The effect of prebiotics, probiotics and vinegar supplement on growth performance and intestinal immune characteristics of broiler chickens /
تأثير البريبيوتك والبروبيوتك ومكملات الخل على معدلات نمو والمناعات المعوية فى بداري التسمين
by Mahmoud Kamel Abdel-Fattah Kamel ; Supervisors: Prof. Dr. Khaled Farouk Mohamed, Prof. Dr. Ahmed Samir Mohamed, Dr. Tarek Mustafa Ibrahim, Dr. Heba Mohammed Hassan.
- 80 pages : illustrations ; 25 cm. + CD.
Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2025.
Bibliography: pages 69-80.
This study aimed to evaluate the effects of a high-fiber diet (soybean hulls) compared to a high-starch diet, supplemented with prebiotics, probiotics, and 1% acetic acid, on broiler chicken performance, carcass characteristics, meat yield, gut microbial load, intestinal histology, and immunity. It also sought to determine the effectiveness of these supplements in reducing salmonella enteritidis colonization in the cecum. Intensified poultry production has led to increased susceptibility of broiler chickens to enteric pathogens, particularly salmonella enterica, posing significant risks to animal health and food safety. Nutritional strategies, including diet modification and nutrient supplementation, have emerged as crucial interventions to mitigate pathogen colonization while improving growth performance. This study evaluates the effects of prebiotics, probiotics, and organic acids on broiler chicken performance and salmonella enteritidis colonization in the cecum under two diets: a high-starch diet and a high-fiber diet. This study investigated the use of prebiotic, probiotic, and organic acid supplements with either a high-fiber diet using soybean hulls or a high-starch diet to evaluate the effect of these supplements. The study combined the results of three related experiments to provide a comprehensive understanding of microbial modification and nutritional enhancement in broiler chickens. In the microbiology- focused experiments, two-day-old broiler chicks were exposed to salmonella enteritidis and fed high-starch diets supplemented with prebiotics, probiotics, or organic acids. The results indicated that the addition of these supplements significantly reduced cecal colonization compared to the control group. Probiotics and organic acids were particularly effective in suppressing pathogen load, likely through competitive exclusion, and in enhancing intestinal barrier function. Prebiotics, particularly oligosaccharides, showed a moderate decrease in intestinal bacterial colonization, suggesting that selective stimulation of beneficial microbes indirectly inhibits pathogen proliferation. Importantly, these microbial interventions positively impacted growth performance, feed conversion ratio, and nutrient utilization, with organic acids showing particularly significant improvement, likely due to enhanced digestive enzyme activity and improved intestinal structure. The integration of microbiology and nutritional findings reveals a nuanced interplay between diet composition, microbial additives, and pathogen control. While starch-rich diets supplemented with probiotics or organic acids improved growth performance more effectively, high-fiber diets provided a complementary approach that enhanced intestinal health and pathogen resistance. This study underscores the importance of tailored nutritional strategies in broiler production, indicating that the effectiveness of feed additives is diet-dependent and that combining these strategies can