineral kaynağı ile besleyerek artırmanın, selenyumun embriyo gelişimi için kullanılabilir olmasını ve kuluçka sonrası civciv sağlığının desteklenmesini sağladığını göstermektedir. İlginç bir şekilde, damızlık rasyonlarındaki selenyum kaynağının gelişmekte olan embriyoları etkilediği ve kuluçka sürecini ve günlük civciv kalitesini olumlu yönde etkilediği gösterilmiştir.

a,b Haftalar içinde, Sel-Plex'in sodyum selenit ile belirli spermatozoal kategoriler üzerindeki etkisinin karşılaştırılması, farklı üst simgelere sahip ortalamalar önemli ölçüde farklılık gösterir (p≤0.05) , x,y Spesifik spermatozoal kategoriler üzerindeki yaşın etkisinin karşılaştırılması, ortalamaların aksine üst simgeler önemli ölçüde farklılık gösterir (p≤0.05)

Tablo 1. 32 ve 42 haftalık ticari Hubbard piliç damızlıklarında selenyum kaynağının (Sel-Plex vs. selenit) normal, ölü ve anormal spermatozoa dağılımı üzerindeki etkisi

Organik selenyum semen kalitesini arttırır

Horoz sperm kalitesi, damızlık tavukların doğurganlık performansında kritik bir rol oynar. Sperm içindeki çoklu doymamış yağ asitleri (PUFA'lar) seviyesi, depolama sırasında lipid peroksidasyonuna ve oksidatif hasara yol açabilir.

Selenyum, antioksidan işlevinde önemli bir rol oynar ve yüksek kaliteli bir kaynakla beslenen horozlardan elde edilen sperm, depolama sırasında ve sonrasında üstün olabilir.

Edens et al. (2009), selenyum kaynağının meni üretimi ve sperm kalitesi üzerindeki etkisini araştırmıştır. Selenyumu eksik gruptan yedi hafta önce, selenyum destekli horozların 19 haftada sperm ürettiğini gösterdiler. Selenyum eksikliği olan grupta testisler zayıf gelişmiştir, buna karşın mayadan (Sel-Plex, Alltech Inc) 0,2 mg/kg selenyum ilavesi selenyum eksikliği ve selenit gruplarıyla karşılaştırıldığında 115,07 ve %9,57 oranında daha fazla nispi testis ağırlığı ile sonuçlanmıştır. Spermatozoa morfolojisi de Sel-Plex ilavesiyle iyileştirildi. Spermatozoa anormallikleri selenyum eksikliği, selenit ve Sel-Plex gruplarında sırasıyla %42,1, %10,6 ve %1,3 idi.

Sel-Plex'in uzun vadeli eklenmesi normal spermatozoayı %97,65'te korurken selenit grubu 42 haftalıkken sadece %85,39'a ulaştı (Tablo 1).

Yumurtadaki perivitellin sperm delikleri, spermin yumurtaya ulaşma kabiliyetinin ve dolayısıyla sperm kalitesinin nicel bir göstergesidir.

Tablo 2. Sodyum selenit takviyeli (SS) veya Sel-Plex takviyeli (SP) tavukların yumurta kanalındaki seçili transkripsiyonel değişikliklere genel bakış.

Rapor edilen değişiklikler kontrol (selenyum eksikliği) tavuklarla karşılaştırılmıştır: yukarı regüle edilmiş, ↑; aşağı regüle edilmiş, ↓; ve etkilenmez, ←→.

Tohumlamadan sonra Sel-Plex ile beslenen horozlardan alınan spermlerin yumurta vitellin tabakasına spermatozoa penetrasyonu selenit grubuna göre daha yüksekti. 2-7 günlük tohumlamadan sonra perivitellin sperm deliklerinin sayısı kontrol, Sel-Plex ve selenit grupları için sırasıyla 12,3, 32,5 ve 25,1 idi.

Horozlara verilen selenyum formunun horoz sperma kalitesini etkilediği görülmektedir. Bu gözlemin açıklamalarından biri, selenyuma bağımlı antioksidatif enzim glutatyon peroksidaz (GSH-Px) yoluyla oksidatif ortamın gelişmiş kontrolünün sağlanması olabilir.

Genel olarak, horoz rasyonlarında Sel-Plex takviyesinin testis olgunluğu, sperm morfolojisi ve sonuç olarak damızlık doğurganlığı için faydalı olduğu gösterilmiştir.

Damızlık üreme performansı

Yumurtlama süreci, yetiştirici ve yumurtacı kümes hayvanları için önemli bir stres faktörüdür. Çevre, yönetim ve gerekli aşı programları ile birlikte bu süreç, damızlık tavukların bu çeşitli çiftlik içi zorluklarla başa çıkmak için güçlü bir antioksidatif sisteme ihtiyaç duymasını sağlar.

