Dr. Marleen Boerjan.Director de Investigación y desarrollo de Pas Reform

Publicado en International Hatchery Practice

a producción de la aviculturamoderna requiere avesque crezcan uniforme yeficientemente, lo cual significaque la mayoría de la nutrición de

las aves esta dirigida a la producción. Aveseficientes son resistentes a condiciones de

estrésy ellas usansolo pequeñas cantidadesde nutrientes para el mantenimiento de lossistemas fisiológicos básicos.

Losgenetistas han introducido el conceptode robustez para describir esta eficiencia,"avesmodernas"en términos másbiológicos,así que hoy en día, la robustez tambiéndefine una característica importante para laselección, relacionada a la salud y bienestardel animal.

La robustez es un criterio de salud quese origina en la vida embrionaria y secorrelaciona con el crecimiento y laresistencia de los pollos individuales bajodiferentes condiciones de la granja.

Definimos un pollo de un día de edad

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robusto como un pollo de primera calidadque presenta un crecimiento predecible yuna producción bajo diferentes diseños degranjasy condiciones fluctuantes, talescomoaltas y bajastemperaturas. Lotesde un pollorobusto de un día de edad muestran bajamortalidad, necesitan menor medicacióny tiene el potencial para un crecimientoóptimo incluso bajo condiciones adversasen la granja.

Incubación circadiana.

Para soportar el desarrollo del pollo de undía de edad, PasReform ha introducido laincubación circadiana como un desarrollo

natural y progresivo de la incubación deetapa única. La incubación circadianaesta basada en observaciones que el"entrenamiento" embrionario o la

impresión de las funciones del cuerpo -estimula la robustez sobre la granja.

Esta "impresión" es lograda mediante laexposición del embrión a condicionesambientales durante periodos críticos de

la maduración de los sistemas de controlfisiológicos- y ha mostradoserel causantede alteraciones prolongadas en el programaepigenético perinatal de las funciones delcuerpo.

En la avicultura, el sistema fisiológicomas entendido es la maduración de la

termorregulación y su dependencia atemperaturas de incubadora. Estudiosmuestran que embriones expuestos acortos periodos de calor o frio desarrollanuna mejor capacidad para controlar latemperatura del cuerpo durante periodosde calor o frio en la granja.

Consecuentemente, estas aves retienenmejor sus alimentos para el crecimiento- yusan mucho menos para el mantenimientode lasfunciones del cuerpo.

La incubación circadiana es un protocolode estado único que incluye estimulaciónperiódica, mediante el incremento de latemperatura durante ciertos periodossensibles de desarrollo embrionario. El

Tabla 1. Estimulación de temperatura: huevos (337) expuestos por dos horas diarias a 38.5° e durante losúltimos 4 días de incubación (días 18-21) (Tzchentke B.y Halle l. (2009). Influencia de la estimulación de latemperatura durante los últímos 4 días de incubación sobre la razón secundaria sexual y la performancetardía en pollos broilers machos y hembras (Br. Poultry 5ci.). 50 (5): 634-640.

Todos(machos +

hembras) eclosiónde huevos fértiles

(0/0)

Macho:Peso corporal

final (35 d)

Incubadoracontrol

94.6

97.0*

*( P < 0.05 )

termino circadiano literalmente significa"cerca de un día'; ya que deriva del latín("Circa"= cerca y"Dies" = dia).

Circadiana por lo tanto se refiere a ritmosbiológicos diarios observados en la mayoríade organismos, tales como el ritmo día-noche en la temperatura del cuerpo. Elritmo biológico, también llamado el relojcircadiano o biológico, son esenciales parala regulación del ritmo metabólico diarioy otras funciones fisiológicas. En contrastea la naturaleza, los embriones nacidos enuna incubadora convencional no estánexpuestos a un ritmo diario. Esto cambiacuando la técnica de incubación circadianaes implementada.

Desarrollo del embrión.

Para entender la robustez de un pollo de undía de edad, necesitamos primero entenderel desarrollo y maduración de los sistemasfisiológicos en el embrión. El desarrolloembrionario comprende un numerode interacciones fisiológicas complejasentre células y grupos de células, mejorentendido mediante la simple observacióndel desarrollo que toma lugar en diferentesfases.

