Artículos científicos

 

El incremento gradual de CO₂ en la primera mitad de la incubación, con cambio posterior de la presión de O₂, modifica la trayectoria de incubación del pollo de engorda

 

Gradual increase of CO₂ during first stages of incubation with late change of O₂ partial pressure, modifies the hatch trajectory of broiler chicks

 

Janet García Herrera* Marco Antonio Juárez Estrada* Sonia López Córdova*

 

* Departamento de Medicina y Zootecnia de Aves, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México, 04510, México, DF.

 

Responsable de correspondencia:
Marco Antonio Juárez Estrada,
teléfono: 5616-6923, 5622-5867 y 68 ext. 220,
correo electrónico: britoco@unam.mx.

 

Recibido el 12 de junio de 2012
Aceptado el 14 de noviembre de 2012

 

Abstract

This work was conducted to determine the effect of non-ventilation (NV) during the first 10 days of incubation on carbon dioxide (CO₂) concentrations and its effects on embryonic development (ED). Two studies were done on fertile hatching eggs from breeder hens (Ross 308) of 30 and 45 weeks of age. In the first study, two different incubation conditions were created, one incubator was non-ventilated (NV) during the first ten days of incubation, allowing the CO₂ to rise and a second incubator was kept under standard conditions, with adequate ventilation (V). After the first 10 days, both incubations were kept under standard conditions. NV group at 10 days of incubation showed 11 600 ppm of [CO₂], with 48% of hatchability from fertile eggs, higher (P < 0.05) than 2 100 ppm of [CO₂], and 41% of hatchability from fertile eggs of V group. Day-old chicks from NV were longer and heavier tan chicks from V group. For the second study, two different incubation conditions were created, one incubator was moderately non-ventilated (MNV), and the second one was strictly non-ventilated (SNV). At transfer time, a hole of 1.3 mm in diameter was done over eggshell air cell, every incubator had two groups: with hole (H) and without hole (NH). MNV group at ten days of incubation showed 15 000 ppm of [CO₂], and SNV group showed 17 000 ppm of [CO₂], with 82% and 77% of hatchability, respectively. The induced hypercapnia during the early development stage improved hatchability parameters, weight and length of chicks. In 45 week-old breeder hens, an optimal hatching profile at high height above sea level with a limit of 15 000 ppm of [CO₂] was determined. The eggshell hole helps to reduce embryonic mortality at 19.8 days; however, under this type of NV incubation, it is very important to take into account egg-mass loss, height above sea level and eggshell conductance constant, since all these factors contribute to generate the optimal partial pressure of [O₂] and [CO₂] before and during hatching.

Key words: Egshell conductance, hatchability, GallusGallus, embryodiafnosis, eggmass loss.

 

Resumen

Se implementó ventilación restringida (VR) para obtener un aumento gradual de CO₂ durante los primeros 10 días del desarrollo embrionario (DE) en dos estudios con huevos fértiles de aves reproductoras pesadas (Ross 308) de 30 y 45 semanas de edad. En el primer estudio se formaron dos grupos: VR y ventilación estándar (V). El grupo VR al día 10 del DE mostró 11 600 ppm de [CO₂], con 48% de incubabilidad, mayor a las 2 100 ppm de CO₂ y 41% de incubabilidad del grupo V. Los pollitos del grupo VR fueron más largos y pesados. En el segundo estudio, los grupos fueron: ventilación restringida media (VRM) y ventilación restringida alta (VRA). Al momento de la transferencia se efectuó una perforación de 1.3 mm en la cámara de aire, los grupos se subdividieron en cascarón sin perforar (CSP) y cascarón perforado (CP). El grupo VRM mostró 15 000 ppm de [CO₂] y el VRA 17 000 ppm, con 82% y 77% de incubabilidad, respectivamente. La hipercapnia inducida en la etapa temprana del DE favorece los parámetros de incubación, el peso y la longitud de los pollitos. En gallinas de 45 semanas de edad se determinó un perfil óptimo de incubación a gran altitud sobre el nivel del mar, con límite de 15 000 ppm para [CO₂]. La perforación en el cascarón disminuye la mortalidad en la etapa de inicio de la respiración pulmonar; sin embargo, debe lograrse el equilibrio hídrico de los embriones, además de considerar la altitud sobre el nivel del mar y el grado de k = conductancia del cascarón, ya que estos factores son clave para una óptima presión parcial de [O₂] y [CO₂] antes y durante la eclosión.

Palabras clave: Conducta del cascarón, natalidad, GallusGallus, embriodiagnóstico, balance hídrico.

