Прогресс в генетике стимулирует перемены в технологии инкубации

Стандарты для успешной коммерческой инкубации были определены в первой половине 20 века. В 1969 году Харри Лунди (Harry Lundy) пересмотрел доступные в то время данные по искусственной инкубации для своей публикации “Оплодотворенность и выводимость Куринных яиц ” (‘The fertility and hatchability of Hen’s eggs’, Carter, TC and Freeman BM, eds, Edinburgh (1969) 143-176). В наши дни ревю Лунди широко принимается как определяющая опорная точка, как для разработки дизайна инкубаторов, так и для определения установленных величин температуры, влажности и вентиляции.
Как одна из мировых лидеров в инкубационных технологиях, компания Pas Reform через проведение постоянных исследований, тренингов и консультационной деятельности своей Академии по всему миру осознала потребность обновления этой очень важной опорной информации, для того, чтобы отвечать всем потребностям в развитии эмбрионов современных пород птицы. С данной целью мы рассмотрели эффект продвижения современной генетики птицеводства относительно применения стандартов Лунди в одноступенчатой инкубации, уделяя особое внимание температуре воздуха и эмбриона.

Инкубация и качество цыпленка
Индустрия птицеводства претерпела значительные изменения с тех пор, как Лунди написал свой обзор в конце шестидесятых. Генетическая селекция и высокоразвитая практика управления очень сильно увеличили эффективность производства мяса и яйца птицы. Например, в современном мясном птицеводстве цыпленок проводит в птичнике в половину меньше времени, чем не многим более 26 лет назад, с уменьшившимся с тех пор периодом выращивания с 84 до всего 42 дней. В семидесятых 20% своей жизни от яйца до убойного цеха цыпленок проводил в инкубатории. Цыплята современных мясных пород проводят 33% жизни в инкубационном климате. Поэтому становится очевидным, что влияние инкубационных условий на растущий эмбрион и цыпленка является фундаментальным для дальнейшего роста, жизнедеятельности и коэффициента конверсии корма современных бройлеров, и поэтому не должно оставаться в тени, будучи важным фактором в совершенствовании современных коммерческих пород.

Изменение управления эмбрионом
Изменились не только пропорции проведения определенного отрезка жизни в инкубатории. С генетическим прогрессом за последние 30 лет также заметно увеличилась диверсификация типов яйца. В рамках данной диверсификации выяснились нужды отдельно яичных и мясных индустрий, стимулированные крайне высоким давлением селекции. Тогда как высокая яйценоскость была определяющим фактором прошлого, в настоящее время диктатором является спрос на быстро растущего цыпленка с низкой конверсией корма. И далее, например, внутри бройлерных (мясных) пород селекция на выход мяса грудки и процента брюшного жира предопределила специфику менеджмента родительских форм мясных пород.
В условиях птичника самой очевидной разницей между яичной и мясной породой является разница в их соответственных темпах роста. Цыплята яичных пород достигают веса в 500 г в 42 дня, тогда как бройлеры перерастают данный вес более чем в четыре раза, достигая веса в 2300 г за тот же самый период.
Данная разница также очевидна в течение эмбриональной фазы развития. Пал (Pal, 2002) показал, что генетическая селекция влияет не только на рост на ферме, но и на рост и структуру тела эмбриона на второй неделе инкубации. Клум (Clum, 1995) пошел дальше, показав, что различные модели роста связаны с изменениями в модели эмбрионального перераспределения между типами тканей. Например, большие темпы роста связаны с уменьшением массы костей, пера и мозга. И у перепелок, селекция на высокий темп послеродового роста сопровождается более быстрым и ранним развитием органов пищеварительного тракта. Метаболические нарушения, такие как асцит, также берут начала в эмбриональной фазе.

Бройлеры и несушки
В обособленных экспериментах мы обнаружили, что в 40 часов как эмбрионы несушки, так и эмбрионы бройлера, были на 10 стадии развития по стандартам Гамбургера и Гамильтона (Hamburger and Hamilton ¹), тогда как в 48 часов инкубации эмбрионы бройлера находились на 13 стадии, в то время как эмбрионы несушки находились только на 12 стадии развития. Данные результаты показывают, что более высокие темпы роста эмбрионов бройлеров очевидны уже до стадии кровь-кольца в 80 часов инкубации. Как фактор успешной инкубации становится критически важным то, что фундаментально разные темпы роста отражаются в различных уровнях производства метаболического Темпла между мясными и яичными породами. Это делает невозможной инкубацию яйца несушки и яйца бройлера в одинаковых условиях в одной машине.
Также становится ясно, что в результате продолжающейся селекции на выход мяса грудки и снижение процента брюшного жира дальнейшая диверсификация внутри мясных пород приведет к большему разнообразию в развитии и росте эмбрионов бройлеров, и, следовательно, к индивидуальным инкубационным программам для отдельных пород.

Рост и метаболическое тепло
Темпы эмбрионального, также как и послеродового роста (роста на ферме), определяются темпами биосинтеза тканей, который зависит от доступности питательных веществ и кислорода. Между биосинтезом и производством метаболического тепла существуют сильные физиологические взаимоотношения. В опытах, проведенных в сотрудничестве с Гумбольдтским Университетом в Берлине, компания Pas Reform показала, что на 18 день производство метаболического тепла, основанное на потреблении кислорода, является примерно на 26 Вт выше у породы Росс 308 (Ross 308), по сравнению, например, с белым леггорном (Таблица 1).
Выработка метаболического тепла у современных пород Росс 308 и Росс 508 примерно на 20 Вт выше, по сравнению с Голландской голубой, традиционной мясной породой, которая была распространенной коммерческой породой в то время, когда Лунди написал свой обзор в конце шестидесятых (Таблица1). Более высокая выработка метаболического тепла современных мясных пород в сравнении с более медленно растущими породами является результатом большего потенциала роста. Интересно, что во всех измеренных позициях Росс 508 производит немного - хотя и незначительно - меньше метаболического тепла. Это было сюрпризом, так как считается, что мясные филейные породы, такие как Росс 508, производят больше метаболического тепла в процессе инкубации. Однако, результаты, полученные Pas Reform, показывают, что более высокое производство метаболического тепла в большей степени определено более высокими темпами роста, чем содержанием филейного мяса на выходе.

