ABSTRAK
Penelitian ini meneliti efek kadar metionina dalam makanan terhadap metabolisme lipid dan usus pada ayam puyuh Jepang dan keturunannya. Percobaan dilakukan menurut desain faktorial 3 × 3, dengan tiga makanan induk dan tiga makanan keturunan, sebagai berikut: rendah metionina (LMET), direkomendasikan metionina (MET), dan tinggi metionina (HMET). Suplementasi metionina meningkatkan kinerja reproduksi selama bertelur (p < 0,05). Morfometri usus mengungkapkan bahwa makanan MET dan HMET meningkatkan lebar vili duodenum dan kedalaman kripta pada ayam (p < 0,05). Ayam yang diberi makanan HMET menunjukkan ekspresi gen transpor asam amino dan fungsi barier yang lebih tinggi. Ayam yang diberi LMET menghasilkan keturunan dengan berat badan lebih rendah pada usia 15 hari dan pertambahan berat badan lebih rendah (usia 1–15 hari) daripada ayam yang diberi MET dan HMET (p = 0,0002). Selama fase pertumbuhan, anak ayam yang diberi diet LMET memiliki berat badan lebih rendah pada hari ke-15 (p < 0,0001) dan 35 (p < 0,0001) dan rasio konversi pakan lebih buruk (p = 0,0006) daripada anak ayam yang diberi MET dan HMET. Keturunan dari ayam MET atau HMET memiliki histomorfometri usus yang lebih baik. Secara keseluruhan, suplementasi metionina pada diet burung puyuh meningkatkan fungsi usus dan kinerja reproduksi pada ayam, meningkatkan kinerja anak ayam pada fase pemula dan pertumbuhan.
1 Pendahuluan
Budidaya burung puyuh semakin menonjol di bidang produksi hewan. Data menunjukkan bahwa jumlah burung puyuh yang diproduksi di Brasil tumbuh sebesar 89% dari tahun 2016 hingga 2021 (IBGE 2021). Hasil yang luar biasa ini dijelaskan oleh berbagai keuntungan produksi burung puyuh, seperti penanganan yang mudah, pertumbuhan yang cepat, produksi telur awal, hasil yang tinggi (300 telur per tahun), durasi fase produksi tinggi yang lebih lama, biaya pengembangbiakan yang rendah, dan pengembalian investasi yang cepat. Burung puyuh Jepang (Coturnix japonica) adalah yang paling banyak digunakan untuk produksi telur karena memiliki tingkat bertelur yang lebih tinggi daripada spesies lainnya (Pastore, Oliveira, dan Muniz 2012). Beberapa teknologi telah dikembangkan untuk meningkatkan efisiensi produksi telur burung puyuh dan memanfaatkan potensi genetik burung-burung ini (Zuidhof et al. 2014).
Pada burung, produksi telur dimulai dengan pematangan folikel, yang meningkatkan kandungan kuning telur, yang mendorong pelepasan oosit. Proses yang rumit ini dikendalikan oleh hormon dan sebagian besar bergantung pada ketersediaan nutrisi, seperti asam amino, vitamin, dan lipid. Yang et al. (2022) menunjukkan bahwa suplementasi pakan unggas dapat meningkatkan kadar hormon perangsang folikel (FSH) dan hormon luteinisasi (LH) dalam serum dan memodulasi ekspresi gen reseptor FSH dan LH, yang mendorong perkembangan dan pematangan folikel. Penelitian juga menunjukkan bahwa nutrisi merupakan salah satu faktor utama yang memengaruhi kinerja reproduksi unggas dan produksi telur yang subur, yang merupakan faktor penting untuk jumlah telur, kualitas telur, dan kualitas anak ayam. Sejumlah penelitian telah dilakukan untuk menentukan pakan terbaik guna meningkatkan laju pertumbuhan, produksi dan reproduksi unggas, serta meningkatkan toleransi terhadap stres lingkungan (Santana et al. 2021, 2023).
Aspek utama nutrisi unggas adalah merumuskan pakan berdasarkan rasio asam amino yang optimal (Emmert dan Baker 1997). Metionina, asam amino pembatas pertama pada unggas, merupakan donor sulfur dengan fungsi penting dalam sintesis protein dan metabolisme sel. Asam amino ini berpartisipasi dalam sintesis poliamina, merupakan prekursor karnitin dan sistin, dan bertindak sebagai donor metil untuk pembentukan koenzim S-adenosil metionina. Selain itu, metionina memainkan peran penting dalam fungsi fisiologis, memiliki aksi antioksidan, mencegah pembentukan spesies oksigen reaktif (ROS), dan terkait dengan fungsi imun, berpartisipasi dalam pengembangan organ imun dan produksi sel pertahanan (Pan et al. 2016; Kalvandi, Sadeghi, dan Karimi 2019; Machado et al. 2020; Santana et al. 2021). Diet yang mengandung kadar metionina yang cukup menghasilkan efisiensi pakan yang lebih baik, meningkatkan kinerja reproduksi, kualitas telur, dan produksi telur melalui peningkatan deposisi protein. Parameter kualitas telur, seperti ketahanan, berat, dan ketebalan cangkang, ditingkatkan oleh aksi antioksidan metionina. Sifat antioksidannya juga memberikan efek menguntungkan pada metabolisme lipid. Selama fase bertelur, lipid diarahkan ke sintesis prekursor kuning telur, seperti vitelogenin dan kolesterol lipoprotein densitas sangat rendah (VLDL). Suplementasi metionin pada pakan unggas meningkatkan kadar plasma kolesterol lipoprotein densitas tinggi (HDL) dan menurunkan kolesterol lipoprotein densitas rendah (LDL), kolesterol total, dan trigliserida (Reda et al. 2019).
