Como la incubación puede
impactar la productividad
del pollo de engorda
M.J. Wineland
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Usted en el negocio de la
producción de carne¡
Desafíos
La calidad del influirá la cantidad
de carne que se mueva a través de
la planta hatchling
• Pesos del pollo
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Durante la incubación
• Usted desarrolla al pollo
• Usted desaroolla las membranas extra-
embrionarias que suministran la ...
La calidad de los
pollitos neonatos
dependerá en gran
parte de cómo al
embrión se le permite
utilizar los nutrientes
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Manjeo de la incubación
• Que puede salir mal
– Nacimientos reducidos
– Menor rendimiento
• Porqué puede ocurrir
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ambiente pobre en la incubadora:
Altera
– metabolismo de la energía
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Parametros que impactan la calidad de
los pollitos recién nacidos
Temperatura Ventilación
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Volteo
3-4x
2x
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• Saber cómo el ambiente del a
incubadora afecta el desarrollo
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Nutrientes para el desarrollo embrionario
OXIGENO
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• ¿Cómo afectan los parámetros de
incubación el desarrollo de las estructuras
extraembrionarias que suministran
nutrientes...
Componentes Extra-
Embrionarios• Membranas
– Saco vitelino
– Amnios
– Corion
– Alantoides
• Fluido Sub-embrionario
Respiración Corio-alantoidea
Propiedades del cascarón:
Conductancia de vapores de gas
• Mide la facilidad con la cual el gas se difunde a
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Poros del 
cacarón
Consumo de oxígeno
• La demanda
de oxígeno
por parte
del embrión
es mínima
hasta
alrededor
del día 5 - 8
Embrión en la meseta de
consumo de oxígeno
• Se retrasa porque debe continuar el
crecimiento y función embrionaria
• Debe ...
Respuesta embrionaria a la
ventilación anormal
• Tiene la capacidad de decir Quiero
vivir!!!!
• La hipoxia causa redistrib...
Influencia de la disponibilidad de O2
(debida a la conductancia del cascarón)
sobre el crecimiento embrionario?
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Ventilación
• Movimiento de aire dentro de la
incubadora
– Ambiente con temperatura uniforme
• Movimiento de aire a través...
Ventilación
• Qué pasa si las unidades de aire fresco no
trabajan bien?
• Qué sucede si la presión en las salas de
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Ventilación adecuada
• El embrión recibe suficiente oxígeno
• Se remueve suficiente humedad y bióxido
de carbono
Volteo
• Regula el flujo de aire a través del huevo
para suministrar calor a los embriones que
inician su desarrollo (mult...
Volteo
• Cuánto ángulo?
• Cuándo voltear?
• Impacto del ángulo?
• Qué le hace la flujo de aire
• Membranas extra embrionar...
Otros impactos de la falta de
volteo
Volteo
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Fluido Sub-
Embrionario
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Efectos del volteo
Nacimiento de los fértiles (Cutchin and Wineland, 2009)
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El ángulo de volteo es importante o no
• Puede reducir
demasiado el
ángulo y
causar
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Membrana del saco vitelino
• El volteo influye el
desarrollo de la
membrana del saco
vitelino
72 hrs.
Por qué voltear al embrión?
• La falla en el volteo ocasiona
– Retraso en la formación dela membrana
corioalantoidea
Humedad en la incubadora
Gobierna la pérdida de humedad del
huevo
PERO….. La pérdida de humedad también está influida por ...
Humedad- Pérdida de
humedad
• El agua seproduce por el embrión
durante el metabolismo de los
nutrientes en el huevo, y deb...
Comparación de la pérdida de
humedad del huevo -18d
10.5
11
11.5
12
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13
13.5
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Incubation System
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Cuánta humedad se debe perder?
Un par de comentarios
• Cuánta y cuándo debe perderse?
– Usar los 18d como indicador
– El h...
Humedad – Pérdida de
humedad
• Típicamen-
te varía
dentro de
las
parvadas
7-18%
Picaje alto es indicador de
insuficiente pérdida de humedad
(cámara de aire pequeña)
Incubación a gran altitud
• 2 preocupaciones
–Presión parcial de oxígeno
–Humedad relativa
Temperatura del embrión
• Afectada por
– Valor establecido
– Flujo de aire
• Periodos importantes
– Temperatura embrionari...
Qué puede salir mal: impacto del
ambiente pobre en la incubadora:
Altera
– metabolismo de la energía
– metabolismo tiroide...
