نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران. رایانامه: a.r.gh535@gmail.com

2 نویسنده مسئول، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران. رایانامه: h.shirzadi@ilam.ac.ir

3 نویسنده مسئول، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و محیط زیست، دانشگاه اراک، اراک، ایران. رایانامه: h-ghasemi@araku.ac.ir

4 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران. رایانامه: k.taherpour@ilam.ac.ir

5 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران. رایانامه: shokufe.hasanvand@gmail.com

6 گروه علوم دامی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران. رایانامه: a.khatibjoo@gmail.com

چکیده

هدف: هدف این مطالعه تعیین سطح بهینه آرژنین در جیره غذایی بلدرچین‌های ژاپنی (Coturnix coturnix japonica) و ارزیابی تأثیر آن بر عملکرد رشد، بازده خوراک و بازده لاشه با استفاده از مدل‌های رگرسیونی broken-line و درجه دوم بود.
روش پژوهش: برای این منظور، تعداد 600 قطعه جوجه بلدرچین در سن 21 روزگی به پنج تیمار مختلف با سطوح 75/0، 00/1، 25/1، 50/1 و 75/1 درصد آرژنین قابل‌هضم تقسیم شدند. برای هر تیمار  شش تکرار و برای هر تکرار 20 قطعه بلدرچین در نظر گرفته شد. جیره‌های آزمایشی از نظر تمامی مواد مغذی ضروری به‌جز آرژنین مشابه بودند. آزمایش از روز 21 تا 35 ادامه یافت و در طول دوره آزمایشی فراسنجه‌های مختلف عملکردی شامل افزایش وزن بدن، بازده خوراک و بازده لاشه اندازه‌گیری شدند. علاوه بر این، تأثیر سطوح مختلف آرژنین بر ترکیب شیمیایی گوشت سینه و ران نیز بررسی شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که افزایش سطوح آرژنین تأثیر معنی‌داری بر افزایش وزن بدن و بازده خوراک در بلدرچین‌ها داشت، به‌ویژه تیمار 25/1 درصد آرژنین بیش‌ترین میزان افزایش وزن بدن و بازده خوراک را در مقایسه با سایر تیمارها نشان داد. این تیمار اختلاف معنی‌داری با تیمارهای 75/0 و 00/1 درصد آرژنین داشت، اما در مقایسه با تیمار 50/1 درصد آرژنین تفاوت معنی‌داری مشاهده نشد. در خصوص مصرف خوراک، هیچ تغییر معنی‌داری بین تیمارها مشاهده نشد که نشان‌دهنده بهبود کارایی استفاده از خوراک در تیمارهای با سطوح بیش‌تر آرژنین ناشی از افزایش وزن بود. برای تخمین سطح نیاز به آرژنین در جیره، مدل‌های رگرسیونی broken-line خطی و درجه دوم به‌کار گرفته شدند. مدلbroken-line  خطی با شیب یکسان، نقطه شکست را در 15/1 درصد برای افزایش وزن بدن و 21/1 درصد برای بازده خوراک شناسایی کرد. هم‌چنین، مدل broken-line درجه دوم نقاط شکست را در 30/1 درصد برای افزایش وزن بدن و 29/1 درصد برای بازده خوراک پیش‌بینی کرد. هم‌چنین مدل رگرسیونی درجه دوم نشان داد که در سطح 37/1 درصد آرژنین، بیش‌ترین میزان افزایش وزن بدن و در 36/1 درصد آرژنین، بیش‌ترین بازده خوراک مشاهده شد. در خصوص بازده لاشه، تیمار 25/1 درصد آرژنین بیش‌ترین بازده لاشه را در روز 35 نشان داد که اختلاف معنی‌داری با تیمارهای 75/0 و 75/1 درصد داشت. مدل‌های رگرسیونی broken-line و درجه دوم نشان دادند که سطح بهینه آرژنین برای بیش‌ترین بازده لاشه به‌ترتیب 12/1 و 26/1 درصد بود. افزون بر این، مدل رگرسیونی درجه دوم پیش‌بینی کرد که سطح بهینه برای بازده لاشه در 32/1 درصد آرژنین قرار دارد. با این‌حال، ترکیب شیمیایی گوشت سینه و ران تحت تأثیر سطوح آرژنین قرار نگرفت و هیچ تغییر معنی‌داری در ترکیب ماده خشک، ماده آلی و خاکستر مشاهده نشد.
نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که استفاده از مدل‌های رگرسیونی broken-line خطی و درجه دوم ابزارهای مناسبی برای تخمین دقیق نیاز به آرژنین در جیره غذایی بلدرچین‌های ژاپنی هستند. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، سطح بهینه آرژنین برای بهبود عملکرد رشد و بازده لاشه در بلدرچین‌های ژاپنی در حدود 15/1 تا 37/1 درصد توصیه می‌شود. این یافته‌ها می‌توانند به بهینه‌سازی جیره‌های غذایی در صنعت پرورش بلدرچین کمک کنند و بهبود کارایی تولید و کاهش هزینه‌های خوراک را به‌دنبال داشته باشند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Determination of the optimal arginine level in Japanese quail diets to improve growth performance and carcass yield