Dari embrio hingga perkembangan pasca-menetas, anak ayam bergantung pada nutrisi dari pakan induk yang disimpan dalam telur (Emamverdi et al. 2019). Dalam beberapa tahun terakhir, berbagai upaya telah dilakukan untuk lebih memahami bagaimana pakan induk memengaruhi kinerja keturunan (Santana et al. 2021, 2023). Ketidakcocokan lingkungan induk/keturunan dapat menyebabkan efek positif atau negatif pada perkembangan dan kinerja keturunan.
2 Bahan dan Metode
2.1 Pernyataan Kesejahteraan Hewan
Penelitian ini dilakukan di peternakan percobaan Universitas Negeri Maringá, Paraná, Brasil, dan telah disetujui oleh Komite Etika Penelitian Hewan (CEUA, protokol no. 2402310719).
2.2 Ayam Petelur Puyuh
Sebanyak 200 ekor burung puyuh Jepang (C. japonica) betina berumur 1 hari dipelihara di dalam kandang hingga berusia 98 hari. Perkembangan burung dan tingkat bertelur dinilai setiap hari selama periode ini. Pada usia 98 hari, 30 ekor burung puyuh betina dengan berat rata-rata 154,6 g dan tingkat bertelur 85% dipindahkan ke kandang individu dan didistribusikan dalam tiga perlakuan diet: diet basal tanpa suplementasi metionina (diet rendah metionina, LMET), diet basal yang disuplemenkan dengan metionina pada tingkat yang direkomendasikan, menurut Rostagno et al. (2017) (MET); dan diet basal yang disuplemen dengan metionina pada tingkat yang lebih tinggi dari yang direkomendasikan (diet tinggi metionina, HMET) (Tabel 1). Percobaan dilakukan dari umur 98 hingga 136 hari, dengan total 38 hari; dari jumlah tersebut, 28 hari dihabiskan untuk perkawinan tanpa pengambilan telur, untuk memastikan bahwa semua telur dibuahi selama periode percobaan, dan 10 hari dihabiskan untuk pengambilan telur. Selama periode percobaan, burung diberi akses pakan dan air sepuasnya.
2.3 Keturunan
Setelah menetas, sebanyak 234 anak ayam diberi cincin, ditimbang, dan ditempatkan di kandang bundar yang dipanaskan dengan lampu pemanas. Anak ayam diberi akses sepuasnya ke pakan awal (Tabel 2) dan air. Anak ayam ditempatkan sesuai dengan diet induk dan dibesarkan dalam kondisi konvensional hingga berusia 15 hari.
2.4 Penilaian
Selama 38 hari periode percobaan, indukan betina dinilai berdasarkan asupan pakan, konversi pakan per selusin telur, konversi pakan per massa telur, jumlah telur, berat telur, massa telur, dan tingkat bertelur, seperti yang dijelaskan oleh Bastos et al. (2017). Tingkat penetasan (%) dihitung menurut Koppenol et al. (2015).
Kinerja keturunan dinilai dari usia 1 hingga 14 hari (fase pemula) dan dari usia 15 hingga 35 hari (fase pertumbuhan). Pada akhir pengumpulan telur dan pada akhir periode percobaan keturunan, ayam betina dan keturunannya dikorbankan dengan cara menggeser serviks dan mengalami pendarahan. Telur fase F1 (siap dilepaskan) dikeluarkan dari ovarium ayam betina dan ditimbang (Gambar 1). Berat relatif ovarium, hati, jantung, dan usus indukan betina dihitung menggunakan persamaan berikut: Berat relatif = Berat organ / Berat burung × 100.
2.5 Analisis Morfometri
Tinggi vili, lebar vili, kedalaman kripta, luas permukaan vili, dan rasio vili/kripta ditentukan pada sampel duodenum, jejunum, dan ileum. Segmen yang berdiameter 1,0 cm dipotong memanjang, dicuci dalam buffer fosfat (0,1 M, pH 7,4), dan difiksasi dalam larutan Bouin selama 36 jam. Sampel disiapkan sesuai dengan teknik yang dijelaskan oleh Junqueira dan Junqueira (1983). Satu slide dipasang per segmen yang berisi dua potongan, dan panjang (μm, dalam garis lurus) dari 10 vili dan 10 kripta duodenum dan jejunum yang berorientasi baik diukur menggunakan mikroskop optik.