Crecimiento embrionario bajo tres 
perfiles de temperatura
% de saco vitelino residual
Últimos 4
días
Oxígeno
18%
Oxígeno
22%
36C (96F) 9.1 7.2 8.1b
39C (103F) 12.8 10.3 11.5a
11.0a...
Maltasa Yeyunal de pollitos nacidos a 2
temperaturas y 2 concentraciones de oxígeno
Últimos
4 días
140 torr
(18%)
170 torr...
Metabolimo Tiroideo (T3) al picaje;
Pavo
Últimos 4
días
Oxígeno
17%
Oxígeno
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asociada con
Ascitis
Temperatura del
cascarón
37.8C 1.91 ±0.02 8.4 ±1.28b 2.81 ±0...
Crecimiento Muscular post
nacimiento
Las fibras musculares que tiene el 
pollo al nacimiento son todas las que 
tendrá
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36C y 23% O2
Efectos de la Temperatura &
oxígeno sobre las fibras
musculares
(102F 17% O2)
4 etapas de degeneración muscul...
Los investigadores han
demostrado :
• Reducción del punto termorregulatorio por
baja temperatura de incubación durante la
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Salud de piernas
• Importante para que las aves lleguen al mercado, pero
ahora también para el bienestar animal
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36 oC 39 oC
Efecto de la temperatura de incubación sobre la
cantidad de Factor de Crecimiento Transformante
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Sottosanti et al.
Temperatura de incubación
(temp del cascarón)
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Incubación de etapa única
• Se cierran los dampers cuando los
requerimientos de aire fresco son bajos
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Incubadora multi etapa y nacedoras Etapa
única vs multi etapa (operación comercial)
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más importante de la eficiencia
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How incubation can impact
broiler performance
M.J. Wineland
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Quality of hatchling will influence
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will depend in large
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Incubational Management
• What can go wrong
– Reduced hatch
– Reduced performance
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What can go wrong: Poor incubator
environment impacts:
– Alter energy metabolism
– Alter thyroid metabolism
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Parameters impacting hatchling quality
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Humidity or 
Turning
3-4x
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• Know what is normal.
• Know how incubator environment
affects proper development.
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Nutrients for developing embryo
OXYGEN
CARBON DIOXIDE
WATER VAPOR
Yolk
utilization
Albumen
utilization
• How do the parameters of incubation
affect development of the extra-embryonic
structures that provide nutrients for the
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Extra-Embryonic Component
• Membranes
– Yolk sac
– Amnion
– Chorion
– Allantois
• Sub-embryonic fluid
Chorio-allantoic Respiration
Shell properties: Conductance of
gas vapors
• Measures the ease with which gas diffuses across
the shell
– Passive diffusi...
Pores  of 
shell
Oxygen Consumption
• Oxygen
demand by
the embryo
is minimal
until about
day 5- 8
Embryo entering plateau of
oxygen consumption
• Is hindered because must continue
embryonic growth and function
• Must con...
Embryo response to abnormal
ventilation
• Has capability to say I want to live!!!!
• Hypoxia causes a redistribution of ca...
Influence of O2 (due to shell conductance)
availability upon growth of embryo?
(organ develop?)
*
Cutchin et al. 2009
Ventilation
• Movement of air within the incubator
– Uniform temperature environment
• Movement of air through the incubat...
Ventilation
• What if fresh air units not working
correctly?
• What happens if setter and hatcher hall
pressures are not c...
Adequate ventilation
• Is the embryo receiving sufficient oxygen
• Is sufficient moisture and carbon dioxide
being removed
Turning
• Manages air flow across the egg to provide
heat to newer developing embryos (multi-
stage) or remove metabolic h...
Turning
• How much angle?
• When turn?
• Impact of angle?
• What it does to air flow
• Extra embryonic membrane
Other Impacts of Not Turning
% Hatch
of Fertile
Sub
Embryonic
Fluid (ml)
Turned
18d
92.88a 28.47a
Turned
1-3d
90.84ab 25.7...
Effects of turning
Hatch of Fertile (Cutchin and Wineland, 2009)
58.2
83.34
91.07
50
75
100
Hatchoffertilepercentage
15
30...
Turning angle is important or not
important
• Can reduce
angle to much
and cause of
stratification of
nutrients
• But with...
Yolk sac membrane
• Turning influences
development of yolk
sac membrane
72 hrs.
Why Turn the Embryo?
• Failure to turn causes
– the chorioallantoic membrane formation to
be retarded.
Humidity in the Incubator
Governs moisture loss from the egg
BUT….. moisture loss is also influenced by egg shell conducta...
