تأثیر سلنیت-سدیم و سلنیوم- متیونین بر فراسنجه‌های تولیدی، سطح آنتی‌اکسیدانی کبد، بیان ژن، ذخیره سلنیوم در تخم مرغ و کبد مرغ تخم‌گذار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 نویسنده مسئول، گروه تغذیه دام و طیور، دانشکده علوم دامی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران. رایانامه: z.tahami@areeo.ac.ir

2 گروه تغذیه دام و طیور، دانشکده علوم دامی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران. رایانامه: dastar@gau.ac.ir

3 بخش تحقیق و توسعه، گروه خوشه صنعتی زیست فناور آرکا، مشهد، ایران. رایانامه: e.oskoueian@gmail.com

4 گروه ژنتیک، اصلاح و فیزیولوژی دام و طیور، دانشکده علوم دامی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران. رایانامه: Hashemi711@gau.ac.ir

چکیده
هدف: ارتقای کیفیت تغذیه‌ای تخم‌مرغ از طریق غنی‌سازی با ریزمغذی‌هایی مانند سلنیوم، یک راهبرد ارزش‌آفرین در صنعت طیور است. تخم‌مرغ غنی‌شده با سلنیوم نه‌تنها می‌تواند به تأمین این عنصر ضروری در رژیم غذایی انسان کمک کند، بلکه ممکن است از طریق بهبود پروفایل آنتی‌اکسیدانی خود باعث پایداری اکسیداتیو شود. علاوه بر این، نقش سلنیوم در تنظیم بیان ژن‌های درگیر در مسیرهای پاسخ به استرس اکسیداتیو و سم‌زدایی، لایه دیگری از تأثیرات مثبت این عنصر را بر سلامت سلولی آشکار می‌سازد. با توجه به تفاوت‌های ذاتی منابع مختلف سلنیوم در جذب، متابولیسم و کارایی زیستی، ارزیابی دقیق تأثیر این منابع بر شاخص‌های عملکردی، سلامت و کیفیت محصول در مرغ تخم‌گذار ضروری است. بنابراین، هدف از این مطالعه، مقایسه اثرات مکمل‌ دو منبع رایج سلنیوم (سلنیت-سدیم و سلنیوم-متیونین) در دو سطح متفاوت بر عملکرد تولیدی، شاخص‌های استرس اکسیداتیو، تجمع سلنیوم در تخم‌مرغ و کبد و هم‌چنین بیان ژن‌های کلیدی آنتی‌اکسیدانی در کبد مرغ‌های تخم‌گذار بود.
روش پژوهش: آزمایشی با استفاده از 300 قطعه مرغ تخم‌گذار لگهورن سویه های-لاین، در قالب طرح کاملاً تصادفی با استفاده از پنج تیمار، شش تکرار و ده قطعه جوجه در هر تکرار اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل 1- جیره پایه (بدون مکمل سلنیوم)، 2- جیره پایه+ mg/kg5/0 سلنیت- سدیم، 3- جیره پایه + mg/kg 1 سلنیت سدیم، 4- جیره پایه + mg/kg 5/0 سلنیوم- متیونین، 5- جیره پایه + mg/kg 1 سلنیوم- متیونین بودند. صفات عملکردی شامل مصرف خوراک، افزایش وزن بدن و ضریب تبدیل خوراک، به‌صورت دوره‌ای اندازه‌گیری شد و فعالیت آنتی‌اکسیدانی، بیان ژن GPx و TXNDR1 و میزان ذخیره­شوندگی سلنیوم در زرده و سفیده تخم­مرغ و کبد مورد ارزیابی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل آماری داده‌ها توسط نرم‌افزار SAS انجام شد.
یافته­ها: نتایج نشان داد مصرف منابع مختلف سلنیوم آلی و غیرآلی در هیچ یک از دوره­­های تولید بر میانگین افزایش وزن، خوراک مصرفی و ضریب تبدیل خوراکی در مرغ­های تخم‌گذار تأثیری نداشت. فعالیت آنتی‌اکسیدانی و میزان مالون­دی­آلدهید خون در مرغ­های تخم‌گذار تحت تأثیر سطوح مختلف منابع سلنیوم قرار نگرفت. میزان مالون­دی­آلدهید در کبد پرندگانی که سلنیوم دریافت کردند کم‌تر از پرندگان شاهد بود. پرندگانی که سلنیوم آلی دریافت کردند مالون‌دی‌آلدهید کبدی کم‌تری از پرندگان دریافت­کننده سلنیوم غیر آلی داشتند (05/0P<). مصرف یک میلی­گرم در کیلوگرم سلنیوم آلی باعث ذخیره بیش‌تر سلنیوم در زرده و سفیده تخم­مرغ خشک­شده در مقایسه با سایر تیمارهای آزمایشی شد (05/0P<). استفاده از سلنیوم منجر به افزایش غلظت سلنیوم در زرده و سفیده تخم­مرغ تازه و افزایش غلظت سلنیوم در کبد شد (05/0P<). تیمارهای دریافت‌کننده سلنیوم آلی در مقایسه با تیمارهای دریافت‌کننده سلنیوم غیر آلی میزان بیان ژن­های GSH و TXNDR1 بالاتری از خود نشان دادند (05/0P<).
نتیجه­گیری: براساس یافته‌های به‌دست‌آمده اگرچه سلنیوم بر شاخص‌های عملکردی تأثیر معنی­داری نداشته اما مصرف یک میلی­گرم در کیلوگرم سلنیوم-متیونین در جیره باعث کاهش میزان مالون‌دی‌آلدهید کبد، افزایش میزان سلنیوم در تخم­مرغ و تنظیم مثبت بیان ژن­های آنتی‌اکسیدانی شد و می تواند به­عنوان یک راه‌کار تغذیه­ای مؤثر برای بهبود کیفیت تغذیه­ای پیشنهاد شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله English