. Laprimerafasede desarrolloes llamadaFase de Diferenciación. Esta fase escuando las diferentes estructuras

62.2 :t 2.9 2270:t203 1.50:tO.04

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embrionarias y organos prematurosson determinados y diferenciados.

. Lasegunda fase - Fase de Crecimiento-es llamada asi porque es cuando losdiferentes órganos y tejidos crecenhasta su tamaño y estructura final. Nosolo los órganos desarrollan su formafinal. también adquieren la capacidadpara funcionar fisiológica mente, apesar de que a este punto no están aunintegrados en un sistema de controlfisiológico.

. La tercera y fase final del desarrolloembrionario es conocida comoFase de Maduración, caracterizadapor la maduración de las funcionesfisiológicas y el desarrollo de sistemasfisiológicos integrados y de controlendocrino.

El desarrollo embrionario es un procesocontinuo. Cada fase embrionaria sesobrepone, mientras que el embrión semueve gradualmente desde un estadoembrionario hacia uno de eclosión.

La performance post natal normalsolamente es posible cuando la maduraciónfuncional de los órganos y una fina sintoníade los circuitos fisiológicos integrados sehan llevado a cabo durante los días finalesde la incubación.

Un buen ejemplo de un "circuitofisiológicointegrado" es el sistema termorregulador, elcual controla la temperatura del cuerpo'enel ultimo estadio del embrión y el pollo.

Los órganos involucrados en latermorregulación - tal como el hipotálamo,la glándula pituitaria y tiroides - desarrollany crecen durante el periodo medio, o fase decrecimiento, de la incubación.

La maduración final del sistematermorregulador, sin embargo, ocurre

durante los últimos días de la fase demaduración en el embrión y los primerosdías luego de la eclosión.

Expresión diferencial de genes

Para entender mejor la ruta para lograrun pollo robusto de un día de edad quepueda enfrentar con condiciones variablesen la granja, necesitamos mirar a un nivelmenor que el desarrollo embrionario: Eldela interacción célula-célulay de la expresióndiferencial de genes.

Cada fase del desarrollo embrionariodescrita anteriormente es reconocida porinteracciones celulares específicas y laexpresión diferencial de genes.

Como el embrión desarrolla luego dela fertilización, el numero de células seincrementa- y estas célulasse diferenciany adoptan las características de su ultimodestino definido.

Algunas células crecen para formar tejidomuscular, mientras que otras se hacen partedel esqueleto.

Ladiferenciación de lascélulas es resultados -de la expresión diferencial de genes: célulasmusculares expresan genes para proteínascontractivas, mientras que células del huesoproducen proteínas que pueden unir calcio,por ejemplo.

Esta expresión diferencial de genes es elfundamento de las 3 fases del desarrolloembrionario- y la activación diferencial degenes ha formado un punto clave para lainvestigación y publicación en el campo dela biología del desarrollo.

Ahora se entiende generalmente quevariaciones pequeñas en el ambiente de lascélulas embrionarias inducirá variacionesen la expresión de los genes. Embrionesderivados de los mismos padres, teniendoel mismo potencial genético básicoheredado, desarrollan a diferentes fenotiposcuando se exponen a diferentes agentesinductores ambientales: los agentes quepreparan y adaptan al embrión paraenfrentar a condiciones variantes luego delnacimiento.

Un termino frecuente mente usado paraexplicar la interacción embrión - ambientees la adaptación epigenética: Elestudio decómo cambios en el patrón de expresiónde genes mediada por el ambiente puedecausar variaciones en el fenotipo.

Ladiscusión de hoy en día sobre el origen

embrionariode lasaludhumanay lafallaenel corazón en la vida madura, por ejemplo,se refiere a efectos epigenéticos durante eldesarrollo embrionario y fetal del bebe.

Adaptación Epigenética

En la investigación avícola la idea de queel embrión puede ser climatizado a ciertascondiciones para una mejor performancedurante su vida esta siendo cada vez masaceptada.

