Purpose : Mechanical stress activates signaling cascades and leading to a specific response of a network of signaling pathways. The purpose of this study is to review the effect of mechanical stress-induced adaptation in skeletal muscle involves a biological mechanisms. Methods : This is literature study with Pubmed, Medline and books. Results : Skeletal muscle tissue demonstrates a malleability and may adjust its metabilic response, vascularization and neuromuscular characteristic makeup in response to alteration in functional demands. The adaptation in skeletal muscle involoves a multitude of signalling mechanisms related with insuline-like growth factor, vascular endothelial growth factor, neurotrophins. Conclusions : The identification of the basic relationships underlying the malleability of skeletal muscle tissue is likely to be of relevance for our understanding with PNF technique.
The aim of this study was to analyze the effects on growth and muscle development during the growing period of the sex-linked dwarf gene in the background of a Taiwan Country chicken strain, L2, selected for egg production. Eight crossbred males, heterozygous for the DW*DW mutation, were each backcrossed to six females of the L2 strain to produce two genotypes of BC females, either normal (DW*N+/-) or dwarf (DW*DW/-). The experiment included 251 normal and 207 dwarf pullets. The effect of the dwarf gene on body weight and shank length was highly significant from 2 weeks of age. The reduction of body weight by the dwarf gene reached 34.8% and 37.4% as compared to normal sibs at 16 and 20 weeks of age, respectively. Parameters of the growth curve were estimated: the age at inflection (TI) was higher in normal pullets (66.9 days) than in dwarf pullets (61.2 days). A significant effect of the dwarf gene on single muscle fiber cross-section area was found from 12 weeks of age onwards, whereas the dwarf gene had no effect on the total number of muscle fibers. Comparing the effect of the dwarf gene on shank length at different ages revealed an earlier effect on skeleton growth, observed from 2 weeks of age, than on muscle development, which was affected from 8 to 12 weeks of age.
Qian Fan;Yini Xu;Yingping Xiao;Caimei Yang;Wentao Lyu;Hua Yang
Animal Bioscience
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v.37
no.7
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pp.1213-1224
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2024
Objective: Enterotypes (ETs) are the clustering of gut microbial community structures, which could serve as indicators of growth performance and carcass traits. However, ETs have been sparsely investigated in waterfowl. The objective of this study was to identify the ileal ETs and explore the correlation of the ETs with growth performance and carcass traits in Muscovy ducks. Methods: A total of 200 Muscovy ducks were randomly selected from a population of 5,000 ducks at 70-day old, weighed and slaughtered. The growth performance and carcass traits, including body weight, dressed weight and evidenced weight, dressed percentage, percentage of apparent yield, breast muscle weight, leg muscle weight, percentage of leg muscle and percentage of breast muscle, were determined. The contents of ileum were collected for the isolation of DNA and 16S rRNA gene sequencing. The ETs were identified based on the 16S rRNA gene sequencing data and the correlation of the ETs with growth performance and carcass traits was performed by Spearman correlation analysis. Results: Three ETs (ET1, ET2, and ET3) were observed in the ileal microbiota of Muscovy ducks with significant differences in number of features and α-diversity among these ETs (p<0.05). Streptococcus, Candida Arthritis, and Bacteroidetes were the presentative genus in ET1 to ET3, respectively. Correlation analysis revealed that Lactococcus and Bradyrhizobium were significantly correlated with percentage of eviscerated yield and leg muscle weight (p<0.05) while ETs were found to have a close association with percentage of eviscerated yield, leg muscle weight, and percentage of leg muscle in Muscovy ducks. However, the growth performance of ducks with different ETs did not show significant difference (p>0.05). Lactococcus were found to be significantly correlated with leg muscle weight, dressed weight, and percentage of eviscerated yield. Conclusion: Our findings revealed a substantial variation in carcass traits associated with ETs in Muscovy ducks. It is implied that ETs might have the potential to serve as a valuable biomarker for assessing duck carcass traits. It would provide novel insights into the interaction of gut microbiota with growth performance and carcass traits of ducks.
