Змінюючи температуру інкубації в певні періоди розвитку, можна впливати на постнатальну терморегуляцію та продуктивність птиці.
На вивід та якість виведеного молодняку впливає велика кількість факторів зовнішнього середовища. Серед них можна назвати температурно-вологісні режими інкубації, швидкість руху повітря та його склад, розміщення та повороти яєць у шафі, різноманітні опромінення, оброблення тощо. Регулюючи вплив зазначених факторів на яйце, можна змінювати хід ембріогенезу та результати виведення молодняку. Так, підвищуючи або знижуючи температуру інкубації в певні періоди розвитку (під час формування гіпоталамо-гіпофізарних зв’язків, початку функціонування залоз внутрішньої секреції тощо) можна впливати на здатність птиці адаптуватися в умовах теплового або холодового стресу в період вирощування.
Окрім цього, застосовуючи певні методи чи засоби обробки інкубаційних яєць, можна викликати стимуляцію тиреоїдного статусу, еритропоезу, зниження вільнорадикальних процесів, ліпопероксидації, активізацію антиоксидантної захисної системи у виведеного молодняку, що забезпечить отримання високих зоотехнічних показників у подальшому вирощуванні птиці. Взагалі, успішна корекція умов розвитку ембріонів сприятиме підвищенню економічної ефективності інкубації, отриманню кондиційного молодняку з високими адаптивними властивостями щодо мінливих умов довкілля.
Система циркадної інкубації
Ця система передбачає врахування біологічних ритмів температури тіла ембріонів. Зміни пори року, дня та ночі відбуваються постійно. Разом із довкіллям зазнають змін усі живі організми. Багато поведінкових реакцій та фізіологічних функцій організму є циклічними, тобто вони пов’язані з такими ж циклічними змінами в довкіллі. Найбільш яскраво в цьому сенсі проявляється добовий (циркадний) ритм, походження якого пов’язане із добовими циклічними змінами освітлення, температури тощо. Поняття «циркадний» дослівно перекладається як «цикл дня», а «циркадні ритми» – це циклічні коливання інтенсивності різних біологічних процесів, пов’язані зі зміною дня і ночі. В основу розробки системи циркадної інкубації лягли спостереження за тим, що під впливом стимулів довкілля фізіологічні системи контролю організмів можуть бути навчені адаптуватися до стресових умов середовища, з якими птиця, вірогідно, стикатиметься в подальшому житті.
Диференціальна експресія генів
У птиці розвиток ембріона і диференціація тканин та органів починається під час формування яйця і продовжується в інкубаторі після періоду охолодження та зберігання яєць. Наприкінці другого тижня інкубації ембріон майже досягає свого кінцевого розміру та форми. У цей період диференціальна експресія генів визначає дозрівання фізіологічних механізмів контролю подальшого розвитку.
Жіноча статева клітина, що знаходиться на верхівці жовтка, запліднюється у воронці яйцепроводу несучки протягом 15–18 хвилин. Після циклу ділень одноклітинний зародок перетворюється на скупчення недиференційованих клітин. Мірою просування яйця по яйцепроводу кількість зародкових клітин збільшується. У матці під час утворення шкаралупи зародок починає перший важливий етап свого розвитку: відбувається формування та диференціювання клітин голово-хвостової та спинно-черевної осей майбутнього пташеняти. Диференціювання клітини визначає її долю: одні клітини будуть рости, щоб сформувати м’язову тканину, а інші стануть частиною скелета. Диференціювання клітин відбувається завдяки диференціальній експресії генів, у результаті чого м’язові клітини експресують гени стиснених білків, тоді як клітини скелета продукують білки, здатні зв’язувати кальцій. Отже, диференціальна експресія генів є основою ембріонального розвитку. Зараз вважають, що невеликі зміни в довкіллі можуть викликати зміни в експресії генів. Таке явище отримало назву епігенетичної адаптації. Під цим поняттям розуміють адаптацію організму до очікуваних та мінливих умов навколишнього середовища, яка є результатом впливів зовнішніх факторів на експресію генів.