 

Introducción

El desarrollo embrionario (DE) de las aves domésticas es un proceso dinámico que requiere de un equilibrio entre los factores involucrados; aunque la edad, la genética y la alimentación de los progenitores influyen en el tamaño del huevo, son la viabilidad del embrión, la calidad del cascarón, además de la composición química y física del medio ambiente que rodea al huevo los que determinan, en gran parte, el éxito de su eclosión.^1,2

El intercambio de gases es fundamental para el DE durante la incubación, ya que si éste no es apropiado, se puede afectar la viabilidad del embrión.^1,2 Aunque el O₂ es el gas que impulsa la maquinaria metabólica de las células embrionarias con el fin de obtener un desarrollo complejo, la producción y presencia del CO₂ es imprescindible en la generación de la presión interna que favorece el intercambio gaseoso.² De manera artificial, los huevos de gallina son incubados en un ambiente con 21% de O₂ y de 400 a 5,000 ppm de CO₂ durante los diferentes periodos de la incubación. La ventilación de las incubadoras proporciona O₂ para el embrión y elimina el exceso de CO₂ generado. Sin embargo, investigaciones recientes han mostrado que la hipercapnia inducida en determinados periodos a lo largo del proceso de incubación puede ser benéfica para el DE.^3-5 Por ejemplo, De Smit et al.⁴ observaron que un aumento gradual de hasta 15,000 ppm de CO₂ durante los primeros 10 días de incubación, favorece un mayor desarrollo del embrión y un mejor desenvolvimiento en el crecimiento de las aves después de su eclosión; Willemsen et al.,⁵ con un sistema de no-ventilación (NV) durante este mismo periodo, observaron una menor proporción de embriones en mala posición y un mayor porcentaje de nacimientos. La tolerancia de los embriones al CO₂ se modifica conforme avanza el DE, lo cual se debe a un rápido establecimiento del sistema respiratorio primario a través de la vasculosa y de la membrana corioalantoidea (MCA), la cual inicia su funcionamiento a las 96 horas del DE y se encuentra completamente funcional a las 150 horas de dicho proceso.^4,6 Ambas estructuras permiten la difusión de oxígeno, bióxido de carbono y vapor de H₂O entre el medio ambiente y la sangre del embrión durante el proceso de incubación temprano y medio.⁷ Por lo tanto, el incremento de la presión externa al cascarón por el CO₂ tiende a inducir una falta de disponibilidad de O₂, lo cual promueve el desarrollo y funcionamiento más precoz de la MCA; consecuentemente, hay un mayor desarrollo de determinados órganos del embrión, que, al favorecer un acelerado DE, propicia una mayor madurez, por lo tanto, la eclosión es más temprana, con una ventana de nacimientos más estrecha y una optimización general de la incubabilidad.^1,4,8,9 Para lograr una buena uniformidad de parvada es preferible que durante la incubación exista una ventana de nacimiento corta, ya que una concentración mayor a 20,000 ppm de CO₂ estimula a los pollitos a picar el cascarón.¹⁰ El estímulo primordial para disparar el picaje interno es el incremento de CO_2,, con un aumento significativo en la concentración de corticosterona y T3/T4; agotada la reserva de aire de la cámara, se requiere contar con gran disponibilidad de O₂, ésta es la etapa más crítica del DE, ya que si el futuro pollito no logra efectuar favorablemente el cambio de respiración difusiva a convectiva en un periodo aproximado de 6 horas, se compromete su sobrevivencia. De acuerdo con diversas investigaciones se ha observado que una disponibilidad de hasta 23% de O₂ durante este periodo puede contribuir a mejorar la tasa de natalidad.^11-14

Meir y Tazawa¹⁵ describen una forma para tratar de aumentar el porcentaje de nacimientos, que consiste en la perforación del cascarón sobre la cámara de aire durante la segunda etapa del periodo de incubación de huevos fértiles de gallina y gansa. La perforación aumenta tentativamente la presión parcial de oxígeno (PaO₂) de forma interna y lateral a la MCA,^16,17 lo cual según indican Meir y Tazawa,¹⁵ mejora el intercambio gaseoso y aumenta la disponibilidad de oxígeno al embrión en una de las etapas más críticas del DE, cuando se sustituye gradualmente la respiración difusiva de la MCA a la forma convectiva de los capilares aéreos de los pulmones. Correa et al.¹⁸ describieron un método para aplicar vacunas in ovo por medio de inyección automática en el que los embriones inoculados después de las 460 horas y antes de las 468 horas de incubación, presentaron mejor incubabilidad, posiblemente por favorecer el intercambio gaseoso. En el presente estudio se valora un cambio en la trayectoria de incubación con la finalidad de favorecer el DE, atribuido a una incubación temprana con incremento en la concentración de CO₂, complementado con una mayor disponibilidad de O₂ en el momento crítico del cambio de respiración embrionaria de difusiva a convectiva al momento de la transferencia de la máquina incubadora a la nacedora.

