Kurkumin içeren diyetlerin yumurta tavuklarında performans, yumurta kalite kriterleri ve yumurta sarısı yağ asidi komposizyonu ile yağ asidi desatüraz ve çok uzun zincirli yağ asitleri elongasyonu genlerinin tanımlanması, karakterizasyonu ve bu genlerin ekspresyon seviyeleri üzerine etkileri
Effects of diets containing curcumin on performance, egg quality criterias, egg yolk fatty acid composition, and identification, characterization and expression levels of fatty acid desaturase and very long-chain fatty acid elongation of genes in laying hens
Yazar: BÜŞRA DUMLU
Danışman: PROF. DR. ŞAZİYE CANAN BÖLÜKBAŞI AKTAŞ
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Zootekni Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Amaç: Araştırma yumurta tavuğu rasyonlarına farklı seviyelerde kurkumin ilavesinin performans özellikleri, yumurta kalite kriterleri ve yumurta sarısı yağ asidi kompozisyonu ile ve yağ aside desaturaz (FADS) ve çok uzun zincirli yağ asitleri elongasyonu (ELOVL) genlerinin tanımlanması, karakterizasyonu ve mRNA transkripsiyonlarına etkilerini tespit etmek amacıyla yürütülmüştür. 
Yöntem: Denemede 68 haftalık yaşta 40 adet Hy-Line Brown yumurta tavuğu kullanılmıştır. Hayvanlar beş gruba ayrılmış ve her grup 8 tekerrürden oluşmuştur. Birinci grup bazal yemle (K0), diğer gruplar ise bazal yeme sırasıyla 100 (K100), 200 (K200), 300 (K300) ve 400 (K400) mg/kg kurkumin ilave edilen diyetlerle beslenmişlerdir. Bireysel olarak kafeslerde tutulan hayvanlara on haftalık deneme süresince yem ve su ad-libitum olarak verilmiştir. Deneme periyodu boyunca iki haftada bir yapılan ölçümlerle performans özellikleri ve yumurta kalite kriterleri belirlenmiştir. Her alt gruptan alınan yumurta örneklerinde yumurta sarısı yağ asidi kompozisyonu tespit edilmiştir. Deneme öncesi ELOVL ve FADS genlerinin doku spesifik dağılımlarının belirlenmesi için primer tasarlanması yapılmıştır. Deneme sonunda kesilen hayvanların karaciğer doku örnekleri alınarak FADS ve ELOVL genlerinin ekspresyon seviyeleri belirlenmiştir. 
Bulgular: Deneme sonunda, diyete kurkumin ilavesinin yem tüketimi, yumurta verimi ve yemden yararlanma oranı üzerine herhangi bir etkisinin olmadığı tespit edilmiştir. Yumurta ağırlığının K300 mg/kg grubunda önemli derecede (p<0,05) arttığı belirlenmiştir. Yumurta iç kalite kriterlerinin en önemlisi olan Haugh Birimi K100 grubunda, ak oranı ise K200 grubunda en yüksek bulunmuştur (p<0,05). 0-70. günler arasında diyete kurkumin ilavesiyle kırılma mukavemetinin azaldığı ve en düşük değerin kurkumin 400 grubunda olduğu gözlemlenmiştir (p<0,01). Yumurta sarısı yağ asidi kompozisyonu bakımından kurkuminin her bir seviyesinin farklı sonuçlar verdiği tespit edilmiştir. En yüksek linoleik, linolenik ve çoklu doymamış yağ asitleri (PUFA) oranı K100 grubunda olurken, en yüksek dokosaheksaenoik asit (DHA) oranı K200 grubunda bulunmuş ve bunu K100 grubu takip etmiştir. Yumurta tavuklarına ait bazı dokularda ELOVL genlerinin ortalama ekspresyon değerleri incelenmiş ve karaciğerde ELOV2, ELOVL6, FADS1a, FADS1b ve FADS2 genlerinin en yüksek değere sahip olduğu görülmüştür. ELOVL3 ve FADS6 genlerinin en yüksek ekspresyon düzeyleri ise adipoz dokusunda tespit edilmiştir.
Kurkuminin karaciğer dokusunda ELOVL gen ekspresyonları üzerine etkileri incelendiğinde, en yüksek ELOVL1 ve en düşük ELOVL2 gen ekspresyon düzeyinin K200 ve K300 gruplarında olduğu görülmüştür. ELOVL3 ve ELOVL4 genlerine ait ekspresyon oranları önemsiz olurken en yüksek ELOVL5 değeri K400 grubunda bulunmuştur. Diyete 100 mg/kg kurkumin ilavesinin ELOVL6 ve ELOVL7 gen ekspresyon düzeylerini önemli düzeyde artırdığı gözlemlenmiştir. Kurkuminin diyete ilavesi FADS1a gen ekspresyon seviyesini K0 grubuna göre önemli derecede (p<0,01) düşürmüştür. FADS1b ekspresyon düzeyi K400; FADS6 ekspresyon düzeyi ise K300 grubunda en yüksek değere ulaşmıştır (p<0,05). Diyete 100 mg/kg kurkumin ilavesi FADS1c ve FADS2 seviyelerinde önemli derecede artış göstermiştir.
