Sığırlarda Fetal Programlama: Gebelik Beslenme Stratejilerinin Epigenetik Mekanizmalar ve Üretim Performansı Üzerindeki Etkileri

Gökşad Cemil Kotan; Bülent Bayraktar; Şeyma Aydemir

TR EN

Sığırlarda Fetal Programlama: Gebelik Beslenme Stratejilerinin Epigenetik Mekanizmalar ve Üretim Performansı Üzerindeki Etkileri

Öz

Fetal Programlama (Prenatal Programlama); gebelik sürecinde fetüsün maruz kaldığı beslenme, stres veya çevresel uyaranların; doku gelişimi, organ yapısı ve metabolik yolaklar üzerinde kalıcı değişiklikler yaparak, canlının doğum sonrası yaşamındaki sağlık ve verim performansını (fenotipini) belirlemesi sürecidir. Bu çalışmanın amacı; sığırlarda gebelik dönemi besleme stratejilerinin fetüsün doku gelişimi ve metabolik yolakları üzerindeki epigenetik etkilerini zooteknik verimlilik perspektifinden incelemek ve bu süreçlerin yaşam boyu verim üzerindeki stratejik önemini ortaya koymaktır. Fetal programlama süreci; özellikle sığırlarda kas lifi sayısının (hiperplazi) belirlendiği gestasyonun orta dönemi ile meme parankima dokusunun ve intramüsküler yağ hücrelerinin (mermerleşme) şekillendiği son trimesterde yüksek duyarlılığa sahip gelişim evrelerini kapsamaktadır. Besleme stratejilerindeki yetersizlik veya dengesizlikler; DNA metilasyonu, histon modifikasyonu ve mikroRNA ekspresyonu gibi epigenetik mekanizmalar aracılığıyla fetüsün metabolik fenotipini 'tasarruflu' (thrifty phenotype) yönde kalıcı olarak değiştirmektedir. Bu durum; doğum sonrası dönemde besi performansının düşmesine, insülin direnci gelişimine ve bağışıklık sisteminin baskılanmasına yol açarak, zooteknik çıktılarda telafisi mümkün olmayan ekonomik kayıplara neden olmaktadır. Gebeliğin son döneminde uygulanan hassas besleme protokollerinin (özellikle protein-enerji dengesi ve metil donörleri takviyesi); yavruların ilk laktasyon süt verimi ve karkas kalitesi üzerinde olumlu katkı sağlayacağı düşünülmektedir. Sonuç olarak sığır ıslahında 'fetal programlama' olgusu; sadece bir üreme aşaması değil, sürünün ömür boyu verim performansını ve işletme kârlılığını belirleyen stratejik bir yönetim parametresi olarak kabul edilmelidir. Gebelik dönemi rasyonlarının epigenetik etkiler gözetilerek optimize edilmesi, hassas hayvancılık (precision livestock farming) uygulamalarının geliştirilmesine önemli katkılar sunacağı düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler

Fetal Programlama , Epigenetik , Sığır Besleme , Verim Performansı , DNA Metilasyonu , Zootekni.

Fetal Programming In Cattle: Effects Of Pregnancy Feedıng Strategıes On Epıgenetıc Mechanisms And Production Performance

Abstract

Fetal programming (prenatal programming) is the process by which nutritional, stressful, or environmental stimuli to which the fetus is exposed during pregnancy cause permanent changes in tissue development, organ structure, and metabolic pathways, determining the health and performance (phenotype) of the organism in its postnatal life. The aim of this study is to examine the epigenetic effects of feeding strategies during pregnancy on fetal tissue development and metabolic pathways in cattle from a zootechnical productivity perspective and to reveal the strategic importance of these processes on lifelong productivity. The fetal programming process encompasses developmental stages with high sensitivity, particularly in cattle, during the mid-gestational period when muscle fiber number (hyperplasia) is determined and the last trimester when mammary parenchyma tissue and intramuscular fat cells (marbling) are formed. Deficiencies or imbalances in feeding strategies permanently alter the metabolic phenotype of the fetus in a 'thrifty' direction through epigenetic mechanisms such as DNA methylation, histone modification, and microRNA expression. This situation; Postpartum depression leads to decreased fattening performance, development of insulin resistance, and suppression of the immune system, resulting in irreparable economic losses in zootechnical output. It is believed that precise feeding protocols applied in the late stages of pregnancy (especially protein-energy balance and methyl donor supplementation) will positively contribute to the first lactation milk yield and carcass quality of the calves. Consequently, the phenomenon of 'fetal programming' in cattle breeding should be considered not only a reproductive stage but also a strategic management parameter determining the lifetime performance and profitability of the herd. Optimizing pregnancy rations by considering epigenetic effects is thought to significantly contribute to the development of precision livestock farming practices.

Keywords

Fetal Programming , Epigenetics , Cattle Nutrition , Yield Performance , DNA Methylation , Animal Husbandry.