 

Material y métodos

Se utilizaron huevos fértiles de aves reproductoras pesadas de la estirpe Ross 308, de 30 y 45 semanas de edad, alojadas en una granja ubicada a 890 msnm en Jojutla, Morelos. Los huevos fueron trasladados al sitio de incubación a una altura de 2,230 msnm, se pesaron e identificaron y posteriormente se asignaron de manera aleatoria a cada uno de los tratamientos.

Diseño experimental

Para el primer estudio se formaron dos grupos experimentales con los huevos de las aves de 30 semanas de edad: el primero fue con ventilación restringida (VR) y el segundo con ventilación estándar (V), para ambos se empleó el mismo tipo de máquina incubadora.* La VR se logró durante los primeros 10 días de incubación, al cerrar las aberturas de exhaucio o salida de aire (dos en la parte superior en este modelo de incubadora) y, de manera parcial, las entradas de aire o damper; el grupo V se mantuvo bajo condiciones de incubación de acuerdo con lo recomendado por el fabricante de las incubadoras para efectuar incubaciones en sitios por arriba de los 900 msnm (0.5% de CO₂ y 21% de O₂); después del día 10, ambos grupos continuaron la incubación bajo las mismas condiciones estándar.

En el segundo estudio se utilizaron los huevos que provenían de las aves de 45 semanas de edad, y con base en los resultados del primer estudio se formaron dos grupos experimentales, en ambos se utilizó el mismo tipo de máquina incubadora;** el primer grupo fue incubado con ventilación restringida media (VRM) y el segundo con ventilación restringida alta (VRA). En cada máquina se incubaron 252 huevos fértiles. Después del día 10 de incubación, los embriones se mantuvieron bajo condiciones estándar. A las 444 horas de incubación, se realizó un ajuste de temperatura y humedad relativa (HR), cada grupo experimental se dividió en 2 subgrupos (n = 126); a uno de los subgrupos se les hizo una perforación (1.3 mm Θ) en el cascarón del polo obtuso del huevo, la perforación se realizó al día 19 con 8 horas, tomando como referencia el método descrito por Correa et al.¹⁸ Se obtuvieron 4 subgrupos: VRM con perforación (CP), VRM sin perforación (CSP), VRA con perforación (CP) y VRA sin perforación (CSP). Los subgrupos se incubaron bajo el mismo régimen en las mismas máquinas, las cuales se acondicionaron como nacedoras para facilitar la eclosión de los embriones.

Protocolo de incubación

La temperatura del bulbo seco del día 1 al 2 del DE fue de 100.0ºF, del día 3 al 7 fue de 99.9ºF, del día 8 al 10 fue de 99.7ºF, del día 11 al 13 fue de 99.5ºF, del día 14 al 15 fue de 99.3ºF, del día 16 al 17 fue de 99.0ºF, y del día 18 al 21 fue de 98.4ºF; la temperatura del bulbo húmedo en ambos grupos experimentales, del día 1 al 18 del DE se mantuvo en 84.5ºF; los huevos incubados en ambos tratamientos recibieron un movimiento lateral a su eje vertical (45º cada 90 minutos). De las 444 horas hasta la eclosión no tuvieron movimiento. Cuatro veces al día se tomaron lecturas de temperatura (ºC), humedad relativa (%), CO₂ (ppm) y O₂ (%) del ambiente interno y externo de las máquinas incubadoras; la lectura de temperatura se efectuó con un termómetro de columna mercurial,* la de humedad relativa se realizó con un higrómetro de cabello de tensión variable,* la medición de O₂ se realizó con una celda galvánica,** el CO₂ se determinó con un sensor infrarrojo.*** Con base en la diferencia entre el pesaje de los huevos al inicio del experimento y los pesajes efectuados los días 10 y 18 del DE, se calculó la pérdida de humedad (%). El porcentaje de incubabilidad se obtuvo con la siguiente fórmula: (total de pollitos nacidos ÷ total de huevos fértiles) × 100. El porcentaje de natalidad se calculó de la siguiente manera: (total de pollitos nacidos ÷ total de huevos incubados) × 100.

