Effects of rearing system and vitamin E on the performance and meat quality of Kabir broiler chickens. Biochemical parameters in the blood and meat quality of white hybrid XL turkeys

Animal’s welfare is increasingly viewed as a factor affecting the quality of animal products while being an important tool of marketing strategy. A survey of consumers, showed that they prefer to purchase food products obtained from livestock animals raised in production systems that are considered more animal welfare friendly, such as free-range systems. The environment’ elements to which free-range poultry birds are exposed affect the performance of the birds and quality of their meat. Available literature shows that the chickens reared under free-range breeding systems have total protein content higher than the chickens bred in confinement breeding system. Birds reared outdoor can have also significantly higher microelements. Moreover, the reduced content of fat and elevated polyunsaturated fatty acids content in muscles of free-range broilers were observed. However, high degree of unsaturation of intramuscular lipids results in shorter shelf-life. Thus, it is necessary to highlight the role of antioxidants, such as vitamin E. Mentioned vitamin plays a major role as a chain-breaking antioxidant of the membranes. Meat quality can be affected also by other factors. Among internal factors that substantially affect certain meat quality traits, poultry muscle type plays an pivotal role. The chemical composition of muscle tissue of major primal cuts is an important element of broiler meat quality. Moreover, the fundamental role in the maximization of animals productivity plays constant monitoring of their health state- one of the criteria for welfare assessment. Essential to controlling the health status of animals is testing of physiological indicators (e.g. biochemical parameters of blood serum). Aim of the first experiment was to evaluate the effects of rearing system (outdoor versus indoor) and of DL-α-tocopheryl acetate single intramuscular injection on carcass traits and meat quality of slow-growing broilers (Kabir). This study was carried out on the farm located in the countryside of Bonefro (Italy). For the experiment were used sixty Kabir male chicks. Animals were separated into two groups: indoor and outdoor. At 84 d of age, half of examined chickens received, into the right-side breast fillet, single intramuscular injection with of DL-α-tocopheryl acetate (Vit E group). Kabir chickens assigned to the control group received injection of physiological saline. Chickens were slaughtered at 94th day of age. Animals were individually weighted just before slaughter for the final body weight determination. The weights of carcass, breast muscle, legs, wings and back+neck were measured and their percentage was calculated based on carcass weight. Muscle pH, water-holding capacity (WHC) and color were measured at 24h post-mortem. Intramuscular collagen (IMC) content, fatty acid (FA) composition, total lipid level, and lipid stability were evaluated in breast muscle. Birds reared indoor were heavier that those reared outdoor (P < 0.05). Also value of the breast weight (P < 0.01) was higher for birds reared indoor in comparison to the group with outdoor access. Moreover, the birds in the free-range treatment showed lower (P < 0.01) wings weight and yield than birds in the indoor treatment. Presented study revealed no vitamin E effect on growth and most carcass traits. Chickens from control group were characterized by higher (P < 0.01) value of wing yield than those from Vit E group. Regarding, the physicochemical properties of meat, access to outdoor reduced (P < 0.01) the values of L* (lightness) and increased (P < 0.05) the value of yellowness (b*). While, vitamin E reduced (P < 0.01) the value of a* (redness) parameter and increased (0.01 > P < 0.05) the value of L* and b*. The effect of rearing system and vitamin E on fatty acids profile was described as well. Outdoor access have no effect on total saturated (SFA), monounsaturated (MUFA), and polyunsaturated fatty acids (PUFA). Quantitatively, the palmitic acid (C 16:0) was the most concentrated SFA. While, among MUFA the most abundant was oleic acid (C 18:1 n- 9). The linoleic acid (C 18:2 n-6) was the most concentrated PUFA. Taking into account PUFA, the content of eicosatrienoic acid (C 20:3 n-3) was influenced by the outdoor access, resulting in lower level (P < 0.05) in meat from free-range chickens. The Σn-3 PUFA, n-6/n-3 and n-3/n-6 ratios were also affected by rearing system. Considering vitamin E effect, birds of control group were characterized by lower (P < 0.05) concentration of myristic acid (C 14:0) than birds from Vit E group. Levels of total PUFA, the eicosatrienoic acid (C 20:3 n-3), arachidonic acid (C 20:4 n-6) and eicosapentaenoic acid (C 20:5 n-3) were higher (P < 0.05) in breast muscles of birds from control group than that in muscles of birds injected with vitamin E. Vitamin E significantly (0.05 > P < 0.01) reduced Σn-6 PUFA, Σn-3 PUFA and PUFA/SFA ratio. Moreover, the level of TBARS was higher (P < 0.01) for outdoor chickens in comparison to indoor birds. This research contributes to extend existing knowledge on free-range broiler chickens by providing new data regarding their performance and meat quality trait in comparison to birds reared indoor. Presented study have confirmed the effect of the increased physical activity of birds, and the natural pigments present in the plant material on slaughter and poultry meat quality traits. Moreover, the current research showed the effect of intramuscular injection of the vitamin E on meat quality traits (color and fatty acid profile) of Kabir broiler chickens. While, insignificant effect of examined vitamin on growth and carcass traits of Kabir chickens may be connected with the inadequate amount and/or mode of administration of dl-α-tocopheryl acetate. The main goal of second experiment was to evaluate the effects of muscle type on chemical composition and nutritional properties of turkey meat. A secondary objective was to assess some blood serum biochemical parameters of turkeys. Ten broad-breasted female white turkeys hybrid XL were used in trial. During slaughter the blood of birds was collected from jugular vein and after all serum was separated. The concentrations of serum parameters: glucose (Glu), triglycerides (Tg), total cholesterol (Chol), total protein (TP), calcium (Ca), phosphorus (P), magnesium (Mg), sodium (Na), potassium (K), aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), alkaline phosphatase (ALP) in blood serum of turkeys were analysed. After slaughter of turkeys, breast and leg muscles of eight individuals chosen randomly, were collected for future analysis. Dry matter, crude protein, fat, ash, metabolizable energy, intramuscular collagen content, macro- and microelements level, fatty acid composition, amino acids profile were evaluated in breast and leg muscle of turkeys. The Glu concentration in turkeys was 13.06±0.45 mM/L. While, the mean serum Tg content in birds of presented research was 0.55±0.07 mM/L. The serum Chol and TP level in examined turkeys was 3.29±0.38 mM/L and 39.99±4.1 g/L, respectively. In our study, serum Ca concentration in turkeys was 2.86±0.11 mM/L. While, the mean serum P level was 2.00±0.12 mM/L. In the present research, serum Mg content in turkeys was 0.76±0.09 mM/L. The level of Na and K in turkey blood serum was 150.93±1.71 mM/L and 5.24±0.30 mM/L, respectively. Regarding, the activity of selected enzymes, the activity of aspartate aminotransferase and alanine aminotransferase in turkeys was 7.32±2.59 μkat/L and 0.25±0.03 μkat/L, respectively. Among evaluated in our study enzymes was also alkaline phosphatase, that activity in turkey serum was 33.12±4.33 μkat/L. The effect of muscle type on chemical composition of turkey meat was observed. Crude protein content was higher in turkeys breast muscles than in leg muscles (P < 0.01), while in case of crude fat level the opposite tendency (P < 0.01) was reported. Energy level was markedly (P < 0.05) influenced by the muscle type; value of this trait was higher for leg muscles than that of breast muscles. Leg muscle was distinguished by markedly higher (P < 0.01) content of intramuscular collagen in comparison to breast muscle. The mean mineral composition was also affected by the muscle type. Phosphorus content was higher (P < 0.01) in leg muscle in comparison to breast muscle. The opposite tendency was observed in case of