Температурне стимулювання ембріонів
До сьогодні в основі програми одноступінчатої інкубації (тобто інкубації за схемою «все пусто – все зайнято») була ідея, що ембріональний розвиток має відбуватися за стабільних умов без будь-яких коливань у мікрокліматичних параметрах. Однак останні наукові дослідження показали, що температурне стимулювання ембріонів у певні чутливі періоди розвитку позитивно діє на постнатальну терморегуляцію та продуктивність птиці. Температура інкубації впливає на експресію генів, що беруть участь у підготовці системи контролю температури тіла птиці. Тривалі, безперервні перепади температур, надто високі або низькі, негативно впливають на розвиток зародків. Натомість застосування коротких, щоденних (циркадних) температурних подразників може мати довгострокові позитивні наслідки за рахунок своєрідного навчання, імпринтингу системи терморегуляції.
Багатьма дослідниками було доведено, що подібна підготовка системи терморегуляції в період дозрівання ембріона зменшує основні метаболічні потреби птиці під час росту та позитивно впливає на стійкість дорослих особин до температурних стресів. Однак ефект тривалої адаптації досягається тільки в тому разі, якщо температурне стимулювання чітко контролюється та застосовується в критичні, чутливі фази розвитку. Так, наприклад, в ембріонів індичок збільшується кількість м’язових клітин після проведення температурного стимулювання в період ранньої фази їхнього диференціювання. У бройлерів проведення термічної обробки (по 12 годин на добу за температури 39,5 °С) у період формування гіпоталамо-гіпофізарно-тиреоїдних зв’язків, що припадає на 14–18 добу інкубації, призводить до зниження швидкості метаболізму. Термічне стимулювання на останніх етапах ембріонального розвитку курей викликає зрушення нейронів мозку, що беруть участь у терморегуляції та обміні речовин.
В останні роки все більше досліджень вказують на те, що температурне стимулювання ембріонів птиці позитивно впливає на виводимість яєць та швидкість конверсії корму. Режим циркадної інкубації передбачає, що ембріони отримують короткі, щоденні теплові або холодові стимули в 1–2 °С протягом другого або третього тижнів інкубації. Позитивний вплив теплової або холодової акліматизації на розвиток ембріонів можна пояснити тим, що в природних умовах температура в гнізді квочки ніколи не буває стабільною, вона періодично то знижується, то підвищується. Зміна температури в гнізді залежить від індивідуальних властивостей квочки, температури довкілля, наявності вертикальних температурних зон внаслідок нагрівання яєць зверху і охолодження їх знизу. Крім того, важливе значення має різниця температури в центрі та на периферії гнізда, підвищення температури яєць мірою розвитку зародка, охолодження яєць, коли квочка на деякий час залишає їх. Відтак, зародки в процесі онтогенезу пристосовуються до різних коливань температури. Однак слід пам’ятати, що надмірне як підвищення, так і зниження температури інкубації призводить до серйозних порушень у розвитку ембріонів і значного збільшення смертності зародків.
Отже, формування тіла ембріона, а також його тканин та органів відбувається під впливом як генетичних факторів, так і факторів довкілля. Тоді як генотип курячого ембріона містить основні інструкції щодо розвитку та формування організму, розвиток тонших налаштувань, що визначають пристосованість дорослої птиці до зовнішніх умов, відбувається через взаємодію факторів довкілля та експресії генів. Температура інкубації впливає на експресію генів, що беруть участь у системі терморегуляції птиці. Застосування режимів циркадної інкубації дає змогу знизити основні метаболічні потреби птиці під час росту за рахунок зниження температури тіла в термонейтральній зоні, позитивно впливає на постнатальну терморегуляцію та продуктивність.
Наталія Шоміна, канд. с.-г. наук
Державна дослідна станція птахівництва НААН України
журнал “Наше Птахівництво”, березень 2015 року
Усі авторські права на інформацію розміщену у журналі “Наше птахівництво” та інтернет сторінці журналу за адресою https://agrotimes.ua/journals належать виключно видавничому дому «АГП Медіа» та авторам публікацій, згідно Закону України “Про авторське право та суміжні права”.
Використання інформації дозволяється тільки після отримання письмової згоди від видавничого дому «АГП Медіа».
Наше Птахівництво