Selenit gibi geleneksel inorganik selenyum formları ile karşılaştırıldığında, selenyum mayası daha yüksek biyoyararlanım ve selenyum alımına sahiptir.

Selenyum mayasından elde edilen Organik Selenyum, selenoproteinleri daha kolay sentezlemek için kullanılabilir ve fazla selenyum, bir protein havuzunda depolanabilir.

Buna karşılık, inorganik selenit zayıf bir şekilde emilir ve fazla selenyumun çoğu idrar ve dışkı yoluyla atılır.

Renema et al. (2004), Se kaynağının etlik piliç yetiştiricilerinde üreme performansı üzerindeki etkisini değerlendirmiştir. Yemdeki tüm seleniti değiştirmek için Sel-Plex kullanmanın 24-58 haftalıktan itibaren beş ekstra yumurta üretebileceğini buldular.

Buna uygun olarak, selenit değiştirilirken Sel-Plex ile altı sabitlenebilir yumurta daha üretildi. Geç yumurtlama döneminde (49-58 hafta), Sel-Plex, selenit grubundaki %61'e kıyasla %68'lik kümes oranıyla selenitten daha fazla üretimde fayda gösterdi.

AMR tarafından 2010 yılında yapılan araştırma, Sel-Plex'in damızlık üremesine farklı katılım oranlarını değerlendirdi. Önceki araştırmalarla uyumlu olarak, Sel-Plex'ten elde edilen 0.1 veya 0.2mg/kg selenyum, çalışılan iki farklı etlik piliç damızlık ırkında doğurganlığı ve kuluçka randımanını önemli ölçüde arttırmıştır. Sel-Plex içermeyen bir kontrole kıyasla doğurganlık ve kuluçka randımanı sırasıyla %2,94 ve %3,54 oranında iyileştirildi. Bu gelişmelerin, biyolojik olarak kullanılabilirliği yüksek Se mayasının beslenmesinden kaynaklandığı sonucuna varıldı. Bu çıkarım, damızlık kanatlıların çeşitli dokularında daha yüksek selenyum birikimi ile desteklenmiştir.

İnorganik selenit ile karşılaştırıldığında, karaciğer, pankreas ve göğüs kaslarındaki selenyum içeriği Sel-Plex ile %16-%24 arttı, bu da Sel-Plex'ten gelen selenyumun dokuda daha etkili bir şekilde birikebildiğini ve üretim stresiyle karşı karşıya kaldıklarında damızlıklar için daha fazla selenyumun kullanılabilir olduğunu açıkça gösteriyor.

Gelişen teknoloji ve geleneksel biyokimyasal göstergelerle birleştirilen algılama yöntemleriyle, Gen ekspresyonu analizi yoluyla hayvanlar üzerindeki potansiyel besin etkileri mekanizmasını keşfetmek mümkündür. 2011 yılında yapılan bir çalışmada, broyler damızlık kanatlılarda bu tekniklerin aynısı kullanılmıştır. Sonuçlar, Sel-Plex takviyesinin, selenit ile beslenmeye kıyasla yumurta kanalında %14 daha yüksek selenyum içeriği ile sonuçlandığını bulundu. Gen ekspresyonu araştırıldığında, sodyum selenit tavuklarında 2,106 (1,961 aşağı regüle, 145 yukarı regüle) ve Sel-Plex tavuklarında 947 (639 aşağı regüle, 308 yukarı regüle) farklı şekilde ifade edildi.

Gen ekspresyonu analizi, damızlık rasyonlarına Sel-Plex eklenmesi yumurta kanalında enerji üretimi, protein sentezi ve protein metabolizmasını kodlayan genlerin sodyum selenitten daha fazla düzenlenmiş translasyonu (Tablo 2). Enerji üretimini modüle eden ve Sel-Plex tarafından yukarı regüle edilen ancak sodyum selenit tarafından düzenlenmeyen genler, mitokondriyal solunum komplekslerinin birkaç alt birimini, ubikinon üretimini ve ribozomal alt birimlerini kodlayanları içeriyordu.

Sodyum selenitli damızlık yumurta kanalında solunum kompleksleri, ATP sentezi, protein translasyonu ve metabolizmasında yer alan genlerin transkriptlerinde bir azalma gözlendi. Bu gen ekspresyonu farklılıkları Sel-Plex'in damızlık üreme performansındaki faydalarını kısmen açıklayabilir.

