Максимизация однородности цыплят

Индустрия птицеводства подверглась крупным изменениям с конца 1960-х годов, с генетической селекцией и высокоразвитой практикой управления инкубаторием, направленными, в значительной степени, на улучшение продуктивности производства мяса и яйца. Данные изменения отразились в развитие высокоспециализированных программ отбора, которые отражаются в современной промышленности ростом отдельных специализаций для производства мясных либо яичных пород птицы.
Становится все более очевидным, что мясные и яичные породы птиц отличаются в своей физиологии до такой степени, что их эмбрионы нуждаются в очень специфических и отличающихся друг от друга условиях инкубации. Данный фактор очень хорошо проиллюстрирован в исследованиях, проведенных компанией Pas Reform в сотрудничестве с Берлинским Университетом Humboldt University in Berlin в 2003 году, в результате которых обнаружилось, что, основываясь на потреблении эмбрионом кислорода, эмбрионы кросса Ross 308 производят приблизительно на 26% больше метаболического тепла, чем эмбрионы традиционной мясной породы.
Вследствие увеличения выработки метаболического тепла эмбрионами современных пород становится жизненно важным, чтобы установленные величины температуры и мощность охлаждения в коммерческом инкубаторе, часто содержащем 100,000 яиц бройлеров, были установлены на необходимом уровне. Это предотвращает наращивание неприемлемых уровней температуры, которые, несомненно, будут губительны для здоровья развивающегося эмбриона.

Климат инкубатора
Роль климата инкубатора в развитии цыпленка и, таким образом, в его жизнеспособности и жизнедеятельности в период после выклевывания, является первостепенно важной. Эмбриональное развитие – это продолжительный процесс с характерным акцентом на разделение клеток, сопровождающимся ростом и созреванием органов и систем физиологического контроля на более поздних фазах развития.
В данной статье мы фокусируем свое внимание на последней фазе в развитии цыпленка “созревание” и ее влиянии на жизнеспособность и однородность будущих цыплят. На фазе созревания органы становятся чувствительными к специфическим сигналам, таким как тепловой стресс либо стресс переохлаждения; абсолютный рост эмбриона уменьшается, и темпы роста обратно пропорциональны температуре.
Всецело развитая система терморегуляции является жизненно важной для поддержания постоянной температуры тела даже в условиях теплового стресса либо стресса охлаждения. Во время выхода из яйца метаболизм цыпленка переключается с усвоения липидов к метаболизму белков и углеводов – переход, успех которого полностью основан на возможностях окончательно сформировавшегося и созревшего пищеварительного тракта. Очень важно понимать состояние нового цыпленка после выклевывания, и именно по этой причине данная статья также описывает методы оценки жизнеспособности индивидуальных цыплят, вместе с тем представляя определения однородности для партий только что вылупившихся цыплят.


Жизнеспособность отдельно взятого цыпленка может быть описана с использованием различных аспектов морфологии цыпленка. Данный морфологический критерий был использован для разработки системы оценки качества цыплят Pasgar score, а также более детальной системы, разработанной учеными из Католического Университета Лёйфена в Бельгии (Catholic University of Leuven in Belgium). Плохие условия инкубации приводят к плохо закрытым пупкам, анормально развитым клюву и ножкам. Желточный мешок торчащий из пупка может быть результатом высоких температур в сочетании в высокой влажностью. Красные клювики (а) и красные локотки (b) указывают на высокую температуру в инкубационном и выводном шкафу.