2.6 Ekspresi Gen
Untuk analisis ekspresi gen, sampel duodenum dikumpulkan dalam RNAlater™ (Life Technologies do Brasil, Brasil) dan disimpan pada suhu −20°C hingga ekstraksi RNA. Total RNA diekstraksi menggunakan reagen Trizol® (Invitrogen, Carlsbad, CA, AS), sesuai dengan rekomendasi pabrik, dengan rasio 1 mL reagen terhadap 80 mg jaringan. Integritas RNA dievaluasi dengan elektroforesis gel agarosa 1% dengan pewarnaan etidium bromida (10 mg mL−1) dan visualisasi di bawah sinar ultraviolet.
Semua sampel diperlakukan dengan DNAse I (Invitrogen, Carlsbad, CA, AS), sesuai dengan petunjuk pabrik, untuk menghilangkan kontaminasi DNA. Untuk sintesis DNA komplementer (cDNA), Kit Transkripsi Balik cDNA Berkapasitas Tinggi (Life Technologies Corporation, Carlsbad, CA, AS) dan 10 μL RNA yang diperlakukan dengan DNA digunakan, sesuai dengan petunjuk pabrik.
Untuk reaksi PCR waktu nyata, SYBR™ Green PCR Master Mix (Applied Biosystems, AS) digunakan. Reaksi amplifikasi terdiri dari 5 μL cDNA yang diencerkan hingga 40 ng, 0,5 μL setiap primer yang diencerkan hingga 10 μM (konsentrasi akhir reaksi adalah 200 μM), 12,5 μL SYBR™ Green PCR Master Mix, dan 6,5 μL air ultramurni, dalam volume akhir 25 μL. Efisiensi setiap primer dinilai menggunakan serangkaian reaksi 25 μL, yang dilakukan serupa dengan reaksi sebelumnya, menggunakan 5 μL pengenceran serial (80, 40, 20, dan 10 ng μL−1) cDNA. Program thermocycler untuk semua gen adalah sebagai berikut: 95°C selama 15 detik dan 60°C selama 1 menit. Kurva leleh dibuat untuk menilai spesifisitas.
Primer untuk gen apolipoprotein AI (APOA1), apolipoprotein B (APOB), asetil-CoA karboksilase (ACC), dan sintase asam lemak (FAS) diperoleh menurut Lei dan Lixian (2014) dan Jiang et al. (2014). Primer untuk gen transporter glukosa (SLC2A2), kotransporter glukosa yang bergantung pada natrium (SLC5A1), transporter asam amino netral (SLC6A19), transporter asam amino y + L 1 (SLC7A7), dan okludin (OCLN) dirancang berdasarkan gen yang disimpan dalam basis data NCBI (www.ncbi.nlm.nih.gov). Gen β-aktin digunakan sebagai kontrol endogen (Tabel 3). Semua analisis dilakukan dalam volume 25 μL, secara duplikasi. Efisiensi amplifikasi serupa antara gen yang diinginkan, berkisar antara 90% hingga 110%.
2.7 Analisis Statistik
Metode 2−ΔCT digunakan untuk kuantifikasi relatif ekspresi gen. Efek diet induk pada ayam betina dan keturunannya selama fase starter dinilai menggunakan analisis varians satu arah (ANOVA). Selama fase grower, efek interaksi diet induk × diet keturunan dinilai menggunakan ANOVA dua arah.
Ketika perlakuan memberikan efek yang signifikan, nilai rata-rata dibandingkan dengan uji Tukey pada p < 0,05. Analisis dilakukan menggunakan perangkat lunak SAS (SAS Institute Inc., NC, AS). Semua hasil disajikan sebagai nilai rata-rata dan galat standar.
3 Hasil
3.1 Ayam Petelur Puyuh
Induk betina yang diberi MET dan HMET memiliki berat telur, jumlah telur, massa telur, tingkat bertelur, dan tingkat penetasan yang lebih tinggi, serta konversi pakan per massa telur yang lebih baik, daripada ayam betina yang diberi LMET (p < 0,05). Tidak ada pengaruh suplementasi metionin terhadap variabel kinerja lainnya
3.2 Performa Keturunan Selama Fase Pemula (1–14 Hari) dan Fase Pertumbuhan (15–35 Hari)
Efek diet induk terhadap perkembangan keturunan dievaluasi dalam dua fase: perkembangan awal (1–14 hari) dan pertumbuhan (15–35 hari). Fase awal diuji untuk menunjukkan efek diet induk terhadap perkembangan anak ayam. Ayam yang diberi LMET menghasilkan keturunan dengan berat badan lebih rendah pada usia 15 hari (33,28 g) dan pertambahan berat badan lebih rendah (25,48 g, usia 1–15 hari) dibandingkan ayam yang diberi MET dan HMET (p = 0,0002).
Leave a Reply