magnesium concentration (P < 0.01). Moreover, in presented study the leg muscle was distinguished from breast muscle by significantly higher (P < 0.01) content of copper, iron and zinc (+51.5%, 143.6% and 178.7%, respectively). The fatty acids profile of both turkey muscles was evaluated. In our research, the fatty acid profile exhibits a dominance of two classes: the MUFA and the SFA; the third position belongs to the PUFA. Lauric (C 12:0) and myristic (C 14:0) acids contents were markedly higher in leg muscles than that in breast muscles (P < 0.01; P < 0.05, respectively). Muscle type affected the total MUFA amount that was higher for breast muscle compare to leg muscle (P < 0.05). Moreover, breast muscle was characterized by higher (P < 0.05) palmitoleic acid content (C 16:1) than the other investigated muscle. Total PUFA amount was higher (P < 0.05) in leg muscle than in breast muscle. The muscle type markedly affected the linoleic acid (C 18:2 n-6) content that was higher (P < 0.05) in leg muscle when compared to that in breast muscle. Quantitatively, the palmitic acid (C 16:0) was the most concentrated SFA (24.95-25.12%). The most abundant MUFA was the oleic acid (C 18:1 n-9), while in case of PUFA it was the linoleic acid (C 18:2 n-6). In the current research, levels of Σn-6 PUFA was higher in leg muscles in comparison to breast muscles (P < 0.05). The n-6/n-3 ratio was significantly lower in white meat than that in dark meat of thighs (P < 0.05). The muscle type influenced some of non-essential (NEAA) and essential amino acids (EAA). Levels of asparagine and tyrosine contents were higher (P < 0.01) in breast muscle than that in leg muscle. Moreover, turkey breast muscle was characterized by higher content of alanine in comparison to leg muscle (P < 0.05). In the current research, breast muscle compared with leg muscle showed higher content of valine, leucine, threonine, lysine (P < 0.05) and of histidine and methionine (P < 0.01). Results of the second experiment completing existing knowledge regarding level of biochemical parameters of blood serum in poultry species. Moreover, the results of this research confirmed that muscle type markedly influences the chemical composition and the nutritional value of turkey meat. Concluding, results of both experiments indicated the potential impact of some extrinsic (the rearing system, intramuscular injection of vitamin E) and intrinsic (the muscle type) factors on performance and poultry meat quality traits. Although the treatment effects noted in this study were subtle, further research is warranted to elucidate the effect of vitamin E on chicken growth.

Il benessere degli animali è visto sempre più spesso come un fattore in grado di influire sulla qualità dei prodotti di origine animale. Le opinioni dei consumatori indicano una preferenza per l’acquisto di alimenti provenienti da animali allevati in sistemi di produzione ritenuti capaci di garantire un maggior benessere (ad es. allevamento all’aperto). La bibliografia disponibile indica che i polli allevati all’aperto (sistema “free range”) producono carne con un maggior contenuto di proteine e minerali, rispetto a quella proveniente da allevamenti intensivi; nonché, una minore quantità di grassi e un maggior contenuto di acidi grassi polinsaturi. Tuttavia, l’elevato grado di insaturazione degli acidi grassi potrebbe avere un effetto negativo sulla shelf life della carne. Per questo, è indispensabile sottolineare il ruolo degli antiossidanti, come la vitamina E. La qualità della carne dipende anche da altri fattori. Tra gli elementi che influiscono sulle caratteristiche qualitative della carne di pollame, il tipo di muscoli riveste un ruolo di primo piano. Per ottimizzare la produttività di un allevamento, è assai importante monitorarne lo stato di salute degli animali. Uno dei criteri per il controllo dello stato di salute degli animali consiste nella determinazione dei parametri chimico clinici del sangue. L’obiettivo del primo studio è consistito nella valutazione degli effetti del sistema di allevamento e della somministrazione intramuscolare di vitamina E sulle caratteristiche della carcassa e della qualità della carne di polli di razza Kabir, genotipi a crescita lenta. Lo studio è stato effettuato presso