Elpunto de partida mejor estudiado para laadaptación epigenética es la exposición delembrión a breves periodos de temperaturabaja o alta.

Periodos críticos, cuando el embrión espropenso a adaptación térmica a sidoencontrado durante la fase temprana deldesarrollo, cuando la diferenciación deestructuras específicasesta siendo inducida-y nuevamente en lafase tardía de desarrollocuando los órganos y sistemas fisiológicosmaduran.

Una manipulación térmica de 4 días durantela fase de diferenciación a mostradoinfluenciar en la proliferación de célulasde tipo muscular en embriones de pavo,para subsecuentemente y positivamenteafectar el desarrollo muscular luego delnacimiento.

En el pollo cortos periodos de incrementode temperatura de 4 a 7 días embrionariospromueve actividad y movimientoembrionario, promoviendo el crecimientode músculo y piernas en el embrión.

Embriones broilers pueden sercondicionados térmicamente durante susdías finalesde incubación, tal como alcanzaruna tolerancia al desafío por calor a unaedad temprana en la granja, de tal maneraque altera el crecimiento post natal.

Cortos periodos de exposición a frío (60minutos a 15°C) a los 18 y 19 días dedesarrollo embrionarios presentan unamejor performance a los 38 días de edad.

La adaptación continua ocurre cuandola manipulación térmica periódica esaplicada durante el ultimo periodo de lafase de maduración, cuando los circuitos

..

Figura 1. Estimulación de temperatura en una incubadora de etapa única modular, adaptada parapermitir el principio de incubación circadiana. El periodo de acondicionamiento térmico de tres horasfue aplicado por incremento de puntos fijos de temperatura de 98° F a 100.6° F por tres horas en los días16.5,17.5 Y 18.5. Las temperaturas de la cascara del huevo fueron medidas automáticamente por lasmedias de los termistores de contacto.

integrados para el sistema termorreguladorestán mejor desarrollados- y por lo tantouna mayor respuesta al "entrenamiento".

La manipulación térmica durante estaultima fase en la nacedora y la incubadoramuestra un mejoramiento de 1.5% sobreel nacimiento, un 2.9% en el crecimientode machos y una mejorada conversiónalimenticia: todos indicadores de unarobustez incrementada en pollos de un díade edad.Mas investigaciones descifraran fasesembrionarias sensibles especificas ycondiciones para hace un mejor uso dela estimulación térmica en incubadorascomerciales para inducir una mejor robustezen pollos de galpones de diferentes edadesy razas comerciales.

Por el momento, resultados científicosprometedores ratifican desde ya eldesarrollo e introducción de la incubacióncircadiana.

De Etapa Única a la Circadiana

Si el gol de la incubación moderna esproducir pollos de un día de edad robustos,el sistema de etapa múltiple no cumple elgrado de control requerido y la incubaciónde etapa única requiere más desarrollo.

Incubadoras de etapa única pueden serajustadas por supuesto y establecerse detal manera que condiciones climáticasse ajusten con las necesidades de los

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I- I

embriones modernos, para mejorar lacalidad y uniformidad del pollo de un diade edad.

Hoyen día, laasunción básica para el diseñode programas de incubación de etapa únicaes que ocurra un desarrollo embrionarioóptimo bajo condiciones constantes, sinfluctuación.

Sin embargo, la idea que el embrión puedeser adaptado a ciertos factores de estrés(por ejemplo, alta o baja temperatura)para mejorar la robustez y pemitir mejorarla performance mas tarde en vida estáganando aceptación significativa. Enel sector avícola, donde el crecimientosustancial esta indicada por las siguientesdos o tres décadas.

La incubación circadiana señala un puenteimportante para reunir las demandas de lasiguiente generación y oportunidades en lacrianza comercial.

La mayoría de investigaciones sobrecondiciones terma les han sido realizadasbajo condiciones experimentalescontroladas, en pequeñas incubadoras. Encolaboración con una Granja de broilerscomerciales y el Centro de Investigación dela Universidad de Wageningen, Pas Reformha emprendido pruebas sobre una escalacomercial con 4 lotes de 35, 42, 48 Y 56semanas respectivamente.