The aim of this study was to compare the growth performance, fiber characteristics of the pectoralis major muscle, and meat quality characteristics in the heavy weight (HW) and random bred control (RBC) quail lines and genders. The HW male exhibited more than two times greater body (245.7 vs 96.1 g, p<0.05) and pectoralis major muscle (PMW; 37.1 vs 11.1 g, p<0.05) weights compared to the RBC female. This growth performance in the HW line was associated with a greater muscle fiber area (1,502 vs $663.0{\mu}m^2$, p<0.001) compared to the RBC line. Greater muscle mass of the HW male was accompanied by a higher percentage of type IIB fiber compared to the HW female (64.0% vs 51.0%, p<0.05). However, muscle fiber hyperplasia (increase in fiber number) has had a somewhat limited effect on PMW between the two lines. On the other hand, the HW line harboring a higher proportion of type IIB fiber showed rapid pH decline at the early postmortem period (6.23 vs 6.41, p<0.05) and lighter meat surface (53.5 vs 47.3, p<0.05) compared to the RBC line harboring a lower proportion of type IIB fiber. There were no significant differences observed in the measurement of water-holding capacity including drip loss (2.74% vs 3.07%, p>0.05) and cooking loss (21.9% vs 20.4%, p>0.05) between the HW and RBC lines. Therefore, the HW quail line developed by selection from the RBC quail, was slightly different in the meat quality characteristics compared to the RBC line, and a marked difference was found in growth performance between the two quail lines.
Global warming and scorching summer seasons affect the growth ability of broilers and animal welfare. In modern broilers, vital organs, such as the heart and lungs, grow disproportionally under intensive selection, making it difficult to adapt to warmer climates. Changes in environmental temperature can affect muscle formation during embryonic development and the early posthatching period. Satellite cells are highly sensitive to heat stress. Heat stress affects the proliferation and differentiation activity of satellite cells and muscle growth and structure. Therefore, thermal manipulation during broiler chick embryogenesis and environmental temperature management at the beginning of hatching are critical for the development and growth of broiler muscles. This review focuses on the thermoregulation mechanism of birds, the muscle development process of broilers, and the function of satellite cells, the relationship between heat stress and muscle development of chicks shortly after hatching, and studies on heat resistance and muscle growth of broilers.
The goal of the trial was to evaluate the effects of ractopamine (20 ppm in the ration) given pregnant sows during three different pregnancy stages (T1: 25 to 50 d; T2: 50 to 80 d; T3: 25 to 80 d of gestation, and T4: control-no ractopamine) on fetal muscle development (through counts of the number of fibers of the semitendinosus muscle), on the growth and carcass characteristics of the progeny. Forty eight weaned piglets (12 per treatment) were assessed for number of muscle fibers, while performance and carcass characteristics were evaluated on a separate 48 animals (12 per treatment) grown to 100 kg. Animals produced by sows treated from 25 to 50 d of pregnancy (T1) resulted in non-significant increase of 6.85% in the number of muscle fibers in the semitendinosus muscle when compared to animals from the control group. Performance results were significantly different (p<0.05), and animals produced by sows from the T1 group gained more weight during the growth I stage (25 to 50 kg) and during the total period (6 to 100 kg) (991 vs. 903 grams, and 844 vs. 772 grams, respectively) when compared to controls. For carcass characteristics, results showed that animals produced by the T1 group of sows were heavier at slaughter (p<0.05) when compared to the controls (T4) (100.17 vs. 93.09 kg). There was a positive correlation between number of muscle fibers and bodyweights, carcass weights, Longissimus dorsi muscle depth and dressing out (0.80, 0.86, 0.67, and 0.50, respectively). Sows treated with ractopamine between 25 to 50 d of pregnancy produced piglets that performed better and had superior carcass characteristics than those produced by untreated sows. The ractopamine used for pregnancy sows (25 to 50 d) can be indicated as a device to increase the progeny performance.