Созревшая терморегуляция
Жизнеспособный суточный цыпленок – это активный цыпленок, который имеет физиологический потенциал для лучших темпов роста с наименьшим коэффициентом конверсии корма. Жизнеспособность является результатом оптимальной дифференциации роста и созревания органов и цепей физиологического контроля. Процесс созревания начинается не за долго до выклевывания, так называемый перинатальный период, и продолжается в течение первой недели жизни цыпленка после выклевывания.
Было обнаружено, что в течение этого короткого временного окна выклевывающийся цыпленок обеспечен средствами, для того чтобы справляться, в определенных лимитах, с резкими изменениями в условиях окружающей среды. В последние годы были проведены важнейшие исследования по развитию системы терморегуляции у эмбриона и суточного цыпленка. Данные исследования показали, что наряду с развитием системы терморегуляции суточный цыпленок развивает способность поддерживать температуру собственного тела в условиях меняющейся температуры окружающей среды. Изменения в температуре инкубации на последних стадиях эмбрионального развития стимулируют эпигенетическую адоптацию, которая выражается в персистирующей, продолжительной адоптации к теплу и холоду в период после выклевывания.
В дополнении, суточные цыплята могут быть физиологически подготовлены к лучшей реакции и выдержке теплового стресса, путем кратковременного подвергания умеренному тепловому стрессу (36.1-37.5ºС) до третьего дня после выклевывания. Впоследствии данные подготовленные цыплята термально адоптированы и показывают наивысшие темпы роста при меньшем потреблении корма и большей эффективности расхода корма на 42-ой день, чем цыплята, которые не были подвергнуты такой адоптации.
Созревание системы терморегуляции на протяжении первой недели также включает развитие регуляции и реакции базисной линии теплового коэффициента на изменяющуюся температуру окружающей среды. Путем адоптации среды инкубации на последней стадии инкубации, мы можем управлять способностью эмбриона регулировать температуру тела, в то время как он все еще находится в яйце.

Созревшая пищеварительная система
Вместе с развитием способности регуляции температуры тела, для жизнедеятельности цыпленка бройлера одинаково важно развитие и окончательное созревание пищеварительного тракта. Перед внутренним проклевыванием на 19-ый день инкубации эмбрион начинает втягивать желточный мешок внутрь тела, и, к концу 20-го дня в яйце, им абсорбируется весь желточный мешок. Богатое липидами остаточный желток служит важным источником энергии для суточного цыпленка, и будет основным источником энергии в течение первых дней его жизни. Остаточный желток, как известно, является жизненно важным для созревания пищеварительного тракта и метаболизма энергии. В первую очередь рост эмбриона зависит от утилизации липидов желтка, и, таким образом, липидный метаболизм продолжается и после выклевывания, за чем следует постепенная замена возможностью использовать углеводы и белки.
Японский исследователь Мураками (Murakami, 1992) и его коллеги продемонстрировали, что удаление желточного мешка задержало рост на два дня, по крайней мере, в первые семь дней жизни в сравнении с контрольной группой цыплят в основном по причине более медленного развития пищеварительного тракта. Также развитие желудочно-кишечного тракта запаздывает в условиях голодания, что подкрепляет мнение о том, что прием пищи в первые дни после выклевывания активно стимулирует утилизацию желтка. Сегодня мы имеем возможность управлять эмбрионом внутри яйца до такой степени, что можно контролировать всасывание желточного мешка на различных уровнях вплоть до момента выклевывания.
Из данных фундаментальных физиологических исследований становится ясно, что дифференциация, рост и созревания цыпленка бройлера является продолжительным процессом, начинающимся при достижении яйцом температуры в 37-38ºС (98.6-100.4ºF) и продолжающимся в течение первой недели после выклевывания. Основные функции тела созревают во время этой “чувствительной” фазы, так чтобы взрослый цыпленок мог адоптироваться к изменениям условий окружающей среды.
На практике это означает, что индустрия мяса птицы может предсказывать и управлять продуктивностью роста и конверсии корма, путем тщательного управления условиями в инкубаторе с возможностью активно манипулировать конечным результатом, путем контроля условий, в то время, как эмбрион все еще находится в яйце, для достижения оптимальной жизнедеятельности цыпленка после выклевывания.