Humidity - Moisture Loss
• Water is produced by the embryo
during the metabolism of the
nutrients in the egg, thus water m...
Comparison of egg moisture loss -
18d
10.5
11
11.5
12
12.5
13
13.5
MS SS
Incubation System
%MoistureLoss
a
b
P <.0001
How much moisture is needed to be
loss?? Couple of comments.
• How much and when does it need to be
loss?
– Use 18d as ind...
Humidity - Moisture Loss
• Typically
varies
within
flocks 7-
18%
High pip is indicator of
insufficient moisture loss
(small air cell)
High altitude Incubation
• 2 concerns
–Oxygen partial pressure
–Relative humidity
Embryo temperature
• Affected by
– Set point
– Air flow
• Important times
– Early embryonic temperatures
– Late embryonic ...
What can go wrong: Poor incubator
environment impacts:
– Alter energy metabolism
– Alter thyroid metabolism
– Alter intest...
Embryo growth under 3 different 
temperature profiles
% Residual yolk sac
Last 4 days 18%
Oxygen
22%
Oxygen
36C (96F) 9.1 7.2 8.1b
39C (103F) 12.8 10.3 11.5a
11.0a 8.7b
Winelan...
Jejunal maltase of hatched chicks at 2
temperatures and 2 oxygen concentrations
Last 4
days
140 torr
(18%)
170 torr
(22%)
...
Thyroid Metabolism (T3)
Pipping; Turkey
Last 4
days
17%
Oxygen
23%
Oxygen
36C
(96F)
11.3 10.7 11.0a
39C
(103F)
6.9 9.3 8.1...
Ascites
FCR Total Mortality Mortality
associated with
Ascites
Eggshell
Temperature
37.8C 1.91 ±0.02 8.4 ±1.28b 2.81 ±0.65b...
Post Hatch Muscle Growth
The muscle fibers that the poult has 
at hatch is all that they will.
Increase muscle mass by inc...
36C and 23% O2
Temperature & oxygen effects
upon muscle fibers
(102F 17% O2)
4 stages of muscle degeneration
1   is roundi...
Investigators have
demonstrated:
• Reduction of thermoregulatory setpoint by
reduced incubation temperatures during
the la...
Leg Health
• Important for getting the birds to market but now also for
animal well being
• Examine leg health in trials w...
36 oC 39 oC
Effect of incubation temperature on the amount of
Transforming Growth Factor -1 in Low G strain
Oviedo et al. ...
Sottosanti et al.
Incubation Temperature
(Shell temp)
Bursa % BW
(DOH)
LH 0.095±0.0011b
LS 0.092±0.0011b
SH 0.102±0.0011ab...
Single stage is being discussed
as a way to improve
performance in the field
• Able to stage the temperature, humidity
and...
Single stage incubation
• We close the dampers when fresh air
requires are low
o To provide a more uniform environment wit...
Multi-stage setter and SS vs MS hatchers
(commercial operation)
Parameter Multi-stage Single stage
7 day body weight (g) 1...
You see a fast return on your
investment in plant upgrades
It is more difficult to see a fast
return on investment in the
...
Unfortunately the major measure
of hatchery efficiency is a
increase in hatchability.
You need to consider the impact
of q...
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Como la incubación puede impactar la productividad del pollo de engorda

  1. 1. Como la incubación puede impactar la productividad del pollo de engorda M.J. Wineland Prestage Department of Poultry Science North Carolina State University Raleigh, North Carolina
  2. 2. Usted en el negocio de la producción de carne¡ Desafíos
  3. 3. La calidad del influirá la cantidad de carne que se mueva a través de la planta hatchling • Pesos del pollo • Conversión alimenticia • Viabilidad • ¿Qué hay de la uniformidad?
  4. 4. Durante la incubación • Usted desarrolla al pollo • Usted desaroolla las membranas extra- embrionarias que suministran la nutrición • Si no son correctos obtendrá pollitos de menor calidad
  5. 5. La calidad de los pollitos neonatos dependerá en gran parte de cómo al embrión se le permite utilizar los nutrientes que contiene el huevo.
