Gut microbiome-immune system interactions in developing and responses of chicken immune system / by Yara Sayed Abdo Ali Osman ; supervisors Prof. Dr. Gamal El-Saeid Eid , Prof. Dr. Khaled Farouk Al_Amry , Dr. Mariam Hassan Haikal.

Thesis (M.Sc.)-Cairo University, 2023.

Bibliography: pages 206-251.

Background: Gut microbiome and immune response of chickens have been positively affected by feed additives such as probiotics and prebiotics under normal and heat stressed conditions. Climatic changes and elevated ambient temperature are environmental stressors that have a significant negative effect on birds' physiological, behavioural, and immunological status, increasing their susceptibility to stress and immunosuppression and consequently increasing intestinal permeability (leaky gut). The present aimed to evaluate the efficacy of Bacillus spp. and lactobacillus spp. as probiotics as well as (mannan + glucan) as prebiotics supplements in experimentally induced heat stressed (HS) broiler chickens and study their impacts on birds' performance, gut microbiome, and immune parameters.
Methods: A total of 240 one-day-old Ross broiler chicks were divided into eight groups (30 birds/group), and each group was subdivided into 3 replicates (10 birds each). The experimental groups were classified as follows; group 1 (G1): are the control negative; group 2 (G2): administered Bacillus probiotics without exposure to HS, group 3 (G3): administered lactobacillus probiotics without exposure to HS, group 4 (G4): administered (mannan + glucan) prebiotics without exposure to HS, group 5 (G5): birds were exposed to HS, group 6 (G6): administered Bacillus probiotics with HS, group 7 (G7): administered lactobacillus probiotics with HS and group 8 (G8): administered (mannan + glucan) prebiotics with HS. After vaccinations, blood samples were collected to evaluate the immune parameters of the chickens the in different groups. Fecal samples were also collected for the molecular evaluation of the gut microbiome based on the genetic analyses of 16S rRNA gene sequences.
Results: The results showed that HS has affected the chicken's performance, and altered the gut microbiome, with observed variations in immune parameters. However, the addition of probiotics and prebiotics with or without stress improved performance, maintained a normal gut microbiome, and enhanced immune response.
Conclusion: Probiotics and prebiotics have a positive effects on the gut microbiome and the immune status of chickens under normal and heat stressed conditions, in addition to their efficacy as a growth promotor.

التمهيد: يتأثر الميكروبيوم المعوي والاستجابة المناعية للدجاج بشكل إيجابي بإضافة بدائل الاعلاف مثل البروبيوتك والبريبيوتيك في ظل الظروف العادية للحراره والاجهاد الحراري. تعتبر التغيرات المناخية وارتفاع درجة الحرارة المحيطة من الضغوطات البيئية التي لها تأثير سلبي كبير على الحالة الفسيولوجية والمناعية والسلوكية للطيور، مما يزيد من قابليتها للإجهاد ويودي الي تثبيط المناعة وبالتالي زيادة نفاذية الأمعاء (تسرب الأمعاء). هذه الدراسة تهدف إلى تقييم فعالية البروبيوتك الذي يحتوي في تركيبه علي Bacillus spp. والبروبيوتك الذي يحتوي في تركيبه علي Lactobacillus spp بالاضافه الي البريبيوتيك الذي يحتوي في تركيبه علي (mannan + glucan ) علي دجاج التسمين المعرض للاجهاد الحراري ودراسة تأثيره على أداء الطيور، وميكروبيوم الأمعاء، والمعايير المناعيه.
الطرق والمجموعات: تم تقسيم إجمالي 240 كتكوت تسمين من فصليه الروس بعمر يوم إلى ثماني مجموعات (30 طائر / مجموعة) ، وتم تقسيم كل مجموعة إلى 3 مكررات (10 طيور لكل مجموعة). تم تصنيف المجموعات التجريبية على النحو التالي ؛ المجموعة الاولي (الضابطه) ، المجموعة الثانيه طيور تم اعطائها البروبيوتك الذي يحتوي علي Bacllius وليست معرضه لاجهاد الحراري ، المجموعة الثالثه بروبيوتك يحتوي علي Lactobaciilus دون التعرض لاجهاد الحراري ، والمجموعة الرابعه تم إعطاؤها البريبيوتيك دون التعرض لاجهاد الحراري. بينما المجموعه الخامسه تعرضت للاجهاد الحراي بدون اي اضافات و المجموعه السادسه تم اعطائها البروبيوتك الذي يحتوي علي Bacllius مع التعرض لاجهاد الحراري والمجموعه السابعه بروبيوتك يحتوي علي Lactobaciilusمع التعرض لاجهاد الحراري اما المجموعه الثامنه والاخيره تم اعطائها البريبيوتيك مع التعرض للاجهاد الحراري. بعد كل لقاح ، تم جمع عينات الدم لتقييم الحالة المناعية. كما تم جمع عينات من الزرق للتقييم الجزيئي للميكروبيوم المعوي بناءً على التحليلات الجينية التي تعتمد علي تسلسل ال 16S rRNA.
النتائج: أظهرت النتائج أن الاجهاد الحراري قد قلل من معدل نمو الدجاج ، وغيّر ميكروبيوم الأمعاء ، مع وجود اختلافات ملحوظة في معاييرالمناعة. ومع ذلك ، فإن إضافة البروبيوتك البريبيوتيك مع وجود أو بدون إجهاد حراري قد عزز معدل النمو ، وحافظ على ميكروبيوم الأمعاء بشكل طبيعي ، وادي الي تحسين الاستجابه المناعية.
الخاتمة: للبروبيوتك والبريبيوتيك تأثير إيجابي على ميكروبيوم الأمعاء والحالة المناعية للدجاج تحت تاثيرالظروف العاديه والاجهاد الحراري بالإضافة إلى فعاليتها كمحفز للنمو.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.