En cada experimento, huevos Ross 308

de tres diferentes distribuidores fueronincubadosen una incubadora de etapaúnica modular, adaptada para permitirel principio con una capacidad de 115,200huevos.Paracada lote de huevos, unperiodode condición térmica de tres horasfueaplicadopor incremento de puntos detemperaturadesde 36.70 C (980 F) hasta38.1°e (100.60C) por tres horas en los días16.5,17.5Y18.5en la incubadora.

Enloscuatroexperimentos, la temperaturade la cascara de huevo se elevóinmediatamente luego de elevar deincrementarel punto fijado.

Alfinaldelperiodo de condiciones termicas,elpromediode la temperatura de la cascaradelhuevofuemedidaa39.8- 40.10C(103.6-104.2°F).

Encadadiadel experimento, la temperaturade la cascararetornó a la normal y fuecomparadacon las temperaturas de lascascarasde los huevos en la incubadoracontrolalashoraymedia.luegode completarel periodo de termo-acondicionamiento,medianteel retorno de los pu ntos fijados alatemperaturanormal (36.70 C/98° F).

Cadalote demostró influencia positivaen los resultados del nacimiento, comoresultadodel condiciona miento térmico.Una tendencia positiva clara sobrela performance se observó, con unmejoramientode 1- 2 puntos en los radiosdeconversiónalimenticia.

Estudios posteriores mejoraran losprotocolosdelcondicionamientotérmico enlaprácticaparadiferentes razascomercialesoedaddelosgalpones.

Porestarazón,PasReform ha iniciado unproyectode investigación en colaboracióncon Dr. B. Tzschentke del Instituto deBiología,Grupo de Trabajo de AdaptaciónPerinatalen la Universidad Humbold deBerliny el Dr.1.Halledel Instituto Friedrich-Loeffler,Instituto de Investigación FederalparalaSaludAnimal,Braunschweig.

Sabemos, sin embargo, que elacondicionamiento térmico es solobeneficiosocuando es aplicado de unamaneraclaray controlada, por duración ypuntosdetiempos específicos.

Un programa de incubación circadianapuedeseraplicadaúnicamente en prácticacomercial,si el sistema de incubación dela incubadorade etapa única contieneseccionesindividualescontroladas para uncontrolclimático preciso y (por lo tanto)

emite temperatura de cascara de huevohomogéneo.

Elsistema debe además estar equipado consuficientes mecanismos de calentamientoy enfriado para emitir cortos estímulosde calor y frio altamente precisos para laincubación de embriones que resulten enpollos de un día de edad uniformementerobustos.

Usada correctamente, la incubacióncircadiana abre la puerta a la dirección deuna crianza hacia la producción de pollosde un dia de edad uniforme y altamenterobusta que continuará hasta emitir unaperformance mejorada y robusta a nivel dela granja.

Conclusiones

El último logro del manejo de la crianzamoderna es producir pollos de un dia deedad uniformes y robustos.

La robustez es un criterio de salud que seorigina en el estadio de vida embrionariadel pollo y se correlaciona directamentecon la performance y la resistencia de pollosindividuales bajo diferentes condiciones decampo.

La robustez requiere un punto de partidade incubación específicos durante losllamados periodos críticos, por ejemplo laestimulación por calor o frio, para imprimirfisiológica mente al embrión de tal maneraque el pollo prospere en su ambiente degranja.

Acondicionamientos térmicos de cortaduración usando la incubación circadiana

mejora los resultados de nacimiento yproduce efectos de larga duración, con 1 -

2% de incremento en peso corporal final y1 2 puntos mejor en el índice de conversiónalimenticia.

Lotes de pollos de un día de edad uniformesy robustos mejoran la uniformidad a laedad de sacrificio y por lo tanto mejoran laeficiencia y performance a través de toda lacadena de producción.

Sin embargo, para respaldar el uso de laincubación circadiana, la incubadora debeproveer un control climático preciso, parapromover uniformidad de temperaturasajustadas.

Cadahuevo debe recibir un flujo consistentede aire acondicionado para un óptimoacondicionamiento térmico.