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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v.42
no.6
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pp.904-910
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2013
The aim of this study was to investigate the eating behavior and nutritional status of subjects according to their purpose of exercise. A total of 214 subjects, 20 to 30 years of age, who visited fitness centers in Seoul were enrolled. Anthropometrics, exercise habits, nutritional knowledge, and eating behaviors were analyzed using a questionnaire. Nutritional status was assessed by serial 24 h recalls. The subjects were divided into two groups based on their purpose of exercise: increasing muscle (Muscle growth, n=107) or losing body weight (Weight loss, n=107). The Muscle growth group contained a higher percentage of men, whereas the Weight loss group contained a higher percentage of women. The Muscle growth group showed significantly higher scores of nutritional knowledge and eating behaviors compared to the Weight loss group. The Muscle growth group also had a significantly higher intake of energy and protein compared to the Weight loss group. In fact, the intake of energy in the Weight loss group was lower than the estimated energy requirement (EER) for both men and women subjects. The intake of protein in the Muscle growth group was twice as much as the recommended nutrient intake (RNI). The intake of calcium in both groups was less than the RNI. In conclusion, those who exercised with the aim of increasing muscle took excess dietary protein and those who exercised with the aim of weight loss had a lower energy intake than the EER.
Biotechnology will play critical role in improving animal productivity. Animal growth rate and muscle deposition potential can be greatly improved by the application of biotechnology and biotechnological products. Administration of recombinant somatotropin (ST) or other compounds such as IGF-1 and growth hormone-releasing peptides (GHRPs) can enhance growth rate and carcass lean percentage. Gene transfer offers a powerful approach to manipulate endocrine system and metabolic pathways toward faster growth and better feed efficiency. Biotechnology is also extensively used for improving metabolism and activity of gut microorganisms for better nutrient digestibility. Knockout of growth-inhibiting genes such as myostatin results in considerable acceleration of body weight and muscle growth. Animal growth can also be improved by the use of gene therapy. Immunomodulation is another approach for efficient growth through controlling the activity of endogenous anabolic hormones. All the above aspects will be discussed in this review.
Cell growth and DNA synthesis were studied from a cultured early- and late- pas- sage mouse aorta smooth muscle cell (MASMC) because the proliferation of vascular smooth muscle cell (VSMC) is a key factor in development of atherosclerosis. In this study, the cells were cultured in fetal bovine serum (FBS) and stimulated by growth factors such as thrombin and platelet-derived growth factor-BB (PDGF-BB). Compared to the number of early-passage MASMC (passage 3 to 9) the number of late-passage MASMC (passage 30 to 40) in a normal serum state was increased 2 fold at Day 1, 3 and 6 in culture, respectively. Incorporation of $[^3H]$ thymidine into DNA induced by serum, PDGF and thrombin in late-passage MASMC was greater than those in early-passage MASMC. We also examined whether intracellular zinc levels would be an aging factor or not. The intracellular zinc level in early- and late-passage MASMC was monitored by using the zinc probe dye N-(6-methoxy-8-quinolyl)-p-toluenesulfonamide. It is interested that late-passage MASMC increased the intracellular fluorescence level of zinc, more than the early passage MASMC did. The alterations of intracellular zinc level occur concurrently with changes in MASMC proliferation rate during aging. This data suggest that the age-associated changes in zinc concentrations may provide a new in vitro model for the study of smooth muscle cell differentiation.
Although insulin-like growth factor-I (IGF-I) and androgen receptor (AR) are well known effectors of skeletal muscle, the molecular mechanism by which signaling pathways integrating AR and IGF-I in skeletal muscle cells has not been previously examined. In this study, the role of PI3K/Akt on IGF-I-induced gene expression and activation of AR in skeletal muscle cells was investigated. C2C12 cells were treated with IGF-I in the absence or presence of inhibitors of PI3K/Akt pathway (LY294002 and Wortmannin). Inhibition of the PI3K/Akt pathway with LY294002 or Wortmannin led to a significant decrease in IGF-I-induced AR phosphorylation and total AR protein expression. Furthermore, IGF-I-induced AR mRNA and skeletal ${\alpha}-actin$ mRNA were blocked by LY294002 or Wortmannin. Confocal images showed that IGF-I-induced AR translocation from cytosol to nucleus was inhibited significantly in response to treatment with LY294002 or Wortmannin. The present results suggest that modulating effect of IGF-I on AR gene expression and activation in C2C12 mouse skeletal muscle cells is mediated at least in part by the PI3K/Akt pathway.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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