Авторы: Д-р Марлен Бурьян, Pas Reform Hatchery Technologies, Голландия; Лениз Инасиу де Суза, Pas Reform ду Бразил и Фернанда Флорес, Университет штата Эштадуал де Кампинас, SP, Бразилия.
Температурный режим в таком инкубаторе ежедневно изменяют путем подачи эмбрионам коротких промежутков тепла или холода для стимуляции с амплитудой 1-2°С на второй или третьей неделе инкубации. Эта процедура, названная "циркадная инкубация», улучшает выводимость и показатель конверсии корма.
Современная интеграция птицеводства нуждается в бройлерах, которые растут равномерно и эффективно. Высокопродуктивная птица использует небольшое количество питательных веществ на сохранение своих основных физиологических функций и является здоровой и устойчивой к стрессовым условиям на предприятии. Выводок здоровых цыплят требует меньше ветеринарных мероприятий и обладает хорошим потенциалом оптимального роста.
Недавно Pas Reform ввела систему "циркадная инкубация» в качестве естественного и поступательного развития однофазной инкубации. Циркадная инкубация основывается на том, что эмбриональное "обучение" или импринтинг функций организма стимулирует устойчивость прямо на предприятии. Такой «импринтинг» достигается путем воздействия на эмбрион окружающих импульсов - короткими периодами высоких или низких температур в критическое время эмбрионального развития.
Большое количество данных, накопленных при проведении научных экспериментов и исследований в этой области, показывают, что короткие периоды изменения теплового режима уменьшают основной метаболизм у эмбрионов и у бройлеров в фазе гроуер на предприятии. При очевидном вмешательстве в селекцию или «качество яиц», мы приходим к выводу, что существует достаточно причин для внедрения циркадной инкубации в практику предприятий, которая повышает производительность всей производственной цепочки в птицеводстве в целом.
Общие аспекты эмбрионального развития
Женская гамета, яйцеклетка, плавает по поверхности желтка и оплодотворяется в течение 15-18 минут после ее поступления в верхнюю часть яйцевода. Одноклеточный эмбрион дробится несколько раз, затем формируется кластер недифференцированных эмбриональных клеток. По мере того, как растет эмбрион, число клеток тоже возрастает, и когда яйцо поступает в скорлуповую железу, начинается развитие плода. Во время формирования скорлупы, определяются и дифференцируются оси будущего цыпленка: ось голова-хвост и спинно-вентральная ось. В этот же период наступает дифференцированная закладка отдельных органов и их отделов: какие-то клетки образуют мышечную ткань, другие — костную, например.
Дифференцировка клеток является результатом дифференциальной экспрессии гена, в результате чего мышечные клетки экспрессируют белки, позволяющие клетке сокращаться, а костные клетки продуцируют белки, которые могут связывать кальций. Дифференциальная экспрессия генов является основой эмбрионального развития. В настоящее время принято считать, что изменение клеток в окружающей среде вызывает изменение экспрессии генов, которое еще называется эпигенетической адаптацией. У домашних пород птицы различают материнский фактор и фактор инкубационной зависимости, которые в совокупности оказывают влияние на развитие эмбриона.
Различные фенотипы
Эмбрионы, полученные от одних и тех же родителей, в основном имеют наследственно аналогичный генетический потенциал, но развиваются по разным фенотипам, так как они подвергались различным воздействиям окружающей среды и прочих факторов. Эпигенетические исследования адаптации в качестве фактора изменения в структуре экспрессии генов при посредничестве окружающей среды приводят к изменению фенотипа. Пример эпигенетической адаптации в птицеводстве является температурный режим (циркадные инкубаторы) в период восприимчивой фазы эмбрионального развития.
Влияние условий содержания родительского стада
Сейчас существует масса информации о родительском влиянии на качество цыплят и их продуктивность. Содержимое свежего яйца содержит не только питательные вещества, необходимые для оптимального развития, но и отражает факторы стресса, перенесенного несушкой, который передается цыплятам (Rettenbacher, 2013). Эксперименты на перепелах показали, что у цыплят, полученные от несушек, подвергшихся тепловому стрессу, продуктивность в условиях теплового стресса лучше, по сравнению с цыплятами от курочек при содержании в стандартных нормальных условиях (Groothuis et al. 2013). Пока неизвестно, происходит ли передача опыта родительского стада бройлеров, как у перепелов, цыплятам. Но если это так, то такой факт может объяснить неоднородность результатов в испытаниях с использованием инкубационных яиц от стад, содержащихся в разных условиях.