Жизнеспособность цыплят
Наряду с созреванием системы терморегуляции и пищеварительного тракта, рост и созревание отдельного эмбриона в большой степени зависит от условий в инкубаторе. Для оптимального вывода и жизнеспособности цыплят температура яичной скорлупы для каждого яйца, помещенного в инкубатор, должна следовать естественной модели в диапазоне от 37.6-37.9ºС (99.7-100.2ºF) во время первых двух третей периода инкубации до 38.1-38.8ºС (100.6-101.8ºF) в течение последних дней в инкубационном шкафу. В рамках данной естественной модели незначительные изменения температуры яичной скорлупы приводят к разнице в темпах роста, что может быть использовано для управления развитием цыпленка в яйце для того, чтобы адоптировать процесс инкубации к потребностям эмбриона для различных пород бройлеров. В выводном шкафу необходимо избегать показателей температуры выше 39.5ºС (103ºF), так как это приводит к увеличению поздней смертности и замедлению темпов роста после выклевывания по сравнению с более низким температурным уровнем в 38.3ºС (101ºF). Более того, постоянное подвергание эмбриона высоким температурам будет противоположно влиять на нормальное созревание, рост и вывод, с выклевыванием большого количества вялых цыплят, с плохо закрывшимися пупками и красными локотками.
Ежедневная инкубационная практика показывает нам, что плохие условия инкубации выливаются в плохо закрытые пупки и аномалии в развитии клюва и ножек. В сотрудничестве с Университетом и исследовательским центром в Вагенингене (Wageningen University and Research centre) исследования компании Pas Reform доказывают, что цыплята бройлерных пород с красными локотками более подвержены проблема с ногами на 30-ый 40-ой день в птичнике.
Ясно, что жизнеспособность индивидуального суточного цыпленка может быть описана с использование различных аспектов морфологии цыпленка. Данный способ отбора по морфологическим критериям был использован для разработки так называемой системы Pasgar score. Отдельно исследователи Католического Университета Лёйфена в Бельгии (Catholic University of Leuven in Belgium) разработали более детализированную систему оценки жизнеспособности цыпленка.
В обеих системах оценки цыплята теряют баллы от общего числа 10 (при системе оценки Pasgar score) и 100 (при системе оценки Leuven score) за анормальности, присутствующие в развитии пупка, клюва, ножек и объема желточного мешка.
Система оценки Pasgar score доказала свою ценность в повседневной инкубационной практике, и так как ей легко обучить персонал инкубатория, в настоящее время она широко распространена для усовершенствования инкубационных программ по всему миру. Система оценки Leuven score включает большую дифференциацию на степень отклонения от нормального развития для каждого используемого критерия. Используя данную систему оценки, исследователи из Католического Университета Лёйфена в Бельгии (Catholic University of Leuven in Belgium) обнаружили в рамках одной партии, что цыплята с показателями 100 имели значительно более высокий показатель относительного роста по сравнению с цыплятами, показатели которых были ниже 100.

Максимизация однородности
Мы увидели, как можно манипулировать различными физиологическими системами, для того чтобы оказать влияние на жизнеспособность цыплят. В действительности современные коммерческие инкубатории должны иметь дело с сотнями тысяч эмбрионов бройлеров, каждый из которых развивается, растет и созревает в одном инкубаторе с другими.
В то время как системы оценки Leuven- и Pasgar score используются для описания жизнеспособности индивидуального цыпленка и партий цыплят при оценке репрезентативных образцов, однородность для каждой партии суточных цыплят имеет одинаковую и фундаментальную важность для коммерческого успеха.
Основным вызовом для современных инкубаториев является достижение однородных партий цыплят с высокой жизнеспособностью. Как правило, подразумевается, что партия цыплят плохого качества в комбинации с плохим менеджментом на ферме приведет к неприемлемой разнице в размере птицы либо низкой однородность стада. Плохая однородность стада оказывает огромное давление на менеджмент на ферме, который для оптимизации своей работы должен поставить птиц хорошего качества, наряду с поддержанием коэффициента конверсии корма на как можно низком уровне. Хорошая однородность делает возможным управление стадом с достижением наиболее низкой смертности и коэффициента конверсии корма.
Тренинги и консультационная деятельность Академии Pas Reform привели нас к осознанию того, что управляющие инкубаториями нуждаются в объективном измерении однородности для того, чтобы иметь возможность предсказать дальнейшую жизнедеятельность цыплят на ферме.
Не смотря на то, что возраст родительского стада и условия инкубации, такие как температура и влажность, влияют как на вес, так и на длину цыпленка, мы согласны с тем, чтобы использовать вес и длину цыпленка в качестве измерения однородности. Анализ наших исследовательских данных, основанный на данных критериях, привел нас к заключению, что и масса, и длинна цыпленка, являются применимыми характеристиками, так как однородность построена на вариации, а не на абсолютных величинах.
В производстве бройлеров однородность выражается в процентом соотношении птиц, чей вес попадает в 10%-ый диапазон среднего веса стада (Рисунок а, b и с); текущие стандарты индустрии диктую нам, что для достижения хорошей однородности 80-85% птиц должны попадать в 10%-ный диапазон среднего веса стада. Мы обнаружили, что для определенных партий цыплят возможна 100%-ая однородность, основанная на весе цыплят, при определении однородности, как процента цыплят, попадающих в 10%-ный диапазон среднего веса стада в партии суточных цыплят. Наши предварительные исследования показали, что однородность, основанная на весе цыплят, также может быть использована для предсказания смертности в первую неделю жизни.
Общая длина цыпленка также может служить полезным параметром для тестирования однородности, хотя мы выяснили, что при измерении общей длины цыпленка от кончика клюва до пальцев на ноге может возникать разница от 0.5 до 1.0 см, когда разные люди измеряют длину одного и того же цыпленка. В любом случае, исследование компании Pas Reform приводит нас к выводу, что для того, чтобы применять оценку однородности, основанную на длине цыпленка, рекомендуется 3%-ый диапазон от среднего для достижения измеряемой разницы.