Effects of sodium-selenite and selenium-methionine on productive parameters, hepatic antioxidant status, gene expression and selenium deposition in eggs and liver of laying hens

نویسندگان English

zahra tahami 1
Behrouz Dastar 2
ehsan oskoueian 3
Seyed Reza Hashemi 4
1 Corresponding Author, Department of Animal and Poultry Nutrition, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran. E-mail: z.tahami@areeo.ac.ir
2 Department of Animal and Poultry Nutrition, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran. E-mail: dastar@gau.ac.ir
3 Department of Research and Development, Arka Industrial Cluster, Mashhad, Iran. E-mail: e.oskoueian@gmail.com
4 Department of Genetics and Breeding and Physiology of Animal and Poultry, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran. E-mail: Hashemi711@gau.ac.ir
چکیده English

Objective: Adding micronutrients, such as selenium, to eggsis a value-creating strategy in the poultry industry, as selenium-enriched eggs may provide this essential element in the human diet and may improve oxidative stability due to the increased antioxidant profiles, as selenium plays a role in gen expression of oxidative stress response and detoxification pathways. As different sources of selenium vary in their absorption, metabolism, and bioavailability, it is crucial to evaluate of their effects on productive performance, oxidative stress indicators, selenium accumulation in eggs and liver, and the expression of key antioxidant genes in the liver of laying hens. Therefore, the objective of this study was to compare the effects of supplementing two common selenium sources (sodium selenite and selenomethionine) at two different levels on productive performance, oxidative stress indicators, selenium accumulation in eggs and liver, and the expression of key antioxidant genes in the liver of laying hens.
Method: completely randomized design experiment was conducted using 300 Hy-Line W-36 laying hens, with five treatments, six replicates, and ten birds per replicate. The experimental treatments were: 1) basal diet (without selenium supplementation), 2) basal diet + 0.5 mg/kg sodium selenite, 3) basal diet + 1 mg/kg sodium selenite, 4) basal diet + 0.5 mg/kg selenomethionine, 5) basal diet + 1 mg/kg selenomethionine. Performance traits including feed intake, body weight gain, and feed conversion ratio were measured periodically. Antioxidant activity, expression of GPx and TXNRD1 genes, and selenium retention in egg yolk, egg albumen, and liver were evaluated. Data were statistically analyzedusing SAS software.
Results: It was demonstrated that selenium supplementation from various organic and inorganic sources did not affect the body weight gain, feed intake, or feed conversion ratio in laying hens during any of the production periods. Blood antioxidant activity and malondialdehyde levels were not affected by different levels of selenium sources. Hepatic malondialdehyde levels were lower in birds receiving selenium than in the control birds and lower in the birds receiving organic selenium than in those receiving inorganic selenium (P<0.05). Organic selenium supplementation led to significantly greater selenium retention in dried egg yolk and albumen compared to other treatments (P<0.05). The selenium concentration in fresh egg yolk and albumen, and in the liver, increased due to selenium supplementation (P<0.05). Organic selenium treatments showed significantly higher expression levels of GSH and TXNRD1 genes than inorganic selenium (P<0.05).
Conclusions: According to the results, while selenium supplementation had no impact on performance parameters, dietary supplementation with 1 mg/kg selenomethionine decreased hepatic malondialdehyde levels, increased egg selenium content, and increased the expression of antioxidant genes, and thus it may be a good nutritional strategy to enhance nutritional quality.