Kaynakça

Aiken, C. E. ve Ozanne, S. E. (2014). Transgenerational developmental programming. Human Reproduction Update, 20(2), 187–202. https://doi.org/10.1093/humupd/dmt050
Bowman, C. E., Arany, Z. ve Wolfgang, M. J. (2021). Regulation of maternal–fetal metabolic communication. Cellular and Molecular Life Sciences, 78(4), 1455-1486. https://doi.org/10.1007/s00018-020-03674-w
Reynolds, L. P. ve Redmer, D. A. (2001). Angiogenesis in the placenta. Biology of Reproduction, 64(4), 1033-1040. https://doi.org/10.1095/biolreprod64.4.1033
Caton, J. S. ve Hess, B. W. (2010). Maternal plane of nutrition: Impacts on fetal outcomes and postnatal offspring responses. In Proceedings of the 4th Grazing Livestock Nutrition Conference (ss. 104–122). American Society of Animal Science.
Daneshi, M., Borowicz, P. P., Montgomery, V., Entzie, Y. L., Syring, J. G., King, L. E., … ve Caton, J. S. (2025). Effects of maternal nutrition and one-carbon metabolite supplementation on fetal jejunal morphology and hexose transporter expression in beef cattle. Veterinary Sciences, 12(9), 884. https://doi.org/10.3390/vetsci12090884
Du, M., Tong, J., Zhao, J., Underwood, K. R., Zhu, M., Ford, S. P. ve Nathanielsz, P. W. (2010). Fetal programming of skeletal muscle development in ruminant animals. Journal of Animal Science, 88(13), E51–E60. https://doi.org/10.2527/jas.2009-2311
Ellery, S. J., LaRosa, D. A., Kett, M. M., Della Gatta, P. A., Snow, R. J., Walker, D. W. ve Dickinson, H. (2016). Dietary creatine supplementation during pregnancy: Effects on creatine homeostasis and renal excretory function in spiny mice. Amino Acids, 48(8), 1819–1830. https://doi.org/10.1007/s00726-016-2211-3
Fioretto, M. N., Barata, L. A., Ribeiro, I. T., Maciel, F. A., Mattos, R., de Souza, P. V., … ve Justulin, L. A. (2025). Early and long-term effects of maternal protein restriction on offspring organs and systems: Insights from the developmental origins of health and disease (DOHaD). Biogerontology, 26(5), Article 175. https://doi.org/10.1007/s10522-024-10115-4
Funston, R. N., Larson, D. M. ve Vonnahme, K. A. (2010). Effects of maternal nutrition on conceptus growth and offspring performance: Implications for beef cattle production. Journal of Animal Science, 88(13), E205–E215. https://doi.org/10.2527/jas.2009-2351
Godfrey, K. M. ve Barker, D. J. (2001). Fetal programming and adult health. Public Health Nutrition, 4(2B), 611–624. https://doi.org/10.1079/PHN2001145