Embriodiagnóstico

Con ayuda del ovoscopio, a las 444 horas de incubación se determinaron los huevos no embrionados, después de las 510 horas, se registró la mortalidad embrionaria de acuerdo con la etapa del DE en la cual fracasaron: etapa I (día 1 al 7 del DE) etapa II (día 8 al 17 del DE), etapa III (día 18 al 21 del DE) y etapa IV (picados no nacidos).^19,20

Ventana de nacimientos

Después de efectuar la transferencia y a partir de las 468 horas, se realizaron revisiones cada dos horas, para evaluar la ventana de nacimientos, registrando desde el primero hasta el último pollito eclosionado de cada grupo; todos los pollitos se extrajeron de la nacedora (8-10 horas posteriores a su eclosión) con la finalidad de evitar su deshidratación y poder evaluar su calidad.

Calificación de la calidad de los pollitos neonatos

Se evaluó la calidad de los pollitos eclosionados con base en diez parámetros físicos integrales.^20-22 Cada parámetro se calificó de acuerdo con la importancia de la característica evaluada. De cada subgrupo experimental se obtuvo un promedio de todos los pollitos evaluados, la puntuación final permitió la siguiente categorización: 90-100 puntos = Excelente; 80 a 89 = Primera; 70 a 79 = Segunda; 60 a 69 = Deficiente y < 59 = Inaceptable, esta escala fue modificada a partir de la propuesta por López et al.²⁰ Se midió la longitud total (cm) y el peso (g) de cada uno de los pollitos neonatos.^5,22-25

Análisis estadístico

Las variables explicativas primarias fueron: la condición de V y VR (primer estudio); VRM y VRA (segundo estudio); las variables explicativas secundarias fueron: la perforación del cascarón (CP) y sin perforar (CSP); las variables de respuesta fueron: los parámetros de incubación, la calidad del pollito, su peso y longitud. Las probables diferencias entre los datos del primer estudio se determinaron a través de un análisis de varianza de un solo factor (GLM); las diferencias significativas entre los tratamientos se discriminaron por medio de la prueba múltiple de comparación de medias de Tukey (P < 0.05).²⁶ En el segundo estudio se utilizó un modelo de dos factores (2 × 2): el primero fue el tipo de ventilación los primeros 10 días del DE (VRM y VRA), y el segundo fue la perforación del cascarón (CP y CSP) al día 19 del DE; sin interacción de los factores se determinaron los efectos principales. La diferencia entre medias de grupo se discriminaron por medio de la técnica de comparación múltiple de medias de Tukey con una significancia de P < 0.05. Los datos porcentuales y proporcionales se evaluaron por medio de la prueba Ji², con una significancia de P < 0.05.²⁶

 

Resultados

Primer estudio (Estirpe Ross 308, 30 semanas de edad)

En ambos grupos la concentración de O₂ al día 10 de incubación fue de 19.5%, el comportamiento de este gas fue similar durante el resto del periodo de incubación. La concentración de CO₂ al día 10 de incubación en el grupo VR fue de 11,600 ppm, mayor (P < 0.05) a las 2,072 ppm del grupo V. Después del día 10 y hasta el día 15 del DE, la concentración de CO₂ no difirió entre grupos. En la sala de incubación se registró un promedio de 19.8% de O₂ y 952 ppm de CO₂ durante todo el periodo de evaluación, con temperatura ambiental promedio de 22.9º C y 58.5% de HR.

El grupo de VR mostró una incubabilidad de 48%, mayor en 7 puntos porcentuales al grupo V; el grupo de ventilación restringida mostró mayor (P < 0.05) natalidad que el grupo V (Cuadro 1). En la etapa I de mortalidad embrionaria, el grupo V mostró 16.2% de mortalidad, mayor (P < 0.05) al 11.2% del grupo VR; en la etapa II, el grupo V mostró una mortalidad de 12.1%, mayor (P < 0.05) al 9.2% del grupo testigo. Durante las etapas III y IV, no hubo diferencia estadística entre grupos (Cuadro 1). El peso inicial promedio de los huevos fue de 60 g para cada grupo. La calidad de los pollitos evaluados al nacimiento no mostró diferencia estadística entre grupos en todas sus categorías; en cuanto al peso de los pollitos, los del grupo VR con 43.2 g fueron más pesados (P < 0.05) que los del grupo V (41.7 g). Los pollitos del grupo VR midieron, en promedio, 16.9 cm y fueron más largos (P < 0.05) que los pollitos del grupo V, con 16.6 cm de longitud (Cuadro 2).