improve both food safety and production efficiency. Overall, these results provide strong evidence that the addition of targeted nutritional supplements, whether in high-starch or high-fiber diets, can reduce colonization of the cecum by salmonella enteritidis while supporting broiler growth. Combining microbial modification and dietary fiber offers a practical and sustainable strategy for reducing enteric pathogens in poultry systems, contributing to safer feed and more sustainable production outcomes. هدفت هذه الدراسة إلى تقييم تأثيرات نظام غذائي غني بالألياف (قشور فول الصويا) مقارنةً بنظام غذائي غني بالنشا، مع إضافة البريبيوتيك والبروبيوتيك وحمض الخليك بنسبة 1%، على أداء دجاج التسمين، وخصائص الذبيحة، وإنتاجية اللحم، والحمل الميكروبي المعوي، والنسيج المعوي، والمناعة. كما سعت الدراسة إلى تحديد فعالية هذه المكملات في الحد من استعمار السالمونيلا المعوية في الأعور. وقد أدى تكثيف إنتاج الدواجن إلى زيادة قابلية دجاج التسمين للإصابة بمسببات الأمراض المعوية، وخاصة السالمونيلا المعوية، مما يشكل مخاطر كبيرة على صحة الحيوان وسلامة الغذاء. وقد برزت الاستراتيجيات الغذائية، بما في ذلك تعديل النظام الغذائي وإضافة العناصر الغذائية، كتدخلات حاسمة للتخفيف من استعمار مسببات الأمراض مع تحسين أداء النمو. تقيّم هذه الدراسة تأثيرات البريبيوتيك والبروبيوتيك والأحماض العضوية على أداء دجاج التسمين واستعمار السالمونيلا المعوية في الأعور في ظل نظامين غذائيين: نظام غذائي غني بالنشا ونظام غذائي غني بالألياف. استهدفت هذه الدراسة تقييم تأثير استخدام مكملات البريبيوتيك والبروبيوتيك والأحماض العضوية مع نظام غذائي غني بالألياف (باستخدام قشور فول الصويا) أو نظام غذائي غني بالنشا. جمعت الدراسة نتائج ثلاث تجارب مترابطة لتوفير فهم شامل للتعديل الميكروبي والتحسين الغذائي في دجاج التسمين. في التجارب التي ركزت على العدد البكتيري، تم تعريض صيصان التسمين بعمر يومين لبكتيريا السالمونيلا المعوية، وتغذيتها بأنظمة غذائية غنية بالنشا مُدعمة إما بالبريبيوتيك أو البروبيوتيك أو الأحماض العضوية. أشارت النتائج إلى أن إضافة هذه المكملات قللت بشكل ملحوظ من استعمار الأعور مقارنةً بمجموعة التحكم. كان البروبيوتيك والأحماض العضوية فعالين بشكل خاص في كبح الحمل الميكروبي، على الأرجح من خلال الإقصاء التنافسي، وفي تعزيز وظيفة الحاجز المعوي. أظهرت البريبيوتيك، وخاصة السكريات قليلة التعدد، انخفاضًا معتدلًا في استعمار البكتيريا المعوية، مما يشير إلى أن التحفيز الانتقائي للميكروبات المفيدة يثبط بشكل غير مباشر تكاثر مسببات الأمراض. من المهم أن هذه التدخلات الميكروبية كان لها تأثير إيجابي على أداء النمو، ومعامل تحويل العلف، واستخدام العناصر الغذائية، مع تحسن ملحوظ بشكل خاص للأحماض العضوية، ويرجع ذلك على الأرجح إلى تعزيز نشاط الإنزيمات الهاضمة وتحسين بنية الأمعاء. يكشف دمج نتائج العدد البكتيري والتغذية عن تفاعل دقيق بين تركيبة العلف، والمضافات الميكروبية، ومكافحة مسببات الأمراض. في حين أن الأنظمة الغذائية الغنية بالنشا والمُدعمة بالبروبيوتيك أو الأحماض العضوية حسّنت أداء النمو بشكل أكثر فعالية، إلا أن الأنظمة الغذائية الغنية بالألياف وفرت نهجًا تكميليًا عزز صحة الأمعاء ومقاومة مسببات الأمراض. تؤكد هذه الدراسة على أهمية الاستراتيجيات الغذائية المُخصصة في إنتاج دجاج التسمين، مشيرةً إلى أن فعالية إضافات الأعلاف تعتمد على النظام الغذائي، وأن الجمع بين هذه الاستراتيجيات يمكن أن يُحسّن سلامة الغذاء وكفاءة الإنتاج. بشكل عام، تُقدم هذه النتائج دليلًا قويًا على أن إضافة المكملات الغذائية المُستهدفة، سواء في الأنظمة الغذائية الغنية بالنشا أو الغنية بالألياف، يمكن أن تُقلل من استعمار الأعور بواسطة بكتيريا السالمونيلا المعوية مع دعم نمو دجاج التسمين. يُقدّم الجمع بين تعديل الميكروبات والألياف الغذائية استراتيجية عملية ومستدامة للحدّ من مسببات الأمراض المعوية في أنظمة الدواجن، مما يُسهم في توفير علف أكثر أمانًا ونتائج إنتاج أكثر استدامة.