نویسندگان [English]

  • Ali Reza Ghiasvand 1
  • Hassan Shirzadi 2
  • Hossein Ali Ghasemi 3
  • Kamran Taherpour 4
  • Shokoufeh Hasanvand 5
  • Ali Khatibjoo 6

1 Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, Ilam University, Ilam, Iran. E-mail: a.r.gh535@gmail.com

2 Corresponding Author, Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, Ilam University, Ilam, Iran. E-mail: h.shirzadi@ilam.ac.ir

3 Corresponding Author, Department of Animal Science, Faculty of Agriculture and Environment, Arak University, Arak, Iran. E-mail: h-ghasemi@araku.ac.ir

4 Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, Ilam University, Ilam, Iran. E-mail: k.taherpour@ilam.ac.ir

5 Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, Ilam University, Ilam, Iran. E-mail: shokufe.hasanvand@gmail.com

6 Department of Animal Science, Khorasan Razavi Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Mashhad, Iran. E-mail: a.khatibjoo@gmail.com

چکیده [English]

Objective: The aim of this study was to determine the optimal arginine level in the diet of Japanese quails (Coturnix coturnix japonica) and to evaluate its effect on growth performance, feed efficiency, and carcass yield using broken-line and quadratic regression models.
Method: 600 twenty-one-day-old Japanese quail chicks were randomly assigned to five treatments with digestible arginine levels of 0.75%, 1.00%, 1.25%, 1.50%, and 1.75%, with six replicates per treatment and 20 quails per replicate. The experimental diets were similar in all essential nutrients except for arginine. The experiment was conducted from day 21 to day 35, and during the experimental period, the effects of different arginine levels on body weight (BW) gain, feed efficiency, carcass yield, and the chemical composition of breast and thigh meat were measured.
Results: Results indicated that arginine affected BWG and feed efficiency (P<0.05) of the quails, with the 1.25% arginine treatment being significantly different than the 0.75% and 1.00% treatments and having no difference with the 1.50% treatment (P<0.05). No treatment effect was observed for feed intake, suggesting that greater arginine levels improved the efficiency of feed utilization due to increased BW gain. Arginine requirement was estimated using both broken-line linear and quadratic regression models, with the broken-line linear model with a single slope identifying breakpoints at 1.15% for BW gain and 1.21% for feed efficiency, whereas the quadratic broken-line model predicted breakpoints at 1.30% and 1.29%, respectively. The quadratic regression model predicted that the highest BW gain occurred at 1.37% arginine and the highest occurred at 1.36% arginine. For carcass yield, the 1.25% arginine treatment yielded the highest carcass yield on day 35, which was significantly different than the 0.75% and 1.75% treatments. Both broken-line and quadratic regression models suggested that the optimal level for carcass yield was 1.12% and 1.26% and 1.32% arginine, respectively.
Conclusions: The results of this study indicate that broken-line linear and quadratic regression models can be used to accurately estimate the arginine requirement in the diet of Japanese quails, and the optimal arginine level for improving growth performance and carcass yield in Japanese quails was found to be within the range of 1.15% to 1.37%, whichcan serve as a reference for improving dietary formulations in the quail farming industry and lowering feed costs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Arginine
  • Broken-line regression model
  • Carcass yield
  • Growth performance
  • Japanese quail
Reference
AminoDat 5.0. (2015). Evonik Industries, Evonik Degussa GmbH, Hanau-Wolfgang, Germany.
AOAC International. (2007). Official methods of analysis (18th ed.). Hortwitz, W., & Latimer, G. W. Jr. (Eds.). AOAC International, Gaithersburg, MD.