  6. 6. Manjeo de la incubación • Que puede salir mal – Nacimientos reducidos – Menor rendimiento • Porqué puede ocurrir – Se altera la utilización apropiada de los nutrientes – Se altera el desarrollo de los órganos
  7. 7. Qué puede salir mal: impacto del ambiente pobre en la incubadora: Altera – metabolismo de la energía – metabolismo tiroideo – desarrollo intestinal – función cardiaca – desarrollo muscular – hueso y tendón – Dermatitis del cojinete plantar (Christensen et al., 2002, 2005, 2006; Oviedo et al. Wineland et al., 2004, 2005, 2006)
  8. 8. Parametros que impactan la calidad de los pollitos recién nacidos Temperatura Ventilación Humedad o  Volteo 3-4x 2x 2x 2x 1x 1x 1x
  9. 9. – Entender el proceso completo • Saber qué es normal. • Saber cómo el ambiente del a incubadora afecta el desarrollo apropiado. • Saber cómo el ambiente del cuarto afecta la operación de la incubadora. Producir pollitos de calidad requiere:
  10. 10. Nutrientes para el desarrollo embrionario OXIGENO BIOXIDO DE CARBON O VAPOR DE AGUA Utilización de la  yema Utilización del  albúmen
  11. 11. • ¿Cómo afectan los parámetros de incubación el desarrollo de las estructuras extraembrionarias que suministran nutrientes para el desarrollo embrionario? – Energía – Proteína – Vitaminas y minerales
  12. 12. Componentes Extra- Embrionarios• Membranas – Saco vitelino – Amnios – Corion – Alantoides • Fluido Sub-embrionario
  13. 13. Respiración Corio-alantoidea
  14. 14. Propiedades del cascarón: Conductancia de vapores de gas • Mide la facilidad con la cual el gas se difunde a través del cascarón – Difusión pasiva • La fuerza con la cual los gases se difunden a través del cascarón es proporcional a a la diferencia en concentración entre el interior y el exterior del huevo • La conductancia provee una medida de las propiedades del gas cuando el embrión está en la fase de meseta de consumo de oxígeno
  15. 15. Poros del  cacarón
  16. 16. Consumo de oxígeno • La demanda de oxígeno por parte del embrión es mínima hasta alrededor del día 5 - 8
  17. 17. Embrión en la meseta de consumo de oxígeno • Se retrasa porque debe continuar el crecimiento y función embrionaria • Debe continuar si a el sumnistro completo de O2
  18. 18. Respuesta embrionaria a la ventilación anormal • Tiene la capacidad de decir Quiero vivir!!!! • La hipoxia causa redistribución del gasto cardiaco • Se incrementa la magnitud de los cambios conforme avanza la incubación – Favorece: corazón y cerebro – Sacrifica: higado, saco vitelino, canal Mulder et al., 1998
  19. 19. Influencia de la disponibilidad de O2 (debida a la conductancia del cascarón) sobre el crecimiento embrionario? (desarrollo de órganos?) * Cutchin et al. 2009
  20. 20. Ventilación • Movimiento de aire dentro de la incubadora – Ambiente con temperatura uniforme • Movimiento de aire a través de la incubadora (remueve CO2 y vapor de agua, y suministra O2) – La disponibilidad de O2 para el embrión está influida por: • Ambiente de la máquina • Conductancia del cascarón
  21. 21. Ventilación • Qué pasa si las unidades de aire fresco no trabajan bien? • Qué sucede si la presión en las salas de incubadoras y nacedoras no es correcta? • Qué ocurre si la presión en el plenum no es correcta? • O el flujo de aire en los ductos no es correcta? – forzada – balanceada
  22. 22. Ventilación adecuada • El embrión recibe suficiente oxígeno • Se remueve suficiente humedad y bióxido de carbono
  23. 23. Volteo • Regula el flujo de aire a través del huevo para suministrar calor a los embriones que inician su desarrollo (multi-etapa) o remueve calor metabólico de los embriones más grandes • El aire busca la ruta de menor resistencia • Hay uniformidad dentro y entre las máquinas • Cuando los parámetros no son los mismos no hay control sobre el proceso
  24. 24. Volteo • Cuánto ángulo? • Cuándo voltear? • Impacto del ángulo? • Qué le hace la flujo de aire • Membranas extra embrionarias
  25. 25. Otros impactos de la falta de volteo Volteo % naci- mientos de los fértiles Fluido Sub- Embrionario (ml) 18d 92.88a 28.47a 1-3d 90.84ab 25.78b Sin 1-3d 84.85b 27.01b 1-7d 93.33a Sin 1-7d 80.38b Sin volteo 70.43c 26.11b • Incrementa el albúmen residual • Incrementa la mortalidad temprana y tardía Cutchin et al, 2009
  26. 26. Efectos del volteo Nacimiento de los fértiles (Cutchin and Wineland, 2009) 58.2 83.34 91.07 50 75 100 Nacimientodefétiles, porcentaje 15 30 45 a b c Nacimiento de Fértiles
  27. 27. El ángulo de volteo es importante o no • Puede reducir demasiado el ángulo y causar estratificación de nutrientes • Dentro de un rango no se ven diferencias Peso corporal a las 6 semanas Grados hembras machos 35 2536 g 2954 g 40 2529 g 2987 g 45 2534 g 3017 g
  28. 28. Membrana del saco vitelino • El volteo influye el desarrollo de la membrana del saco vitelino 72 hrs.