Greenwood, P. L. ve Cafe, L. M. (2007). Prenatal and pre-weaning growth and nutrition of cattle: Long-term consequences for beef production. Animal, 1(9), 1283–1296. https://doi.org/10.1017/S175173110700055X
Larson, D. M., Martin, J. L., Adams, D. C. ve Funston, R. N. (2009). Winter grazing system and supplementation during late gestation influence performance of beef cows and steer progeny. Journal of Animal Science, 87(3), 1147-1155. https://doi.org/10.2527/jas.2008-1323
Limesand, S. W., Jensen, J., Hutton, J. C. ve Hay Jr., W. W. (2005). Diminished β-cell replication contributes to reduced β-cell mass in fetal sheep with intrauterine growth restriction. American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology, 288(5), R1297–R1305. https://doi.org/10.1152/ajpregu.00461.2004
Ma, J., Kong, M., Zhang, L., Dong, G., Xu, Y., Li, P., ... ve Liu, S. (2026). Early Growth and Serum Metabolic Profiling of One-Month-Old MSTN-Knockout Xinjiang Brown Cattle via CRISPR/Cas12Mix. Animals, 16(4), 596. https://doi.org/10.3390/ani16040596
Morrison, J. L., Duffield, J. A., Muhlhausler, B. S., Gentili, S. ve McMillen, I. C. (2010). Fetal growth restriction, catch-up growth and the early origins of insulin resistance and visceral obesity. Pediatric Nephrology, 25(4), 669–677. https://doi.org/10.1007/s00467-009-1410-x
Odhiambo, J. F., Pankey, C. L., Ghnenis, A. B. ve Ford, S. P. (2020). A review of maternal nutrition during pregnancy and impact on the offspring through development: Evidence from animal models of over- and undernutrition. International Journal of Environmental Research and Public Health, 17(18), 6926. https://doi.org/10.3390/ijerph17186926
Paradis, F., Wood, K. M., Swanson, K. C., Miller, S. P., McBride, B. W. ve Fitzsimmons, C. (2017). Maternal nutrient restriction in mid-to-late gestation influences fetal mRNA expression in muscle tissues in beef cattle. BMC Genomics, 18(1), 632. https://doi.org/10.7939/DVN/7CV6C3
Pombo, G. D. V., Polizel, G. H. G., Fernandes, A. C., Furlan, É., Prati, B. C. T., Schalch Junior, F. J., … ve Santana, M. H. D. A. (2025). The influence of maternal nutrition on the lifetime performance of Nellore cattle offspring. Ruminants, 5(2), Article 18. https://doi.org/10.3390/ruminants5020018
Reynolds, A. C., He, N., Chu, L. ve Oliver, D. S. (1996). Reparameterization techniques for generating reservoir descriptions conditioned to variograms and well-test pressure data. SPE Journal, 1(04), 413-426. https://doi.org/10.2118/30588-PA
Reynolds, L. P., Borowicz, P. P., Caton, J. S., Vonnahme, K. A., Luther, J. S., Buchanan, D. S., ... ve Redmer, D. A. (2010). Uteroplacental vascular development and placental function: an update. International Journal of Developmental Biology, 54(2), 355. https://doi.org/10.1387/ijdb.082799lr
Safain, K. S., Swanson, K. C. ve Caton, J. S. (2026). The interplay of one-carbon metabolism, mitochondrial function, and developmental programming in ruminant livestock. Journal of Developmental Biology, 14(1), Article 3. https://doi.org/10.3390/jdb14010003
Sah, N., Stenhouse, C., Halloran, K. M., Moses, R. M., Seo, H., Burghardt, R. C., ... ve Bazer, F. W. (2023). Creatine metabolism at the uterine–placental interface throughout gestation in sheep. Biology of Reproduction, 109(1), 107-118. https://doi.org/10.1093/biolre/ioad052
National Academies of Sciences, Medicine, Division on Earth, Life Studies ve Committee on Nutrient Requirements of Beef Cattle. (2016). Nutrient requirements of beef cattle.
Shokrollahi, B., Park, M., Jang, G. S., Jin, S., Moon, S. J., Um, K. H., ... ve Baek, Y. C. (2025). Maternal overnutrition in beef cattle: effects on fetal programming, metabolic health, and postnatal outcomes. Biology, 14(6), 645.. https://doi.org/10.3390/biology14060645
Sinclair, K. D., Allegrucci, C., Singh, R., Gardner, D. S., Sebastian, S., Bispham, J., … ve Young, L. E. (2007). DNA methylation, insulin resistance, and blood pressure in offspring determined by maternal periconceptional B vitamin and methionine status. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 104(49), 19351–19356. https://doi.org/10.1073/pnas.0707228104
Sindhu, P., Magotra, A., Sindhu, V. ve Chaudhary, P. (2024). Unravelling the impact of epigenetic mechanisms on offspring growth, production, reproduction and disease susceptibility. Zygote, 32(3), 190–206. https://doi.org/10.1017/S096719942300045X
Tarín, J. J., Pérez-Albalá, S. ve Cano, A. (2000). Consequences on offspring of abnormal function in ageing gametes. Human Reproduction Update, 6(6), 532–549. https://doi.org/10.1093/humupd/6.6.532
Vallet, J. L., Miles, J. R. ve Rempel, L. A. (2013). Effect of creatine supplementation during the last week of gestation on birth intervals, stillbirth, and preweaning mortality in pigs. Journal of Animal Science, 91(5), 2122–2132. https://doi.org/10.2527/jas.2012-5610
Zhu, Z., Cao, F. ve Li, X. (2019). Epigenetic programming and fetal metabolic programming. Frontiers in Endocrinology, 10, 764. https://doi.org/10.3389/fendo.2019.00764

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Hayvansal Üretim (Diğer)

Bölüm

Derleme

Yazarlar

Gökşad Cemil Kotan ^*
0000-0001-7064-917X
Türkiye

Bülent Bayraktar
0000-0002-2335-9089
Türkiye

Şeyma Aydemir
0000-0003-0636-8212
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

31 Mart 2026

Gönderilme Tarihi

5 Şubat 2026

Kabul Tarihi

30 Mart 2026

Yayımlandığı Sayı

Yıl 1970 Sayı: 11

IZ

https://izlik.org/JA36ZM66RA

APA

Kotan, G. C., Bayraktar, B., & Aydemir, Ş. (2026). Sığırlarda Fetal Programlama: Gebelik Beslenme Stratejilerinin Epigenetik Mekanizmalar ve Üretim Performansı Üzerindeki Etkileri. Akademik Et ve Süt Kurumu Dergisi, 11, 82-90. https://izlik.org/JA36ZM66RA

Bu eser Creative Commons Atıf-GayriTicari 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.

Sığırlarda Fetal Programlama: Gebelik Beslenme Stratejilerinin Epigenetik Mekanizmalar ve Üretim Performansı Üzerindeki Etkileri

Öz

Anahtar Kelimeler

Fetal Programming In Cattle: Effects Of Pregnancy Feedıng Strategıes On Epıgenetıc Mechanisms And Production Performance

Abstract

Keywords

Kaynakça

Ayrıntılar

Birincil Dil

Konular

Bölüm

Yazarlar

Yayımlanma Tarihi

Gönderilme Tarihi

Kabul Tarihi

Yayımlandığı Sayı

IZ

Kaynak Göster