کلیدواژه‌ها English

Antioxidant
Gene expression
Sodium selenite
Selenium-methionine
Laying hens
Reference
Beyrami, M., Karimi, E., & Oskoueian, E. (2020). Synthesized chrysin-loaded nanoliposomes improves cadmium-induced toxicity in mice. Environmental Science and Pollution Research, 27(32), 40643-40651. https://doi.org/10.1007/s11356-020-10113-7
Briens, M., Mercier, Y., Rouffineau, F., & Geraert, P. A. (2014). Comparative study of organic selenium sources in broiler chickens. Animal Feed Science and Technology, 191, 148-154. https://doi:10.1017/S0007114512005545 
Cobanova, K., Petrovic, V., Mellen, M., Arpasova, H., Gresakova, L., & Faix, S. (2011). Effects of dietary form of selenium on its distribution in eggs. Biological Trace Element Research, 144, 736-746. https://doi.org/10.1007/s12011-011-9125-7
Chen, Y., Hao, Z., Lv, Z., Ning, Z., Guo, Y., & Yuan, J. (2025). Comparative Effects of Organic and Nano-Selenium on Egg Quality and Antioxidant Capacity in Layer Hens. Foods, 14(9), 1454. DOI: 10.3390/foods14091454
Dalia, A. M., Loh, T. C., Sazili, A. Q., Jahromi, M. F., & Samsudin, A. A. (2017). The effect of dietary bacterial organic selenium on growth performance, antioxidant capacity, and Selenoproteins gene expression in broiler chickens. BMC Veterinary Research, 2-11. https://doi.org/10.1186/s12917-017-1159-4
Davis, C. D., Tsuji, P. A., & Milner, J. A. (2012). Selenoproteins and cancer prevention. Annual Review of Nutrition, 32, 73-95. https://doi.org/10.1146/annurev-nutr-071811-150740 
Gaweł, S., Wardas, M., Niedworok, E., & Wardas, P. (2004). Malondialdehyde (MDA) as a lipid peroxidation marker. Wiadomosci lekarskie (Warsaw, Poland: 1960), 57(9-10), 453-455.
Habibian, M., Sadeghi, G., Ghazi, S., & Moeini, M. M. (2015). Selenium as a feed supplement for heat-stressed poultry: A review. Biological Trace Element Research, 165(2), 183-193. https://doi.org/10.1007/s12011-015-0275-x
Halliwell, B., & Gutteridge, M. (2007). Lipid peroxidation: a radical chain reaction. In: Free Radicals Biology and Medicine. 2nd ed. Oxford University Press. New York, pp. 188-218.
Kralik, Z., Kralik, G., Košević, M., Galović, O., & Samardžić, M. (2025). Natural multi-enriched eggs with n-3 polyunsaturated fatty acids, selenium, vitamin E, and lutein. Animals (Basel), 16; 13(2), 321.   ttps://doi.org/10.3390/ani13020321.
Krynitsky, A. J. (1987). Preparation of biological tissue for determination of arsenic and selenium by graphite furnace atomic absorption spectrometry. Analytical Chemistry, 59(14), 1884-1886. ttps://doi.org/10.1021/ac00141a027
Nissen, S., Tuzcu, E., Schoenhagen, P., Brown, B., Ganz, P., Vogel, R., Crowe, T., Howard, G., Cooper, C. J., Brodie, B., Grines, C. L., & DeMaria, A. N. (2004). Effect of intensive compared with moderate lipidlowering therapy on progression of coronary atherosclerosis: a randomized controlled trial. Journal of the American Medical Association, 291, 1071-1080. https://doi.org/10.1001/jama.291.9.1071
Pan, C. L., Zhao, Y. X., Liao, S. F. F., Chen, F., Qin, S. Y., Wu, X. S., Zhou, H., & Huang, K. H. (2011). Effect of Se-Enriched Probiotics on Laying Performance, Egg Quality, Egg Se Content, and Egg Glutathione Peroxidase Activity. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 59, 11424-11431. https://doi.org/10.1021/jf202014k
Rayman, M. P. (2012). Selenium and human health. The Lancet, 379 (9822), 1256-1268.