  29. 29. Por qué voltear al embrión? • La falla en el volteo ocasiona – Retraso en la formación dela membrana corioalantoidea
  30. 30. Humedad en la incubadora Gobierna la pérdida de humedad del huevo PERO….. La pérdida de humedad también está influida por la conductancia del cascarón
  31. 31. Humedad- Pérdida de humedad • El agua seproduce por el embrión durante el metabolismo de los nutrientes en el huevo, y debe ser eliminada
  32. 32. Comparación de la pérdida de humedad del huevo -18d 10.5 11 11.5 12 12.5 13 13.5 MS SS Incubation System %MoistureLoss a b P <.0001
  33. 33. Cuánta humedad se debe perder? Un par de comentarios • Cuánta y cuándo debe perderse? – Usar los 18d como indicador – El huevo sigue perdiendo agua a través de los poros hasta el picaje – Entonces, si se pierde menos en la incubadora pero suficiente en la nacedora ¿eso es lo importante? • El fluido alantoideo es el reservorio del exceso de agua en el huevo (menor pérdida del huevo más de un pico al nacimiento)
  34. 34. Humedad – Pérdida de humedad • Típicamen- te varía dentro de las parvadas 7-18%
  35. 35. Picaje alto es indicador de insuficiente pérdida de humedad (cámara de aire pequeña)
  36. 36. Incubación a gran altitud • 2 preocupaciones –Presión parcial de oxígeno –Humedad relativa
  37. 37. Temperatura del embrión • Afectada por – Valor establecido – Flujo de aire • Periodos importantes – Temperatura embrionaria temprana – Temperatura embrionaria tardía
  38. 38. Qué puede salir mal: impacto del ambiente pobre en la incubadora: Altera – metabolismo de la energía – metabolismo tiroideo – desarrollo intestinal – función cardiaca – desarrollo muscular – hueso y tendón – Dermatitis del cojinete plantar (Christensen et al., 2002, 2005, 2006; Oviedo et al. Wineland et al., 2004, 2005, 2006)
  39. 39. Crecimiento embrionario bajo tres  perfiles de temperatura
  40. 40. % de saco vitelino residual Últimos 4 días Oxígeno 18% Oxígeno 22% 36C (96F) 9.1 7.2 8.1b 39C (103F) 12.8 10.3 11.5a 11.0a 8.7b Wineland et al. 2001
  41. 41. Maltasa Yeyunal de pollitos nacidos a 2 temperaturas y 2 concentraciones de oxígeno Últimos 4 días 140 torr (18%) 170 torr (22%) 36° C (97°F) 0.363 0.367 0.365 a 39 °C (103°F) 0.189 0.139 0.163 b 0.275 0.253 Christensen et al. 2005
  42. 42. Metabolimo Tiroideo (T3) al picaje; Pavo Últimos 4 días Oxígeno 17% Oxígeno 23% 36C (96F) 11.3 10.7 11.0a 39C (103F) 6.9 9.3 8.1b NS
  43. 43. Ascitis ICA Mortalitdad Total Mortalidad asociada con Ascitis Temperatura del cascarón 37.8C 1.91 ±0.02 8.4 ±1.28b 2.81 ±0.65b 38.9C 1.93 ±0.02 12.5 ±1.16a 6.6 ±1.02a Temperatura de crianza Regular 1.86 ±0.01b 8.1 ±1.00b 2.8 ±0.69b Fría 1.98 ±0.02a 12.8 ±1.37a 6.6 ±1.00a EST p=0.37 p=0.008 p=0.0001 Temperatura de crianza p<0.001 p=0.02 p=0.004 Molenaar et al., 2011
  44. 44. Crecimiento Muscular post nacimiento Las fibras musculares que tiene el  pollo al nacimiento son todas las que  tendrá El incremento de la masa muscular  se debe al incremento del tamaño de  la fibra muscular No quereos hacer nada que destruya  las masas musculares
  45. 45. 36C y 23% O2 Efectos de la Temperatura & oxígeno sobre las fibras musculares (102F 17% O2) 4 etapas de degeneración muscular 1   Está redondeada 2   Está opaca (obscura en el borde) 3   Está degenerada 4   Sufre facocitosis 1 2 3 Christensen et al.2006