Sonuç: Mevcut çalışmadan elde edilen bulgular doğrultusunda yumurta tavuğu diyetine kurkumin ilavesinin performans özellikleri ile yumurta kalite kriterleri üzerine olumsuz bir etkisinin olmadığı belirlenmiştir. Deneme sonuçlarına ait tüm veriler birlikte ele alındığında, yumurta iç kalite kriterlerinden Haugh Birimi ile yumurta sarısı yağ asitlerinden linoleik asit, linolenik asit, PUFA ve DHA üzerine önemli etkisinden dolayı kurkuminin 100 mg/kg seviyesinin yumurtlayan tavukların diyetinde kullanımının uygun olacağı kanaatine varılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Biyoenformatik, Kurkumin, Lipit metabolizması, Nutrigenomik, Yumurta tavuğu

Abstract:
Purpose: The research was carried out to determine the effects of different levels of curcumin supplementation to laying hen diets on performance traits, egg quality criteria, egg yolk fatty acid composition and identification, characterisation and mRNA transcription of fatty acid desaturase (FADS) and elongation of very long chain fatty acids (ELOVL) genes.
Method: In the experiment, 40 Hy-Line Brown laying hens aged 68 weeks were used. The animals were divided into five groups and each group consisted of 8 replicates. The first group (C0) was fed with basal feed and the other groups were fed with diets supplemented with 100 (C100), 200 (C 200), 300 (C300) and 400 (C400) mg/kg curcumin, respectively. Feed and water were given ad-libitum to the animals kept individually in cages during the ten-week experiment. Performance characteristics and egg quality criteria were determined by measurements made every two weeks during the experimental period. Yolk fatty acid composition was determined in egg samples taken from each subgroup. Primer design was performed to determine the tissue specific distribution of ELOVL and FADS genes before the experiment. At the end of the experiment, liver tissue samples of slaughtered animals were taken and the expression levels of FADS and ELOVL genes were determined. 
Findings: At the end of the experiment, it was determined that the addition of curcumin to the diet had no effect on feed intake, egg production and feed conversion ratio. Egg weight increased significantly (p<0,05) in C300 mg/kg group. Haugh Unit, which is the most important egg internal quality criteria, was found to be the highest in the C100 group and the albumen ratio was found to be the highest in the C200 group (p<0,05). It was observed that the breaking strength decreased with the addition of curcumin to the diet between the 0-70th days and the lowest value was observed in the curcumin 400 group (p<0,01). It was determined that each level of curcumin gave different results in terms of egg yolk fatty acid composition. The highest ratio of linoleic, linolenic and polyunsaturated fatty acids (PUFA) was found in C100 group, while the highest ratio of docosahexaenoic acid (DHA) was found in C200 group, followed by C100 group. The average expression values of ELOVL genes in some tissues of laying hens were analysed and it was observed that ELOV2, ELOVL6, FADS1a, FADS1b and FADS2 genes had the highest values in liver. The highest expression levels of ELOVL3 and FADS6 genes were found in adipose tissue.
When the effects of curcumin on ELOVL gene expressions in liver tissue were examined, it was observed that the highest ELOVL1 and the lowest ELOVL2 gene expression levels were in the C200 and C300 groups. While the expression rates of ELOVL3 and ELOVL4 genes were insignificant, the highest ELOVL5 value was found in the C400 group. It was observed that the addition of 100 mg/kg curcumin to the diet significantly increased ELOVL6 and ELOVL7 gene expression levels. The addition of curcumin to the diet significantly (p<0,01) decreased the FADS1a gene expression level compared to the K0 group. FADS1b expression level was highest in the C400 group and FADS6 expression level was highest in the C300 group (p<0,05). The addition of 100 mg/kg curcumin to the diet significantly increased FADS1c and FADS2 levels.
Results: According to the results obtained from the present study, it was determined that the addition of curcumin to the diet of laying hens had no negative effect on performance characteristics and egg quality criteria. Considering all the data of the trial results together, it was concluded that 100 mg/kg of curcumin would be appropriate to use in the diet of laying hens due to its positive effect on Haugh Unit, one of the egg internal quality criteria, and linoleic acid, linolenic acid, PUFA and DHA, one of the egg yolk fatty acids.

Keywords: Bioinformatics, Curcumin, Lipid metabolism, Nutrigenomics, Laying Hens