Когда яйцо сначала поступает в скорлуповую железы (матку), яйцо вращается вдоль своей продольной оси, формируя гладкую скорлупу. Тем не менее, вследствие вращения активируется дифференциальная экспрессия генов в эмбрионе, что становится видимым при образовании оси (Gilbert, 2006) голова-хвост. Активация дифференциальной экспрессии гена является результатом влияния факторов окружающей среды: сила тяжести как следствие вращения.
В конце концов состояние наседки влияет на первые этапы эмбриональной дифференциации в период формирования яичной скорлупы, а ее физическое и состояние и рацион отражаются на составе содержимого яйца и на продуктивности цыпленка.
Воздействие инкубации
В настоящее время предполагается, что однофазная инкубация основана на том, что эмбрион должен развиваться при постоянных условиях без каких-либо колебаний заданных параметров климата. Однако из научных исследований становится ясно, что, так называемый тепловой режим развития эмбриона во время конкретных фаз инкубации, побуждает в дальнейшем развитие адаптации, которая способствует нормальной терморегуляции после вылупления и будущую продуктивность цыплят (Piestun et al.,2008; Shinder et al., 2009; Tzschentke and Halle, 2009). При содержании несушек управление температурным режимом в период позднего эмбриогенеза, как было отмечено, влияет на предпочтение такого режима до 8-дневного возраста вылупившихся цыплят (Walstra et al., 2010).
При регулировании температурного режима эмбрион получает тепловую или прохладную стимуляцию в определенных временных отрезках в период эмбрионального развития. Температурный режим сработает только тогда, когда он применяется в определенные, контролируемые критические отрезки времени и их четкой продолжительности (Tzschentke, 2008).
Температурный режим холодной стимуляции в инкубатории (76.800 яиц) в течение последующих пяти дней, начиная с 14-го дня развития эмбриона.
Температурный режим горячей стимуляции в инкубатории (76.800 яиц) в течение последующих пяти дней, начиная с 14-го дня развития эмбриона.
У эмбрионов индейки количество мышечных клеток увеличивается при температурном режиме уже на ранних стадиях дифференцировки мышечных клеток (Maltby et al, 2004). У бройлеров скорость метаболизма эмбрионов и цыплят снижается после применения температурного режима (12 час/сут при 39,5°C/сут) в период 14-18-дневного возраста эмбриона, когда развивается ось гипоталамус-гипофиз-щитовидная железа (Piestun et al.,
2009, 2013).
Управляемый температурный режим на последних этапах эмбрионального развития птенцов вызывает сдвиг нейронов в головном мозге, участвующих в терморегуляции и обмене веществ (Tzschentke, 2007).
Циркадный инкубатор
В последние годы все больше исследований показывают, что управление температурным режимом содержания эмбрионов птицы улучшает выводимость и конверсию корма. Управляемый температурный режим на практике инкубатора предприятия называется циркадной инкубациией. Это означает, что эмбрионы получают краткосрочную ежедневную стимуляцию сменой жары и холода с амплитудой от 1 до 2°C в течение второй/третьей недели инкубации.
Циркадный инкубатор обслуживает специалист инкубатория с помощью высокотехнологичных инструментов для получения большего количества здоровых и крепких суточных цыплят, которые легко адаптируются к различным условиям окружающей среды и для полноценного использования генетического потенциала таких цыплят. Циркадный инкубатор был применен в промышленном масштабе на нескольких бройлерных инкубаторах Европы и Бразилии. На всех этих инкубаторах клети наседок и несушек были оснащены точными климатическими системами с достаточной мощностью охлаждения. Краткосрочная терморегуляция показала, что результаты вылупления в большинстве испытаний инкубатория были намного лучше, убойный вес увеличился на 1-2%, а показатель конверсии корма снизился на 1-2 пункта.
Хорошие результаты были предсказуемы в большинстве случаев, при условии выполнения рекомендаций инкубационной программы и тщательном соблюдении оптимального периода времени и продолжительности воздействия температурной стимуляции в период циркадной инкубации. Кроме того, результаты зависят и от содержания родительского стада. Как уже описывалось выше, это может быть связано с передачей опыта контакта с окружающей средой от наседки цыплятам
Перевод: Руденко Татьяна