  46. 46. Los investigadores han demostrado : • Reducción del punto termorregulatorio por baja temperatura de incubación durante la etapa tardía (Shinder et al. 2011) • Disminución de la tasa metabólica durante el desarrollo y al nacimiento con temeratura elevada intermitente 7 - 16d. (Piestun et al. 2009) Volcani Center, Israel
  47. 47. Salud de piernas • Importante para que las aves lleguen al mercado, pero ahora también para el bienestar animal • Examinar la salud de piernas en ensayos de exposición a 2 temperaturas y 2 concentraciones de oxígeno  hipotiroidismo • Asimetría? • Formación / maduración ósea apropiada?  Colágeno tipo X  Factor de Crecimiento Transformante (Tumoral) -1  Desarrollo de Tendón (Oviedo et al. 2006)
  48. 48. 36 oC 39 oC Efecto de la temperatura de incubación sobre la cantidad de Factor de Crecimiento Transformante (tumoral)  -1 en aves Low G Oviedo et al. 2008
  49. 49. Sottosanti et al. Temperatura de incubación (temp del cascarón) Bolsa de Fabricio % Peso corp. (DOH) LH 0.095±0.0011b LS 0.092±0.0011b SH 0.102±0.0011ab SS 0.123±0.0011aP =0.0142 Los investigadores han demostrado: Virginia Tech
  50. 50. Se discute la etapa única como una forma de mejorar la productividad en el campo • Capaz de fijar los parámetros de temperatura, humedad y ventilación • La étapa única intenta mantener el ambiente embrionario óptimo más que el ambiente promedio de la máquina
  51. 51. Incubación de etapa única • Se cierran los dampers cuando los requerimientos de aire fresco son bajos o Para lograr un ambiente más uniforme con las máquinas? • Bajar el punto de ajuste de la temperatura • Reducción de la pérdida de humedad de los huevos
  52. 52. Incubadora multi etapa y nacedoras Etapa única vs multi etapa (operación comercial) Parámetro Multi-etapa Etapa única Peso corporal 7 días (g) 138b 144a Peso corporal 56 días(g) 3796b 3889a Viabilidad 98.2% 98.6% Peso promedio en la planta 3.617 Kg (7.957 lb) 3.661 Kg (8.055 lb) Conversión alimenticia ajustada a 3.636Kg(8 lb) 1.943 1.937 Oviedo et al. 2009
  53. 53. Se observa retorno rápido de la inversión en la modernización de las plantas Es más difícil ver un retorno rápido de la inversión en la planta incubadora
  54. 54. Desafortunadamente la medida más importante de la eficiencia de la incubadora es el incremento en la incubabilidad. Debe considerarse el impacto de la calidad de la planta incubadora
  55. 55. How incubation can impact broiler performance M.J. Wineland Prestage Department of Poultry Science North Carolina State University Raleigh, North Carolina
  56. 56. Your in the business of producing meat! Challenges
  57. 57. Quality of hatchling will influence the amount of meat you move through the plant. • Broiler weights • Feed conversion • Livability • What about uniformity?
  58. 58. During incubation • You develop the chick • You develop the extra-embryonic membranes which supply nutrition • If not correct you will have lower quality chick
  59. 59. Quality of the hatchling will depend in large part by how the embryo is allowed to utilize the nutrients that are provided within the egg.