Segundo estudio (Estirpe Ross 308, 45 semanas de edad)

Al día 10 de incubación, el O₂ del grupo VRM fue de 19.9%, mayor (P < 0.05) al 19.7% del grupo VRA; después del día 10, la concentración de este gas en ambos grupos fue el mismo. La concentración de CO₂ al día 10 de incubación en el grupo VRA fue de 17,250 ppm, mayor (P < 0.05) a las 14,975 ppm registradas en el grupo VRM. El promedio de gases ambientales en la sala de incubación fue de 20.8% de O₂ y 1,276 ppm de CO₂, con temperatura ambiental promedio de 21.8ºC y 48% de HR. No hubo interacción de los factores para incubabilidad, sólo se registró un efecto principal de la VR media con un promedio de 82.3%, el cual fue mayor (P < 0.05) al 77.2% de la VR, con alta concentración de CO₂ (Cuadro 3). En natalidad, tampoco hubo interacción entre los factores, se observó efecto de la variable VR con CO₂ medio, donde el 74.4% obtenido fue mayor (P < 0.05) al 70.2% registrado en la VR, con alta concentración de CO₂ (Cuadro 3). En la etapa de mortalidad embrionaria I, el grupo CP con 4.2% fue mayor (P < 0.05) al 0% del grupo CSP; en la etapa III, el grupo CSP con 14.71%, fue mayor (P < 0.05) al 9.7% del grupo CP; en las etapas II y IV no hubo diferencia estadística entre grupos (Cuadro 4). El peso promedio de los huevos al inicio de la incubación en los grupos VRM y VRA fue de 65g, la pérdida de peso al día 18 del DE en el grupo VRA fue de 12.1% mayor (P < 0.05) al 11.4% del grupo VRM.

El inicio del picaje externo en el grupo VRM fue a las 495 horas, antes (P < 0.05) de las 501 horas de inicio del picaje del grupo VRA; ambos grupos finalizaron la eclosión a las 521 horas. La ventana de nacimiento del grupo VRM fue de 25.5 horas, mayor (P < 0.05) a las 21.5 horas registradas en el grupo VRA. Al nacimiento, fueron excelentes 59.7% de los pollitos del grupo VRA, mayor (P < 0.05) al 48.9% de pollitos de esta categoría en el grupo VRM. El porcentaje de pollitos con buena calidad en el grupo VRM fue de 49.4%, mayor (P < 0.05) al 39.2% del grupo VRA. En las demás categorías no hubo diferencia estadística entre grupos (Cuadro 5).

 

Discusión

La restricción de ventilación durante los primeros 10 días de incubación en el grupo VR del primer estudio generó una concentración de CO₂ de 11,600 ppm, el incremento superó los niveles de tolerancia recomendados comercialmente (3,000-5,000 ppm); sin embargo, se ha mostrado que un incremento gradual de CO₂ de 8,000 a 15,000 ppm durante los primeros 10 días de incubación acelera el DE y mejora la incubabilidad.^1,4,27,28 Hogg,²⁹ al incubar huevos fértiles de aves reproductoras pesadas (Ross 308), con una concentración de 15,000 ppm de CO₂ al día 10 del DE, obtuvo una mejora de 2% en la incubabilidad. En el presente estudio, el grupo VR superó en 7% la incubabilidad del grupo estándar, por lo que es evidente que existe una mejora de los parámetros de incubación, lo cual está muy ligado al efecto principal de incremento de CO₂ durante la primera etapa del DE. Es posible que la mortalidad en la etapa I (16.2%) del grupo V se haya debido a una falta de fortaleza del embrión, ocasionada por la variabilidad en el ambiente interno de la incubadora, análogo a las incubadoras de sistemas multietápicos. Al mantener un sistema unietápico de VR durante el primer periodo de la incubación, la pérdida de humedad de los huevos en el interior de la incubadora genera una mayor circulación de aire húmedo dentro de ella, creando un ambiente más apropiado y estable para los embriones, lo cual es crucial a una gran altitud como la del sitio de incubación, ya que modifica positivamente la trayectoria de incubación durante la fase endotérmica del embrión (1-10 días, etapa crítica del DE). Se ha observado que la humedad relativa dentro de la incubadora es el principal factor para la transferencia de calor del aire hacia el cascarón (convección térmica), entre mayor sea la altura del sitio de incubación, esta transferencia se vuelve más crítica.

