Broiler-Lebermetabolismus verändert sich mit dem Alter dramatisch und enthüllt fettregulierende Gene

Das Verständnis der Fettansammlung in Geflügellebern ist von erheblicher kommerzieller und wissenschaftlicher Bedeutung, da die Hühnerleber für mehr als 70 % der De-novo-Fettsäuresynthese verantwortlich ist. Im Gegensatz zu Säugetieren sind Hühner bei der Fettsäureproduktion fast ausschließlich auf die Leber angewiesen – nicht auf das Fettgewebe –, wobei die Fettsäuren anschließend in VLDL verpackt und zu Muskel- und Fettdepots transportiert werden. Übermäßiges Bauchfett beeinträchtigt die Verbraucherakzeptanz, während intramuskuläres Fett die Fleischqualität verbessert, was eine präzise Steuerung des Lipidstoffwechsels zu einem zentralen Zuchtziel macht.

In dieser Studie wurden weibliche Daheng-Masthühner (n=200) zu fünf Zeitpunkten – 60, 90, 120, 150 und 180 Tage – beprobt, die vom Schlachtalter bis zur Geschlechtsreife reichten. Lebergewebe wurde mittels LC-MS/MS-basierter untargeted Metabolomik untersucht (Identifizierung von 1.121 Metaboliten im positiven und negativen Ionenmodus) sowie mittels RNA-Seq-Transkriptomik, die auf das GRCg6a-Hühnerreferenzgenom abgebildet wurde. Histologische Färbungen mit H&E und Ölrot O bestätigten eine fortschreitende Hepatozytenvergrößerung und eine mit dem Alter zunehmende Akkumulation von Lipidtröpfchen und validierten damit die biologische Relevanz der molekularen Befunde.

Die metabolomische Trendanalyse zeigte, dass lipidbezogene Metaboliten die ausgeprägtesten altersabhängigen Veränderungen aufwiesen, gefolgt von Kohlenhydrat- und Aminosäuremetaboliten. Die KEGG-Pathway-Anreicherungsanalyse identifizierte den Alpha-Linolensäurestoffwechsel, den Linolsäurestoffwechsel, die Steroidhormonbiosynthese, den 2-Oxocarbonsäurestoffwechsel sowie den Nikotin-/Nicotinamidstoffwechsel als die Signalwege mit den stärksten altersgruppen-abhängigen Veränderungen. OPLS-DA-Modelle trennten die Proben eindeutig nach Alter und bestätigten damit robuste stadienspezifische metabolische Signaturen.

Die transkriptomische Analyse mittels STEM-Zeitprofilierung identifizierte 12 lipitstoffwechselbezogene Gene mit kontinuierlich ansteigenden Expressionsverläufen. Eine Pearson-Korrelationsanalyse, die differenzielle Lipidmetaboliten und DEGs integrierte, identifizierte sechs Kandidatengene als besonders einflussreich: *FADS2* (Fettsäuredesaturierung), *ACAT2* (Cholesterin- und Ketonkörperstoffwechsel), *APOV1* und *VTG1* (Dotterlipidtransport), *MBOAT2* (Lysophospholipid-Acylierung) und *ELOVL1* (Elongation sehr langkettiger Fettsäuren). Diese Gene legen gemeinsam nahe, dass der hepatische Lipidstoffwechsel alternder Masthühner nicht nur die De-novo-Synthese umfasst, sondern auch eine zunehmend komplexe Umgestaltung der Fettsäurekettenlänge und -ungesättigtheit sowie des Lipidtransportapparats.

Obwohl sich diese Studie auf eine einzige kommerzielle Masthühnerrasse und ausschließlich weibliche Tiere konzentrierte, liefert sie eine der bisher umfassendsten longitudinalen metabolomisch-transkriptomischen Karten des hepatischen Lipidstoffwechsels beim Huhn. Die identifizierten Gen-Metabolit-Korrelationen bieten umsetzbare Ziele für Zuchtprogramme oder Ernährungsinterventionen, die auf die Optimierung der Fettablagerungsprofile in der kommerziellen Geflügelhaltung abzielen.