Инкубация современных пород.
Для производителей инкубационного оборудования в наши дни вызовом является разработка инкубатора, который может поддерживать оптимальное эмбриональное развитие каждого яйца на каждой стадии развития. Мощность обогрева инкубатора должна быть достаточной для инициации эмбрионального развития в каждом яйце, помещенном в инкубатор. Генетическая селекция повлияла не только на особенности производства, но также отразилась в увеличении объема яйца и уменьшении процента объема желтка. Больший объем производимого современными породами яйца означает, что больший объем яйца должен быть обогрет, и поэтому мощность обогрева современных инкубаторов должна быть повышена в сравнении со старыми машинами. Хорошо известно, что производство метаболического тепла увеличивается с ростом эмбриона. Поэтому мощность охлаждения инкубатора должна быть подходящей для того, чтобы удалить тепло, производимое старшими эмбрионами, так как повышение выработки метаболического тепла грозит современным эмбрионам риском перегрева. Во избежание этого установленные величины инкубатора отрегулированы таким образом, что температура эмбриона ² всегда поддерживается на правильном уровне.
Для того, что бы обеспечить оптимальные условия для развивающегося эмбриона бройлера в коммерческом инкубатории с одноступенчатой системой закладки, установленные величины температуры должны быть ниже, в сравнении с установленными величинами температуры, требуемыми для оптимального развития эмбриона несушки Более того, увеличившаяся диверсификация мясных пород требует все в большей и большей степени разработки индивидуальных инкубационных программ для отдельных пород, где температура яичной скорлупы может быть использована в качестве ведущего параметра для установленной величины температуры.

Выработка метаболического тепла (W/1000 яиц) современных яичных и мясных куриных пород в сравнении с выработкой метаболического тепла (W/1000 яиц) Голландской голубой породой (традиционной)
Дни инкубации Выработка метаболического тепла W на 1000 яиц
Росс 308* Росс 508* Белый леггорн* Традиционная**
17 151.2 160.2 133.2 130
18 156.6 149.4 130.2 137
19 164.4 160.8 127.2 124
20 252.0 239.4 130.8 169
* Janke, Tzschenkte and Boerjan (2004) Abstract World’s Poultry Congress Istanbul Turkey, June 2004. ** Romijn C and Lokhorst W (1960) Foetal heat production in the fowl. J of Physiology 150:239-249.





Таблица 2 – Установленные величины температуры, рекомендованные для инкубирования пород коричневой несушки и бройлера
Дни инкубации Эмбриональный возраст (ч) Средняя температура скорлупы

ºС ºF Установленные величины температуры в инкубаторах Pas Reform

Несушка Бройлер
ºС ºF ºС ºF
1 0 37.8 100.0 38.0 100.4 38.0 100.4
4 72 37.8 100.0 37.9 100.2 37.7 99.9
7 144 37.8 100.0 37.8 100.0 37.7 99.9
10 216 37.8 100.0 37.8 100.0 37.6 99.8
13 288 37.8 100.0 37.6 99.7 37.3 99.2
16 360 38.3 100.9 37.4 99.4 36.8 98.3
19 432 38.8 101.8 36.9 98.5 36.4 97.5

Выводы
Очевидно, что генетическая селекция, направленная на увеличение пост родового роста, изменила модель эмбрионального развития и интенсивность биосинтеза (= роста), отразившись тем самым на повышении производства метаболического тепла, наблюдение за которым в инкубационной среде должно быть очень тщательным для оптимизации выводимости и улучшения однородности цыплят. В дополнение, для максимальной поддержки эмбрионального развития, инкубатор должен обладать достаточными мощностями охлаждения и обогрева. Оптимальная температура яичной скорлупы для получения цыплят наивысшего качества может варьироваться от породы к породе из-за свойственных каждой из пород вариаций эмбриона и яйца в соответствии с типом (мясного или яичного) кросса.
Так как инкубаторий является первой и формирующей стадией жизни бройлера, компании, поставляющие генетический материал и поддерживающие инкубатории советом по обеспечению наиболее оптимального температурного режима яичной скорлупы для каждой стадии развития, дадут лучшие, наиболее представительные для кросса результаты. В этом смысле предприятия инкубационной промышленности в сотрудничестве с предприятиями-поставщиками генетического материала должны усилиями совместных исследований делиться опытом и знаниями и изучать потребности растущего эмбриона для достижения наиболее эффективных и продуктивных результатов, как в яичном, так и в мясном птицеводстве.


Примечания:

¹ Стандарты Гамбургера и Гамильтона относятся к серии нормальных стадий в развитии эмбриона цыпленка. Стандарты Гамбургера и Гамильтона используются эмбриологами для описания эмбриональных стадий различных пород.
² Так как невозможно измерить температуру эмбриона, не повредив при этом само яйцо, температура яичной скорлупы используется в качестве ссылки на температуру эмбриона.