un’azienda agro-zootecnica situata in agro di Bonefro (Italia). Per l’esperimento sono stati utilizzati sessanta pulcini Kabir di sesso maschile. Gli animali sono stati divisi in due gruppi sperimentali di egual numero: allevati a terra con possibilità di libero movimento all’aperto (O); allevati a terra senza possibilità di libero movimento all’aperto (I). All’età di 84 giorni, metà dei polli di ciascun gruppo hanno ricevuto, a livello del filetto destro del muscolo pettorale, un’iniezione di vitamina E (50 U.I di α-dl-tocoferil acetate, Vitalene® E, Fatro, Bologna). Gli animali appartenenti al gruppo di controllo hanno ricevuto un’iniezione di soluzione fisiologica. I polli prima della macellazione (94° giorno d’età) sono stati individualmente pesati, previo digiuno di 12 ore. Alla macellazione è stata pesata la carcassa e calcolata la resa alla macellazione. Inoltre, la carcassa è stata sezionata in tagli (petto, cosce, ali, parte posteriore) e calcolate le rispettive incidenze percentuali. A 24 h dall’abbattimento è stato misurato il pH, il colore (L*, a*, b*) e la capacita di ritenzione idrica del muscolo pettorale. Inoltre, sul muscolo pettorale sono state effettuate le seguenti analisi: contenuto del collagene totale e del grasso, profilo acidico e degradazione ossidativa del grasso. Gli animali non allevati in regime di allevamento all’aperto sono risultati più pesanti (P < 0.05) e con un muscolo pettorale più grosso (P < 0.01) rispetto a quelli cresciuti con l’accesso all’esterno. I polli Kabir allevati all’aperto hanno evidenziato un peso inferiore (P < 0.01) delle ali e della loro incidenza percentuale (P < 0.01) rispetto ai capi allevati convenzionalmente. La somministrazione della vitamina, anche se ha marcatamente ridotto (P < 0.01) l’incidenza del taglio delle ali, nel complesso non ha avuto effetti particolarmente significativi sulle caratteristiche della carcassa. La possibilità di movimento all’aperto ha ridotto (P < 0.01) il valore del parametro luminosità (L*) e ha aumentato (P < 0.05) quello dell’indice del giallo (b*). Allo stesso tempo, la vitamina E ha ridotto (P < 0.01) il valore dell’indice del rosso (a*) ed ha aumentato (0.05 > P < 0.01) quello dei parametri L* e b*. Il pH24 non è stato influenzato significativamente ne dal sistema di allevamento ne dal trattamento con vitamina E; i valori riscontrati sono compresi in un range di normalità della carne di pollo. Significative interazioni (0.05 > P < 0.01) tra la tecnica di allevamento e il trattamento intramuscolare di Vit. E sono risultate per alcune caratteristiche della carcassa e della carne. La concentrazione del collagene intramuscolare non ha risentito significativamente di entrambi i fattori sperimentali studiati. L’allevamento all’aperto non ha influito sulla quota totale di acidi grassi saturi (SFA), monoinsaturi (MUFA) e polinsaturi (PUFA). Dal punto di vista quantitativo, l’acido palmitico (C 16: 0) è stato l’acido saturo più concentrato. Tra gli acidi MUFA, il più abbondante è stato quello oleico (C 18:1 n-9). L’acido linoleico (C 18: 2n-6) è stato il più concentrato tra i PUFA. Per quanto concerne i PUFA, il contenuto di acido eicosatrienoico (C 20:3 n-3) è risultato più basso (P < 0.05) nei polli con accesso all’esterno. Anche il contenuto totale n-3 PUFA e gli indici nutrizionali, n-6/n-3 e n-3/n-6, hanno subito l’influenza del sistema di allevamento (P < 0.05); Anche la vitamina E ha influenzato il profilo degli acidi grassi. La concentrazione dell’acido miristico (C 14:0) è risultata più elevata (P < 0.05) nel gruppo Vit. E rispetto al gruppo non trattato. Al contraio, la concentrazione degli acidi eicosatrienoico (C 20: 3 n-3), arachidonico (C 20: 4 n-6) e eicosapentaenoico (C 20:5 n-3), nonché la quantità totale dei PUFA, n-6 PUFA e n-3 PUFA ed il rapporto PUFA/SFA sono risultate significativamente (0.05 > P < 0.01) più elevate nella carne del gruppo non trattato rispetto al gruppo Vit. E. Inoltre, il livello di TBARS è stato superiore (P < 0.01) negli animali allevati a terra. L’ossidazione dei lipidi della carne (TBARS), dopo un mese di congelamento della stessa, è risultato più elevato (P < 0.01) nella carne degli animali con accesso all’esterno rispetto a quelli senza accesso. Tuttavia, va evidenziato che i valori