En el presente estudio se utilizaron dos tipos de máquinas incubadoras, y fue importante considerar la óptima velocidad del aire que cada una de ellas mantiene, así como sus efectos sobre la temperatura a nivel del cascarón, ya que si la velocidad del aire a través de la incubadora no es uniforme, se presentan oscilaciones en la transferencia de calor y, por lo tanto, en la temperatura que percibe el embrión; para eliminar estas diferencias se debe incrementar la capacidad de transmisión de calor (aire más húmedo), ya que los huevos más calientes perderán relativamente más calor que los huevos más fríos, debido a que el rango de temperaturas se reduce y la temperatura de las máquinas es más estable; un sistema de VR contribuye a un mejor control de las variables físicas en la etapa más crítica de la incubación (1-10 DE). El peso y longitud, al igual que los pollitos de excelente y buena calidad fueron mayores en el grupo VR; si bien De Smit et al.⁴ no determinaron la calidad del pollito a la eclosión, al evaluar un sistema de VR los primeros 10 días del DE, obtuvieron un crecimiento mayor después de la eclosión, durante la primera y tercera semanas de edad en los pollos incubados con este protocolo. La tolerancia del embrión a la concentración de CO₂ a partir del día 4 del DE se debe a la velocidad con la que logra establecer y utilizar su sistema de respiración temprana (vasculosa y MCA). De Smit et al.⁴ determinaron que existe una etapa de plateau, alrededor de las 100 horas del DE, que es crítica para la producción de CO₂ natural; la acción de difusión osmótica por parte de la vasculosa para captar el O₂ y remover el CO₂ se ve limitada en ese momento; a las 144 horas, cuando ocurre el contacto directo de la MCA con la membrana albuminífera, ésta asume la función respiratoria del embrión, lo cual coincide con el aumento de CO₂ observado en los grupos VRM y VRA durante los 10 días de restricción en la ventilación. Molenaar et al.,³⁰ Hassanzadeh et al.,³¹ Chan y Burggren³² y Bahadoran et al.⁸ determinaron que la hipoxia e hipercapnia moderada durante la etapa temprana del DE induce un efecto fisiológico sobre el crecimiento de los órganos del embrión. En el presente trabajo, aun con la altitud sobre el nivel del mar del sitio de incubación, se generaron cantidades óptimas de O₂ con un rango de 19.2% a 20.5%, lo cual fue benéfico para el peso de los pollitos del grupo VR. Durante el DE temprano, el O₂ se utiliza en mayor cantidad para la síntesis de los tejidos y se produce menor cantidad de CO₂.^4,8,27,33 Con base en las observaciones de Sahan et al.,¹⁴ lograron mejorar la capacidad de eclosión de los pollitos y el peso al nacimiento al complementar con O₂ (23%) durante la etapa final del DE (18-21 DE); además, consiguieron aumentar la tasa de crecimiento y eficiencia alimenticia de los pollos de engorda después de la eclosión, debido a que la disponibilidad de O₂ es mayor al momento del cambio de respiración corioalantoidea a pulmonar.