Reis, R. N., Vieira, S. L., Nascimento, P. C., Pena, J. E., Barros, R., & Torres, C. A. (2009). Selenium contents of eggs from broiler breeders supplemented with sodium selenite or zinc-L-selenium-methionine. Journal of Applied Poultry Research, 18, 151-157. https://doi.org/10.3382/japr.2008-00069
Scheideler, S., Weber, P., & Monsalve, D. (2010). Supplemental vitamin E and selenium effects on egg production, egg quality, and egg deposition of α-tocopherol and selenium. Journal of Applied Poultry Research, 19(4), 354-360. https://doi.org/10.3382/japr.2010-00198
Skrivan, M., Bubancová, I., Marounek, M., & Dlouhá, G. (2010). Selenium and α- tocopherol content in eggs produced by hens that were fed diets supplemented with selenomethionine, sodium selenite and vitamin E. Czech Journal of Animal Science, 55(9), 388-397. https://doi.org/10.17221/92/2010-CJAS
Skrivan, M., Simane, J., Dlouhá, G., & Doucha, J. (2006). Effect of dietary sodium selenite, Se-enriched yeast and Se-enriched Chlorella on egg Se concentration, physical parameters of eggs and laying hen production. Czech Journal of Animal Science, 51(4), 163. https://doi.org/10.17221/3924-CJAS
Surai, P. F., & Fisinin, V. I. (2016). Vitagenes in poultry production: Part 1. Technological and environmental stresses. World's Poultry Science Journal, 72(4), 721-734.  https://doi.org/10.1017/S0043933916000714
 Urso, U. R. A., Dahlke, F., Maiorka, A., Bueno, I. J. M., Schneider, A. F., Surek, D., & Rocha, C. (2015). Vitamin E and selenium in broiler breeder diets: Effect on live performance, hatching process, and chick quality. Poultty Science, 94 (5), 976-983. https://doi.org/10.3382/ps/pev042
Wang, B., Li, L., Chi, CF., Ma, J. H., Luo, H. Y., & Xu, Y. F. (2013). Purification and characterization of a novel antioxidant peptide derived from blue mussel Mytilusedulis protein hydrolysate. Food chemistry, 138, 1713-1719. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2012.12.002
Wang, Y. X., Zhan, X. A., Yuan, D., Zhang, X. W., & Wu, R. J. (2021). Effects of dietary selenium source and level on growth performance, antioxidant status and meat quality of broilers. Animal Nutrition, 7(1), 85-92.
Wang, Z. G., Pan, X. J., Peng, Z. Q., Zhao, R. Q., & Zhou, G. H. (2009). Methionine and selenium yeast supplementation of the maternal diets affects color, waterholding capacity, and oxidative stability of their male offspring meat at the early stage. Journal of Poultry Science, 88, 1096-1101. https://doi.org/10.3382/ps.2008-00207 
Xu, D. P., Li, Y., Meng, X., Zhou, T., Zhou. Y., Zheng, J., Zhang, J. J., & Li, H. B. (2017). Natural antioxidants in foods and medicinal plants: extraction, assessment and resources, International Journal of Molecular Medicine Sciences, 18(1), 96.  https://doi.org/10.3390/ijms18010096
Zabuliene, L., Mazeikiene, A., Banys, V., Gruzauskas, R., Urbaite, I., Hendrixson, V., Istomina, N., Varvuolyte, S., Urbonas, M., Sileikaite, K., & Paulauskaite-Taraseviciene, A. (2025). The effect of iodine- and selenium-fortified eggs on urinary excretion: findings from a randomized controlled study. Endocrine Abstracts, 110, P13
Zhang, Y., Zhang, W., & Liu, Y. (2020). Effects of different selenium sources on laying performance, egg quality, and antioxidant capacity in laying hens. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, 104(2), 550-558.
Zoidis, E., Seremelis, I., Kontopoulos, N., & Danezis, G. P. (2018). Selenium-dependent antioxidant enzymes: Actions and properties of selenoproteins. Antioxidants, 7(5), 66. https://doi.org/10.3390/antiox7050066