riscontrati dei TBARS (mg MDA/kg) sono risultati molto contenuti. Lo studio effettuato perme di arricchire le conoscenze sull’allevamento di broiler a terra, fornendo nuovi dati relativi al rendimento e alla qualità della carne. I risultati ottenuti hanno evidenziato, inoltre, l’influenza dell’iniezione intramuscolare di vitamina E sulle caratteristiche qualitative della carne (colore della carne e profilo degli acidi grassi) dei polli Kabir. L’obiettivo del secondo studio è stato quello di valutare alcuni parametri chimico clinici del sangue di tacchini, nonché l’effetto muscolo sulla composizione chimica e nutrizionale della carne. Per questo studio sono stati utilizzati 10 pulcini di tacchino bianco grande (Hybrid XL). Durante l’abbattimento, è stato prelevato dalla vena giugulare il sangue, dopodiché si è provveduto a separare il siero per le analisi riguardanti: glucosio (Glu), trigliceridi (TG), colesterolo totale (Chol), proteine totali (TP), calcio (Ca), fosforo (P), magnesio (Mg), sodio (Na), potassio (K), aspartato aminotransferasi (AST), alanina aminotransferasi (ALT), fosfatasi alcalina (ALP). Dopo l’abbattimento, da otto carcasse sono stati prelevati campioni muscolari dal petto e dalle cosce per le analisi che hanno riguardato: la sostanza secca, le proteine grezze, il grasso, l’energia metabolica, il collagene totale, i micro- e macroelementi, il profilo degli acidi grassi e degli amminoacidi. I valori medi della concentrazione dei parametri chimico clinici del sangue dei tacchini sono di seguito riportati: Glu =13.06±0.45 mM/L; Na = 150.93±1.71 mM/L; Tg = 0.55±0.07 mM/L; Ca = 2.86±0.11 mM/L; Chol = 3.29±0.38 mM/L; P = 2.00±0.12 mM/L; TP = 39.99±4.1 g/L; Mg = 0.76±0.09 mM/L; K = 5.24±0.30 mM/L. AST = 7.32±2.59 μkat/l; ALT = 0.25±0.03 μkat/l; ALP = 33.12±4.33 μkat/L; La composizione chimica della carne ha risentito dell’effetto muscolo. Il contenuto di proteina è risultato più elevato (P < 0.001) nel petto rispetto alla coscia. Il contenuto in grasso, invece, è risultato più elevato (P < 0.001) nella coscia e di conseguenza, sempre nella stessa, anche la quantità di energia (P < 0.05). Inoltre, i muscoli della coscia hanno evidenziato un maggior contenuto di collagene totale (P < 0.01). Relativamente al contenuto dei minerali, il fosforo è risultato più elevato (P < 0.01) nella coscia, mentre il magnesio più elevato (P < 0.01) nel petto. Inoltre, i muscoli delle zampe si sono contraddistinti per un maggior (P < 0.001) contenuto di rame, ferro e zinco (+ 51,5%, 143,6% e 178,7%, rispettivamente). Anche la composizione lipidica della carne è stata influenzata dal tipo di muscolo. La quantità totale di MUFA è stata più elevata (P < 0.05) nei muscoli pettorali rispetto a quelli della coscia. Il petto, inoltre, ha evidenziato un maggior livello (P < 0.05) di acido palmitoleico. La concentrazione totale dei PUFA, all'opposto, è stata più elevata (P < 0.05) nei muscoli della coscia. Diversamente, la quantità totale degli SFA non è stata influenzata dal tipo di muscolo. Relativamente alla concentrazione dei singoli acidi grassi, solo l’acido linoleico (C 18: 2n-6) è risultato più elevato (P < 0.05) nella coscia rispetto al petto. Dal punto di vista quantitativo, l’acido palmitico (C 16: 0) è stato l’acido saturo più concentrato (24.95-25.12%), tra i MUFA l’acido oleico (33.14-34.29%), mentre nel caso dei PUFA l’acido arachidonico (0.62-0.78%). La concentrazione totale degli Σn-6 PUFA è stata più elevata (P < 0.05) nei muscoli della coscia rispetto a quelli pettorali. Il petto ha inoltre mostrato un valore più basso degli indici n-6/n-3 (P < 0.05) e PUFA/SFA (P = 0.059). Per quanto concerne il contenuto degli amminoacidi, il petto ha mostrato un maggior contenuto di asparagina e tirosina (P < 0.01) nonché di alanina (P < 0.05). I muscoli pettorali, rispetto a quelli delle zampe, hanno mostrato un maggior contenuto di amminoacidi essenziali, quali valina, leucina, treonina, lisina (P < 0.05), istidina e metionina (P < 0.01). I risultati di questo studio integrano le conoscenze già esistenti sul livello dei parametri biochimici presenti nel siero ematico dei tacchini. Ha confermato, inoltre, l’influenza del tipo di muscolo sulla composizione chimica e pertanto sul valore nutrizionale della carne di tacchino.