  60. 60. Incubational Management • What can go wrong – Reduced hatch – Reduced performance • Why does this occur – You alter proper nutrient utilization – Alter organ development
  61. 61. What can go wrong: Poor incubator environment impacts: – Alter energy metabolism – Alter thyroid metabolism – Alter intestinal development – Alter cardiac function – Alter muscle development – Alter bone and tendon – Impacts footpad dermatitis (Christensen et al., 2002, 2005, 2006; Oviedo et al. Wineland et al., 2004, 2005, 2006)
  62. 62. Parameters impacting hatchling quality Temperature Ventilation Humidity or  Turning 3-4x 2x 2x 2x 1x 1x 1x
  63. 63. –Understand the complete process • Know what is normal. • Know how incubator environment affects proper development. • Know how room environment affects incubator operation. Producing quality chicks requires that:
  64. 64. Nutrients for developing embryo OXYGEN CARBON DIOXIDE WATER VAPOR Yolk utilization Albumen utilization
  65. 65. • How do the parameters of incubation affect development of the extra-embryonic structures that provide nutrients for the development embryo? – Energy – Protein – Vitamins and minerals
  66. 66. Extra-Embryonic Component • Membranes – Yolk sac – Amnion – Chorion – Allantois • Sub-embryonic fluid
  67. 67. Chorio-allantoic Respiration
  68. 68. Shell properties: Conductance of gas vapors • Measures the ease with which gas diffuses across the shell – Passive diffusion • The force at which gases diffuse across the shell is proportional to the difference in concentration between the inside and outside of the egg • Conductance provides a measure of gas properties when embryo is at the plateau stage of oxygen consumption
  69. 69. Pores  of  shell
  70. 70. Oxygen Consumption • Oxygen demand by the embryo is minimal until about day 5- 8
  71. 71. Embryo entering plateau of oxygen consumption • Is hindered because must continue embryonic growth and function • Must continue without the full provision of O2
  72. 72. Embryo response to abnormal ventilation • Has capability to say I want to live!!!! • Hypoxia causes a redistribution of cardiac output • Magnitude of changes increased as incubation time advanced – Favor: heart and brain – Expense: liver, yolk sac, carcass Mulder et al., 1998
  73. 73. Influence of O2 (due to shell conductance) availability upon growth of embryo? (organ develop?) * Cutchin et al. 2009
  74. 74. Ventilation • Movement of air within the incubator – Uniform temperature environment • Movement of air through the incubator (remove CO2 and water vapor and supply O2) – Embryo oxygen availability influenced by • Machine environment • Eggshell conductance
  75. 75. Ventilation • What if fresh air units not working correctly? • What happens if setter and hatcher hall pressures are not correct? • What happens if exhaust plenum room pressure is not correct • or exhaust duct air flow is not correct? – draw – balanced
  76. 76. Adequate ventilation • Is the embryo receiving sufficient oxygen • Is sufficient moisture and carbon dioxide being removed
  77. 77. Turning • Manages air flow across the egg to provide heat to newer developing embryos (multi- stage) or remove metabolic heat from older embryos • Air seeks path of least resistance • Is there uniformity within and between machines • When all parameters are not the same you do not have control of the process
  78. 78. Turning • How much angle? • When turn? • Impact of angle? • What it does to air flow • Extra embryonic membrane
  79. 79. Other Impacts of Not Turning % Hatch of Fertile Sub Embryonic Fluid (ml) Turned 18d 92.88a 28.47a Turned 1-3d 90.84ab 25.78b Not 1-3d 84.85b 27.01b Turned 1-7d 93.33a Not 1-7d 80.38b Not turned 70.43c 26.11b • Increase residual albumen • Increase early & late mortality Cutchin et al, 2009
  80. 80. Effects of turning Hatch of Fertile (Cutchin and Wineland, 2009) 58.2 83.34 91.07 50 75 100 Hatchoffertilepercentage 15 30 45 a b c Hatch of Fertile p <0.0001
  81. 81. Turning angle is important or not important • Can reduce angle to much and cause of stratification of nutrients • But within a range we don’t see any difference 6 week BW of females 6 week BW of males 35 Degrees 2536 g 2954 g 40 degrees 2529 g 2987 g 45 degrees 2534 g 3017 g
  82. 82. Yolk sac membrane • Turning influences development of yolk sac membrane 72 hrs.
  83. 83. Why Turn the Embryo? • Failure to turn causes – the chorioallantoic membrane formation to be retarded.