En el segundo estudio se decidió probar con dos concentraciones mayores de CO₂ con la finalidad de dar O₂ directamente al embrión, con lo cual se observó que existe un efecto positivo de esta perforación al lograr disminuir la mortalidad embrionaria en esta etapa. A diferencia de los trabajos efectuados aquí (altitud de 2,230 msnm), los realizados en zonas ubicadas a menor altitud sobre el nivel del mar muestran mejores parámetros de incubabilidad. De acuerdo con Ar,³⁴ el porcentaje de eclosión se puede ver afectado principalmente por la conductancia intrínseca del cascarón; sin embargo, el factor más importante después de considerar esta característica, es el diferencial existente entre la presión parcial de O₂ ambiental y la presión atmosférica a baja o gran altitud sobre el nivel del mar, ya que a grandes altitudes esta presión es mucho menor que la existente a nivel del mar, lo cual afecta la capacidad de intercambio gaseoso a través del cascarón, situación crítica sobre todo en las últimas etapas del DE, cuando los requerimientos de O₂ son muy altos. Sin embargo, en la etapa primaria del DE, Bahadoran et al.⁸ han indicado ya los efectos benéficos de una hipoxia transitoria, que en el grupo de VR, de acuerdo con la ley de Fick, a una gran altitud con menor presión atmosférica y en presencia de una mayor PaCO₂ como la del grupo de VR, se puede favorecer una mayor difusión a través del cascarón, de la MCA y del biofilm entre ésta y el cascarón, de una partícula de menor peso molecular como es el O₂.¹⁶ Se ha observado que las aves que fueron incubadas y criadas a mayor altitud muestran menor incidencia de mortalidad por ascitis e hipertrofia ventricular derecha, en comparación con las aves que nacen a menor altitud y son criadas a grandes altitudes, por lo cual la capacidad de adaptación obtenida por una hipoxia transitoria en los primeros estadios del DE es benéfica para la maduración del embrión y su posterior vida productiva.^8,14,31,35 De Smit et al.,⁴ Tona et al.,¹ Willemsen et al.,³⁶ Everaert³⁷ y López³⁸ mencionan que los efectos de un sistema de VR sobre la incubabilidad dependen de las diferencias en genotipo y edad de las aves reproductoras, además de la concentración de CO₂ alcanzada durante esta etapa de la incubación, lo cual es un factor importante para que los parámetros observados mejoren. En el segundo estudio se obtuvo mejor porcentaje de incubabilidad y natalidad que al día 10 del DE para el grupo VRM, que mostró un nivel de 15,000 ppm de CO₂, menor a las 17,000 ppm del grupo VRA; de forma análoga a este estudio, De Smit et al.,⁴ al incubar huevos fértiles de aves reproductoras pesadas (Cobb 500) de 45 semanas de edad, bajo condiciones de VR, los primeros 10 días del DE obtuvieron 15,000 ppm de CO₂, con resultados positivos sobre la ventana de nacimiento, aceleración en la tasa de DE, mayor peso absoluto y relativo de los embriones del grupo NV; sin embargo, a diferencia del presente estudio, De Smit et al.⁴ no encontraron una mejoría en los parámetros de incubación, la cual sólo determinaron en aves reproductoras de 60 semanas de edad con 10,000 ppm de CO₂, este resultado indica que la altura sobre el nivel del mar y la edad de las aves son dos factores que favorecen los parámetros de incubación. En otro estudio, con huevos fértiles de reproductoras pesadas (Ross 308) de 37 semanas de edad, López,³⁸ a la misma altitud que el presente estudio, obtuvo una concentración de 9,000 ppm de CO₂ al día 10 del DE, logrando una incubabilidad de 67%, menor a lo observado aquí en el segundo estudio. Además, López³⁸ incubó con VR, huevos fértiles de aves reproductoras ligeras (Bovans White), logrando una concentración de 12,000 ppm de CO₂ y 57% de incubabilidad; sin embargo, al aumentar en otro grupo de VR únicamente 2,000 ppm de CO₂ durante estos primeros 10 días de incubación, la incubabilidad bajó a 39%. Es evidente que existe un límite de tolerancia de los embriones a mayores concentraciones de CO₂, de tal manera que si se rebasa el límite máximo en la concentración de CO₂ durante los primeros 10 días del DE, se observan resultados adversos.

De acuerdo con el presente estudio, los parámetros de incubación de las aves de alta conformación pueden mejorar si se incrementa de forma gradual la concentración de CO₂ durante los primeros 10 días del DE, de 10,000 hasta 15,000 ppm; sin embargo, si se rebasa este límite con un aumento de tan sólo 2,000 ppm de CO_2, los resultados no mejoran. Los embriones de aves reproductoras pesadas de 45 semanas de edad son menos susceptibles a un incremento de hasta 15,000 ppm de CO₂, comparado con las 14,000 ppm de CO₂ observado en las aves ligeras por López.³⁸ De Smit et al.⁴ y Willemsen et al.³⁶ indicaron que los embriones provenientes de reproductoras pesadas son menos susceptibles a la hipercapnia producida en un sistema de VR, ya que muestran un aceleramiento en su DE y las aves sobrevivientes presentan mayor fortaleza fisiológica.