Bulbul, T., Bozkurt, Z., Ulutas, E., Yilmaz, O., & Bulbul, A. (2013). The effect of L-Arginine on growth performance, some serum biochemical parameters, and duodenal motility in broilers. Kafkas University Veterinary Faculty Journal, 19(6), 821-827. https://doi.org/10.9775/kvfd.2013.8839
Brugaletta, G., Zampiga, M., Laghi, L., Indio, V., Oliveri, C., De Cesare, A., & Sirri, F. (2023). Feeding broiler chickens with arginine above recommended levels: Effects on growth performance, metabolism, and intestinal microbiota. Journal of Animal Science and Biotechnology, 14, 33. https://doi.org/10.1186/s40104-023-00839-y
Castro, F. L. S., Su, S., Choi, H., Koo, E., & Kim, W. K. (2019). L-Arginine supplementation enhances growth performance, lean muscle, and bone density but not fat in broiler chickens. Poultry Science, 98(4), 1716-1722. https://doi.org/10.3382/ps/pey504
Castro, F. L. S., Teng, P.-Y., Yadav, S., Gould, R. L., Craig, S., Pazdro, R., & Kim, W. K. (2020). The effects of L-Arginine supplementation on growth performance and intestinal health of broiler chickens challenged with Eimeria spp. Poultry Science, 99(11), 5844-5857. https://doi.org/10.1016/j.psj.2020.08.017
de Lima, M. B., de Sousa, M. G. B. L., Minussi, A. R. T., de Carvalho, L. C., Veras, A. G., Malheiros, E. B., & da Silva, E. P. (2022). Arginine requirement for egg production in Japanese quail. Poultry Science, 101(6), 101841. https://doi.org/10.1016/j.psj.2022.101841
De Souza Castro, F. L., & Kim, W. K. (2020). Secondary functions of arginine and sulfur amino acids in poultry health: A review. Animals, 10(11), 2106. https://doi.org/10.3390/ani10112106
Draper, N. R., & Smith, H. (1981). Applied regression analysis (2nd ed.). John Wiley and Sons, New York.
Ebrahimi, M., Shahneh, A. Z., Shivazad, M., Pirsaraei, Z. A., Tebianian, M., Ruiz-Feria, C. A., Adibmoradi, M., Nourijelyani, K., & Mohamadnejad, F. (2014). The effect of feeding excess arginine on lipogenic gene expression and growth performance in broilers. British Poultry Science, 55(1), 81-88. https://doi.org/10.1080/00071668.2013.864381
Evonik Industries. (2015). AminoDat 5.0. Evonik Degussa GmbH, Hanau-Wolfgang, Germany.
Fathima, S., Hakeem, W. G. A., Selvaraj, R. K., & Shanmugasundaram, R. (2024). Beyond protein synthesis: The emerging role of arginine in poultry nutrition and host-microbe interactions. Frontiers in Physiology, 14, 326809. https://doi.org/10.3389/fphys.2023.1326809
Hasanvand, S., Mehri, M., Bagherzadeh‐Kasmani, F., & Asghari‐Moghadam, M. (2018). Estimation of lysine requirements for growing Japanese quails. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, 102(3), 557-563. https://doi.org/10.1111/jpn.12787
Jahanian, R. (2009). Immunological responses as affected by dietary protein and arginine concentrations in starting broiler chicks. Poultry Science, 88(9), 1818-1824. https://doi.org/10.3382/ps.2008-00386
Jaturasitha, S., Benjakul, S., & Tanaka, M. (2008). Effects of dietary supplementation with different amino acids on meat quality of chickens. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 21(8), 1229-1236. https://doi.org/10.5713/ajas.2008.80126
Lima, H. J. D., Barreto, S. L. T., Donzele, J. L., Souza, G. S., Almeida, R. L., Tinoco, I. F. F., & Albino, L. F. T. (2016). Digestible lysine requirement for growing Japanese quails. Journal of Applied Poultry Research, 25, 483-491. https://doi.org/10.3382/japr/pfw030
Liu, S., Tan, J., Hu, Y., Jia, X., Kogut, M. H., Yuan, J., & Zhang, H. (2019). Dietary l‐arginine supplementation influences growth performance and B‐cell secretion of immunoglobulin in broiler chickens. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, 103, 1125-1134. https://doi.org/10.1111/jpn.13110
National Research Council (NRC). (1994). Requirements of poultry (9th ed.). Washington, DC: National Academies Press.