Şekil 1. Farklı selenyum kaynaklarının embriyo ölümleri ve itlaflar üzerindeki etkisi

Yumurta kalitesi

Kanatlı hayvanların üreme süreci nedeniyle, bir tavuk tarafından yumurtaya bırakılan tüm besinler, tüm kuluçka evresi boyunca embriyonik gelişimi ve enerji harcamasını desteklemelidir. Yumurtaların içerdiği yüksek PUFA seviyeleri göz önüne alındığında, yumurta kalitesini sağlamak için embriyoların optimal antioksidasyon durumu gereklidir. Çalışmalar, yumurta ağırlığı ile yumurtadan çıkan kanatlı ağırlığı arasında pozitif bir ilişki olduğunu göstermektedir, bu nedenle damızlık üretimlerinde bu yumurta kalitesi metriğine dikkat etmek de hayati önem taşımaktadır.

10 haftalık bir deney, piliç damızlık yemlerinde inorganik Selenyumun Sel-Plex ile değiştirilmesinin yumurta ağırlığını 0,83 g (0,3 mg/kg sodyum selenit: 56,70 g ; 0,3 mg/kg Sel-Plex: 57.53 g) artırabildiğini buldu.

Aynı zamanda selenite kıyasla Sel-Plex ile hem albümen hem de yumurta sarısında Se içeriği arttırılmıştır.

Yumurtalarda daha yüksek Se birikimi, albümen ve yumurta sarısında daha yüksek GSH-Px (önemli bir antioksidan) aktivitesine yol açar. Daha güçlü antioksidan kapasitesi, depolama ve inkübasyon sırasında yumurtalara daha fazla koruma sağlayarak embriyo ölümlerini azaltabilir.

Embriyo ölümü 

Yumurtalardaki besinler erken embriyonik gelişimde çok önemli bir rol oynar. İlk 14 gündeki embriyo ölümlerinin yumurtadaki besin eksikliğine bağlı olduğu düşünülmektedir.

İnorganik selenit, bağırsakta zayıf bir şekilde emilir; bu nedenle, tavuktan yumurtaya embriyoya transfer için daha az kullanılır. Ayrıca selenitin antioksidatif kapasitesi, inkübasyon sırasında oksidatif stresi azaltma yeteneği ile sınırlıdır. Şekil 1, damızlık rasyonlarına selenyum eklendiğinde kısır yumurtaların azaldığını göstermektedir. İnkübasyonun ilk 14 günü boyunca, takviye edilmeyen rasyonla embriyonik ölüm oranı %5,33 iken, bu oran selenit ile %3,72 ve Sel-Plex ile %3,52 olduğu incelendi.

Benzer şekilde, kuluçkanın 15. gününden yumurtadan çıkışa kadar en düşük embriyo ölümü Sel-Plex'li grupta gözlendi.  

Günlük civciv kalitesi  

Selenoprotein P (SEPP1) çoklu selenosistein kalıntıları içerir ve bu hayvanlarda selenyum durumunun iyi bir göstergesidir. SEPP1'in hayvan sistemlerinde antioksidan kapasiteyi iyileştirebileceği iyi değerlendirilmiştir. Çekum, karaciğer ve böbrekteki SEPP1 konsantrasyonunun selenyumlu maya ilavesiyle hem damızlık hem de günlük civcivlerde daha yüksek olduğunu gözlemlemek ilginçtir. Daha yüksek SEPP1 konsantrasyonu, vücutta, özellikle selenyum sentezini SEPP1'e alan ana doku olan karaciğerde daha fazla selenyumun taşınması anlamına gelir.

İnorganik selenit yerine Sel-Plex ilavesi ile yumurta ağırlığı ve günlük civciv canlı ağırlığı sürekli olarak daha yüksek gözlenmiştir. Daha da önemlisi, selenite kıyasla Sel-Plex ile vücut ağırlığı ve civciv boy tekdüzeliği sırasıyla %8 ve %11 oranında iyileştirilmiştir.

Çözüm  

Selenyumun damızlık rasyonlarında önemli bir iz mineral olduğu, yayınlanmış literatür ve ticari uygulamalarda yaygın olarak ve iyi bir şekilde bilinmektedir. Horoz semen gelişimi ve kalitesi, damızlık üreme performansı, yumurta kalitesi, kuluçka süreci ve günlük civciv kalitesinde hayati bir rol oynar.

Son 20 yılda çok sayıda hakemli araştırma denemesi, Sel-Plex formundaki organik selenyum takviyesinin damızlık doku ve yumurtalarda daha yüksek selenyum birikimi ile sonuçlandığını tutarlı bir şekilde göstermiştir.

Yumurtalardaki optimum selenyum içeriği, embriyonik gelişime yardımcı olabilir ve civciv kalitesini ve homojenliğini iyileştirebilir.

Sel-Plex'in bu etkileri sadece yetişkinler için değil onların yavruları için de faydalıdır.