En el segundo estudio, el grupo CSP mostró una mayor mortalidad embrionaria en la etapa III. Meir y Ar³⁹ y Moolenaar et al.,⁴⁰ al efectuar este mismo tipo de procedimiento, no obtuvieron diferencia estadística en mortalidad entre los grupos de cascarón perforado y los no perforados; Molenaar et al.⁴⁰ mencionan que la difusión de O₂ se limitó a un nivel no favorable durante el cambio de respiración (18.5 días de DE) por ser sólo una perforación; es posible que la disminución de la mortalidad en la etapa III observada en el grupo CSP, se encuentre más relacionada con un efecto benéfico por la incubación con VR que con la perforación única del cascarón. Meir y Ar³⁹ perforaron de 1 a 5 agujeros de 5 mm Θ en la cámara de aire de huevos fértiles de ganso en diferentes días del DE (11, 15, 18, 22, 25); la perforación en los días 15 a 22 mostró mayor porcentaje de nacimientos cuando los embriones perdieron 14% de humedad, por lo cual el diámetro del agujero y el tiempo en que deben perforarse los huevos deben ser calculados con la finalidad de lograr una pérdida de peso óptima, para obtener un balance hídrico apropiado. Meir y Tazawa¹⁵ indican que la perforación del cascarón en la cámara de aire posiblemente aumenta la presión parcial de O₂ en el interior y adyacentemente, en la MCA, si se mantiene una distribución uniforme de ella dentro del cascarón; por lo que hay una mejora en el intercambio y disponibilidad de oxígeno; sin embargo, Meir y Tazawa¹⁵ consideraron que el factor más importante para obtener buenos resultados es lograr una óptima pérdida de peso, ya que la disponibilidad de O₂ dentro de la cámara tuvo un efecto limitado; es factible que este efecto se debiera a la poca área de acción de este incremento parcial de O₂ dentro de la cámara de aire, ya que se ha indicado que la difusión lateral a través del biofilm del cascarón y la membrana testácea interna es muy limitado en los huevos CP, ya que de acuerdo con la ley de Fick existe una alta resistencia a la difusión en este punto.²¹ Es probable que el tamaño del agujero de perforación no haya permitido un apropiado intercambio y disponibilidad del O₂ requerido por el embrión en la etapa final del DE, y por lo tanto, favoreció un mayor efecto positivo a la modificación de la atmósfera en la primera mitad del DE. Meir y Tazawa¹⁵ mencionan que el control apropiado en la pérdida de peso en forma de vapor de H₂O, puede contribuir a evaluar mejor el grado de optimización en el intercambio de gases producido por la perforación, lo cual fue evidente en el presente estudio, donde el grupo VRM obtuvo un mejor balance hídrico al momento de la transferencia (11.45%) que el grupo VRA (12.0%).⁴¹ Un aspecto que debe considerarse es que la concentración de CO₂ en la cámara de aire baja drásticamente en esta etapa debido a la perforación. De acuerdo con De Smit et al.,²⁷ esta alta concentración de CO₂ es vital para el incremento previo de corticosterona, que actúa como disparador del incremento metabólico de la tiroides, que responde con la liberación de una alta cantidad de T3 y T4 antes del picaje interno del embrión y hasta la eclosión. La duración de la ventana de nacimiento debe ser la menor posible, ya que los pollitos que nacen al principio (470 horas) o al final (510 horas), tienen un menor potencial de crecimiento durante la primera semana, comparados con los que nacen durante el periodo pico de las 490 horas del DE;^27,42 en el segundo estudio, la ventana de nacimiento del grupo VRM inició a las 495 horas, lo cual coincide con el periodo referido como óptimo.²⁷ De acuerdo con la clasificación por etapas del tiempo de nacimiento que ha descrito Padron et al.,⁴² el grupo VRA se clasifica como tardío. Bruggeman et al.²⁸ observaron una mejor calidad de los pollitos provenientes de un sistema de VR, en el segundo estudio, el grupo de VRM mostró 49% de pollitos de excelente calidad y 49.5% de buena calidad.

En el presente estudio se determinó que al utilizar un sistema de VR los primeros 10 días del DE, junto a una perforación del cascarón durante la transferencia, se modifica la trayectoria del proceso incubatorio, sin afectar los parámetros de incubación, se obtuvo una mejor calidad de los pollitos con peso y longitud favorables, una ventana de nacimiento más estrecha y menor mortalidad en el grupo CP durante la fase embrionaria de cambio de respiración. La conductancia del cascarón, el diámetro de la perforación y el momento en que se debe realizar la perforación, son la clave para optimizar la pérdida de peso y el intercambio de gases al momento de la transferencia. Se estableció un rango de tolerancia óptimo de 15,000 ppm de CO₂ para la incubación durante la primera mitad del desarrollo embrionario de huevos fértiles de aves reproductoras pesadas en la etapa Prime age old.

 

Agradecimientos

Se agradece a la Dirección General de Asuntos del Personal Académico de la Universidad Nacional Autónoma de México (DGAPA-UNAM) por el financiamiento otorgado para la realización del presente estudio a través del proyecto PAPIIT IN 220909-3 "Evaluación del incremento de CO₂ en la etapa temprana de incubación sobre el desarrollo embrionario en aves domésticas".

 

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NOTAS

El presente artículo forma parte de la tesis de Licenciatura de Janet García Herrera.

*Hova-Bator® Mod. #1583 G.Q.F. Manufacturing Company Inc. Savannah, Georgia, Estados Unidos de América.

**SPORTSMAN® Mod. #1502, G.Q.F. Manufacturing Company Inc. Savannah, Georgia, Estados Unidos de América.

*Brannan® S Brannan & Sons Ltd. Cleator Moor, Cumbria CA25 5QE, Inglaterra.

**Taylor® Taylor Precision Products H. 2311 W. 22^nd Street Oak Brook, IL, 60523. Estados Unidos de América.

***Analox® Analox Instruments Ltd. Unit 22 Acton Park Estate. The Vale, London W3 7QE, Inglaterra.