Эпигенетическая адоптация
Все живые организмы должны иметь дела с изменяющимися условиями окружающей среды. Например, суточный цыпленок долен научиться, как поддерживать температуру тела на правильном уровне, в то время как температурные показатели на ферми колеблются от 25ºС до 40ºС. Понятие эпигенетической адоптации, впервые сформулированное Вольфом (Wolff, 1759), - это адоптация к ожидаемой и изменяющейся среде. Суточный цыпленок может адоптироваться к более высоким температурным режимам на ферме после раннего опыта, полученного во время так называемой “чувствительной” стадии развития. Эпигенетическая адоптация происходит на последних стадиях эмбрионального развития, и в первые несколько дней после выклевывания. В данный короткий временной промежуток, который известен как “чувствительная” стадия развития, системы контроля, такие как система терморегуляции, устанавливаются для обеспечения жизнедеятельности цыпленка при помощи разнообразных внутренних и внешних эпигенетических факторов. Эпигенетическая адоптация не зафиксирована генами, но преимущественно вызывает постоянное изменение в экспрессии генов.

Разброс вывода
Если распределение температуры не отвечает требованиям эмбриона для каждого яйца, помещенного в инкубатор, темпы роста эмбрионов будут значительно отличаться, что отразится в большом разбросе вывода, и, следовательно, в большом разбросе веса цыплят: цыплята, которые вылупятся раньше, потеряют вес из-за дегидрации. Поэтому разработка инкубаторов должна быть направлена на стимуляцию периода вывода, близкого к естественному разбросу, при инкубации цыплят.


Выводы
 Управление эмбрионом в яйце: Процесс созревания начинается незадолго до выклевывания и продолжается в течение первой недели после выклевывания. В данном коротком временном окне цыпленок обеспечен средствами, для того чтобы справляться с резкими изменениями в условиях окружающей среды. Было описано созревание системы терморегуляции и пищеварительного тракта, в соответствии с чем система терморегуляции созревает через изменения инкубационной температуры в конце эмбриональной фазы, и созревание пищеварительного тракта подстегивается всасыванием остаточного желтка.
 Разброс вывода: Если распределение температуры не соответствует потребностям каждого индивидуального яйца - а таким образом и каждого индивидуального эмбриона - помещенного в инкубатор, тогда эмбрионы будут расти разными темпами, что отразится на большом разбросе вывода. Инкубаторы должны быть разработаны и откалиброваны для стимуляции периода вывода, который был бы как можно ближе к естественному промежутку в продолжительности инкубации бройлеров.
 Жизнеспособность суточных цыплят может быть оптимизирована при помощи оценки по морфологическим критериям. Система оценки Pasgar score доказала свою ценность в повседневной инкубационной практике по всему миру. Цыплята с красными локотками наиболее подвержены риску развития проблем с ногами на 30-ый 40-ой день в птичнике. Исследователи из Университета Лёйфена (Catholic University of Leuven in Belgium) обнаружили, что цыплята с показателями 100 имеют значительно более высокий темп роста по сравнению с цыплятами, показатели которых ниже 100.
 Однородность: Предварительные исследования компании Pas Reform показали, что однородность, основанная на весе цыплят, также может быть использована для предсказания смертности в первую неделю жизни.
 Вес и длинна суточных цыплят могут быть использованы для определения однородности, так как однородность основана на вариативности, а не на абсолютных величинах.
 Однородность суточных цыплят может быть определена как процент цыплят, чей вес попадает в 10%-ый диапазон среднего веса цыплят. Однородность суточных цыплят может быть определена как процент цыплят, длина которых попадает в 3%-ый диапазон средней длины стада.
 Жизнеспособность суточных цыплят в комбинации с однородностью партии суточных цыплят является необходимым условием для оптимизации менеджмента на ферме и достижения как можно более низкого коэффициента конверсии корма.