Análisis integrado del transcriptoma sanguíneo y de minerales traza en múltiples tejidos de ganado stocker sano alimentado con suplementos de minerales traza complejados o inorgánicos
Autores: Scott, Matthew A.; Harvey, Kelsey M.; Karisch, Brandi B.; Woolums, Amelia R.; Tracy, Rebecca M.; Russell, Jason R.; Engel, Chanda L.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis integrado del transcriptoma sanguíneo y de minerales traza en múltiples tejidos de ganado stocker sano alimentado con suplementos de minerales traza complejados o inorgánicos
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Zootecnia
Palabras clave
Suplementación
Minerales traza
Enfermedad respiratoria bovina
Inmunidad
Metabolismo
Ganado de alto riesgo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
La suplementación de minerales traza es común en el manejo de la enfermedad respiratoria bovina (ERB) en ganado postdestete; sin embargo, su influencia en la inmunidad del huésped y el metabolismo en ganado de alto riesgo sigue siendo incierta. Nuestro objetivo fue evaluar el impacto de tres programas de suplementación en las concentraciones de elementos traza en el hígado y suero, así como en la expresión génica en sangre. Cincuenta y seis novillos de alto riesgo fueron asignados aleatoriamente a uno de tres grupos durante 60 días: (1) Cu, Co, Mn y Zn de origen sulfato (INR), (2) Cu, Mn, Co y Zn complejados con aminoácidos (AAC), o (3) AAC más un drenaje de minerales traza y vitaminas (COMBO). Se analizaron biopsias de suero y hígado para Cu, Co, Mn y Zn en d0, d28 y d60 de ganado libre de ERB (n = 9 INR; n = 6 AAC; n = 10 COMBO). Las diferencias y correlaciones de las concentraciones minerales se analizaron mediante modelos mixtos lineales generalizados y coeficientes de rango de Spearman, respectivamente ( < 0.05). Se secuenciaron y analizaron muestras de ARN de sangre total de ganado sano (n = 4 INR; n = 4 AAC; n = 4 COMBO) en d0, d13, d28, d45 y d60 para genes expresados diferencialmente (GED) mediante glmmSeq (FDR < 0.05), edgeR (FDR < 0.10) y Trendy ( < 0.10). Las concentraciones de Cu y Co en suero e hígado aumentaron con el tiempo en todos los grupos, con un mayor Cu en hígado en COMBO (487.985 g/g) frente a AAC (392.043 g/g) en d60 ( = 0.013). Las concentraciones de Cu en suero e hígado ( = 0.579, = 6.59 x 10) y las concentraciones de Co en suero e hígado ( = 0.466, = 2.80 x 10) estaban correlacionadas linealmente. Se encontraron diferencias mínimas en la expresión génica entre AAC y COMBO (n = 2 GED) e INR y COMBO (n = 0 GED) con el tiempo. AAC frente a INR reveló 107 GED (d13-d60) con rasgos aumentados en AAC, incluyendo el metabolismo de carbohidratos/vitaminas liposolubles, presentación de antígenos, actividad de ATPasa y activación de células B y T, mientras que la diferenciación de osteoclastos y la degranulación de neutrófilos disminuyeron en AAC en comparación con INR. Nuestro estudio identifica diferencias en la expresión génica en ganado de alto riesgo alimentado con suplementos minerales inorgánicos o complejados con aminoácidos, revelando mecanismos inmunitarios adaptativos y metabólicos que pueden mejorarse con suplementación de origen orgánico.
Descripción
La suplementación de minerales traza es común en el manejo de la enfermedad respiratoria bovina (ERB) en ganado postdestete; sin embargo, su influencia en la inmunidad del huésped y el metabolismo en ganado de alto riesgo sigue siendo incierta. Nuestro objetivo fue evaluar el impacto de tres programas de suplementación en las concentraciones de elementos traza en el hígado y suero, así como en la expresión génica en sangre. Cincuenta y seis novillos de alto riesgo fueron asignados aleatoriamente a uno de tres grupos durante 60 días: (1) Cu, Co, Mn y Zn de origen sulfato (INR), (2) Cu, Mn, Co y Zn complejados con aminoácidos (AAC), o (3) AAC más un drenaje de minerales traza y vitaminas (COMBO). Se analizaron biopsias de suero y hígado para Cu, Co, Mn y Zn en d0, d28 y d60 de ganado libre de ERB (n = 9 INR; n = 6 AAC; n = 10 COMBO). Las diferencias y correlaciones de las concentraciones minerales se analizaron mediante modelos mixtos lineales generalizados y coeficientes de rango de Spearman, respectivamente ( < 0.05). Se secuenciaron y analizaron muestras de ARN de sangre total de ganado sano (n = 4 INR; n = 4 AAC; n = 4 COMBO) en d0, d13, d28, d45 y d60 para genes expresados diferencialmente (GED) mediante glmmSeq (FDR < 0.05), edgeR (FDR < 0.10) y Trendy ( < 0.10). Las concentraciones de Cu y Co en suero e hígado aumentaron con el tiempo en todos los grupos, con un mayor Cu en hígado en COMBO (487.985 g/g) frente a AAC (392.043 g/g) en d60 ( = 0.013). Las concentraciones de Cu en suero e hígado ( = 0.579, = 6.59 x 10) y las concentraciones de Co en suero e hígado ( = 0.466, = 2.80 x 10) estaban correlacionadas linealmente. Se encontraron diferencias mínimas en la expresión génica entre AAC y COMBO (n = 2 GED) e INR y COMBO (n = 0 GED) con el tiempo. AAC frente a INR reveló 107 GED (d13-d60) con rasgos aumentados en AAC, incluyendo el metabolismo de carbohidratos/vitaminas liposolubles, presentación de antígenos, actividad de ATPasa y activación de células B y T, mientras que la diferenciación de osteoclastos y la degranulación de neutrófilos disminuyeron en AAC en comparación con INR. Nuestro estudio identifica diferencias en la expresión génica en ganado de alto riesgo alimentado con suplementos minerales inorgánicos o complejados con aminoácidos, revelando mecanismos inmunitarios adaptativos y metabólicos que pueden mejorarse con suplementación de origen orgánico.