Oliveira, C. H., Dias, K. M. M., Bernardes, R. D., Diana, T. F., Rodrigueiro, R. J. B., Calderano, A. A., & Albino, L. F. T. (2022). The effects of arginine supplementation through different ratios of arginine:lysine on performance, skin quality, and creatine levels of broiler chickens fed diets reduced in protein content. Poultry Science, 101, 102148. https://doi.org/10.1016/j.psj.2022.102148
Petracci, M., Betti, M., & Baéza, E. (2015). Meat quality in poultry: The influence of muscle fiber types and growth rate. Poultry Science, 94(8), 2179-2188. https://doi.org/10.3382/ps/pev276
Pirsaraei, Z., Rahimi, A., Deldar, H., Sayyadi, A., Ebrahimi, M., Shahneh, A., Shivazad, M., & Tebianian, M. (2018). Effect of feeding arginine on the growth performance, carcass traits, relative expression of lipogenic genes, and blood parameters of Arian broilers. Brazilian Journal of Poultry Science, 20, 363-370. https://doi.org/10.1590/1806-9061-2017-0620
Robbins, K. R., Saxton, A. M., & Southern, L. L. (2006). Estimation of nutrient requirements using broken-line regression analysis. Journal of Animal Science, 84, E155-E165. https://doi.org/10.2527/2006.8413_supple155x
Saremi, B., & Westreicher-Kristen, E. et al. (2025). Effect of different arginine-to-lysine ratios and guanidinoacetic acid supplementation on the growth performance, carcass characteristics and breast myopathies in broiler chickens. Livestock Science, 291, 105624. https://doi.org/10.1016/j.livsci.2024.105624
Sychov, I. A., Shoykhet, S. P., Klishch, O. A., Zaitsev, V. A., & Tsyba, P. V. (2022). The effects of dietary arginine to lysine ratios on growth performance, carcass characteristics, and meat quality of broilers. Journal of Animal Science and Biotechnology, 13, 94. https://doi.org/10.1186/s40104-022-00688-6
Ton, A. P. S., Furlan, A. C., Martins, E. N., Batista, E., Pasquetti, T. J., Scherer, C., Iwahashi, A. S., & de Quadros, T. C. O. (2013). Nutritional requirements of digestible threonine for growing meat-type quails. Revista Brasileira de Zootecnia, 42, 504-510. https://doi.org/10.1590/S1516-35982013000700007
Wang, R., Li, K., Sun, L., Jiao, H., Zhou, Y., Li, H., Wang, X., Zhao, J., & Lin, H. (2022). L-Arginine/nitric oxide regulates skeletal muscle development via muscle fibre-specific nitric oxide/mTOR pathway in chickens. Animal Nutrition, 10, 68-85. https://doi.org/10.1016/j.aninu.2022.04.010
Westreicher-Kristen, E., Pfaffl, M. W., Baéza, E., & Petracci, M. (2025). Effect of dietary arginine and lysine supplementation on growth performance, carcass traits, and meat quality in broiler chickens. Poultry Science, 104(3), 1416-1423. https://doi.org/10.3382/ps/pey489
Xu, Y. Q., Guo, Y. W., Shi, B. L., Yan, S. M., & Guo, X. Y. (2018). Dietary arginine supplementation enhances the growth performance and immune status of broiler chickens. Livestock Science, 209, 8-13. https://doi.org/10.1016/j.livsci.2018.01.001
Yang, H., Ju, X., Wang, Z., Yang, Z., Lu, J., & Wang, W. (2016). Effects of arginine supplementation on organ development, egg quality, serum biochemical parameters, and immune status of laying hens. Brazilian Journal of Poultry Science, 18, 181-186. https://doi.org/10.1590/1516-635x1801181-186
Yu, B., Wang, J., Chen, Y., Wu, G., & Yin, Y. (2018). Arginine supplementation in broiler diets: Effects on performance, immune function, and meat quality. Animal Feed Science and Technology, 240, 163-171. https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2018.03.010
Zampiga, M., Laghi, L., Petracci, M., Zhu, C., Meluzzi, A., Dridi, S., & Sirri, F. (2018). Effect of dietary arginine to lysine ratios on productive performance, meat quality, plasma, and muscle metabolomics profile in fast-growing broiler chickens. Journal of Animal Science and Biotechnology, 9, 79. https://doi.org/10.1186/s40104-018-0294-5
Zampiga, M., Soglia, F., Petracci, M., Meluzzi, A., & Sirri, F. (2019). Effect of different arginine-to-lysine ratios in broiler chicken diets on the occurrence of breast myopathies and meat quality attributes. Poultry Science, 98, 2691-2697. https://doi.org/10.3382/ps/pey608