  84. 84. Humidity in the Incubator Governs moisture loss from the egg BUT….. moisture loss is also influenced by egg shell conductance
  85. 85. Humidity - Moisture Loss • Water is produced by the embryo during the metabolism of the nutrients in the egg, thus water must be lost
  86. 86. Comparison of egg moisture loss - 18d 10.5 11 11.5 12 12.5 13 13.5 MS SS Incubation System %MoistureLoss a b P <.0001
  87. 87. How much moisture is needed to be loss?? Couple of comments. • How much and when does it need to be loss? – Use 18d as indicator – Remember egg continues to lose water through pores up to pipping – So if I lose less in setter but lose sufficient in hatcher is that what is important? • Allantoic fluid is the reservoir for excess water in egg (less loss from egg more of a spike at hatch)
  88. 88. Humidity - Moisture Loss • Typically varies within flocks 7- 18%
  89. 89. High pip is indicator of insufficient moisture loss (small air cell)
  90. 90. High altitude Incubation • 2 concerns –Oxygen partial pressure –Relative humidity
  91. 91. Embryo temperature • Affected by – Set point – Air flow • Important times – Early embryonic temperatures – Late embryonic temperatures
  92. 92. What can go wrong: Poor incubator environment impacts: – Alter energy metabolism – Alter thyroid metabolism – Alter intestinal development – Alter cardiac function – Alter muscle development – Alter bone and tendon – Impact footpad dermatitis (Christensen et al., 2002, 2005, 2006; Oviedo et al. Wineland et al., 2004, 2005, 2006)
  93. 93. Embryo growth under 3 different  temperature profiles
  94. 94. % Residual yolk sac Last 4 days 18% Oxygen 22% Oxygen 36C (96F) 9.1 7.2 8.1b 39C (103F) 12.8 10.3 11.5a 11.0a 8.7b Wineland et al. 2001
  95. 95. Jejunal maltase of hatched chicks at 2 temperatures and 2 oxygen concentrations Last 4 days 140 torr (18%) 170 torr (22%) 36° C (97°F) 0.363 0.367 0.365 a 39 °C (103°F) 0.189 0.139 0.163 b 0.275 0.253 Christensen et al. 2005
  96. 96. Thyroid Metabolism (T3) Pipping; Turkey Last 4 days 17% Oxygen 23% Oxygen 36C (96F) 11.3 10.7 11.0a 39C (103F) 6.9 9.3 8.1b NS
  97. 97. Ascites FCR Total Mortality Mortality associated with Ascites Eggshell Temperature 37.8C 1.91 ±0.02 8.4 ±1.28b 2.81 ±0.65b 38.9C 1.93 ±0.02 12.5 ±1.16a 6.6 ±1.02a Grow-out temperature Regular 1.86 ±0.01b 8.1 ±1.00b 2.8 ±0.69b Cold 1.98 ±0.02a 12.8 ±1.37a 6.6 ±1.00a EST p=0.37 p=0.008 p=0.0001 Grow out temperature p<0.001 p=0.02 p=0.004 Molenaar et al., 2011
  98. 98. Post Hatch Muscle Growth The muscle fibers that the poult has  at hatch is all that they will. Increase muscle mass by increasing  size of muscle fibers We do not want to do anything that  will destroy muscle fibers
  99. 99. 36C and 23% O2 Temperature & oxygen effects upon muscle fibers (102F 17% O2) 4 stages of muscle degeneration 1   is rounding 2   is opaque (darkness on edge) 3   is degenerating 4   is undergoing phagocytosis 1 2 3 Christensen et al.2006
  100. 100. Investigators have demonstrated: • Reduction of thermoregulatory setpoint by reduced incubation temperatures during the latter part. (Shinder et al. 2011) • Lowering of metabolic rate during development and at hatch with intermittent elevated temperature 7-16d. (Piestun et al. 2009) Volcani Center, Israel
  101. 101. Leg Health • Important for getting the birds to market but now also for animal well being • Examine leg health in trials where we exposed 2 temps and 2 oxygen concentrations  hypothyroid • Asymmetry? • Proper bone formation/maturation?  Collagen type X  Transforming Growth Factor -1  Tendon development (Oviedo et al. 2006)
  102. 102. 36 oC 39 oC Effect of incubation temperature on the amount of Transforming Growth Factor -1 in Low G strain Oviedo et al. 2008
  103. 103. Sottosanti et al. Incubation Temperature (Shell temp) Bursa % BW (DOH) LH 0.095±0.0011b LS 0.092±0.0011b SH 0.102±0.0011ab SS 0.123±0.0011aP =0.0142 Investigators have demonstrated: Virginia Tech
  104. 104. Single stage is being discussed as a way to improve performance in the field • Able to stage the temperature, humidity and ventilation parameters • Single stage is an attempt to maintain optimal embryo environment rather than an average cabinet environment
  105. 105. Single stage incubation • We close the dampers when fresh air requires are low o To provide a more uniform environment with the cabinets? • Step down temperature setpoints • Reduced moisture loss from eggs
  106. 106. Multi-stage setter and SS vs MS hatchers (commercial operation) Parameter Multi-stage Single stage 7 day body weight (g) 138b 144a 56 day body weight (g) 3796b 3889a Livability 98.2% 98.6% Average weight at plant 3.617 Kg (7.957 lb) 3.661 Kg (8.055 lb) Feed conversion adjusted to 3.636Kg(8 lb) 1.943 1.937 Oviedo et al. 2009
  107. 107. You see a fast return on your investment in plant upgrades It is more difficult to see a fast return on investment in the hatchery
  108. 108. Unfortunately the major measure of hatchery efficiency is a increase in hatchability. You need to consider the impact of quality from the hatchery

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