Влияние фотопериода красного светодиодного освещения во время инкубации на рост, гематологические и физиологические показатели эмбрионов кур яичного кросса «Ломанн Браун»

Изучено влияние различных режимов фотопериода красного монохроматического светодиодного освещения яиц в условиях искусственной инкубации на рост, развитие висцеральных органов, гематологический профиль крови, уровень стресса, метаболизм эмбрионов кур и результаты инкубации яичного кросса «Ломанн Браун». На 21-е сутки при 24-часовом световом режиме у эмбрионов отмечалось увеличение длины и массы тела, мышечного желудка, печени, селезенки, а при 18- и 12-часовом режимах – массы тела, мышечного желудка, печени, селезенки. При отсутствии света и 12-часовом световом режиме у эмбрионов наблюдались выраженная лимфоцитопения и нейтрофилия, а также повышение уровня стресса. При 24- и 18-часовом режимах интенсивность дыхания и уровень базального метаболизма у эмбрионов на 21-е сутки развития возрастали по сравнению с развивающимися эмбрионами в отсутствие света и при 12-часовом световом воздействии. Наши исследования свидетельствуют о превосходстве 24- и 18-часового светового режима по количеству выведенных цыплят по отношению к контролю и 12-часовому освещению. Вывод цыплят при этих продолжительных световых режимах был достоверно выше, чем в отсутствие света и при 12-часовом освещении, на 1,99–2,33 п. п. и 4,99–5,33 п. п. соответственно, а выводимость яиц – на 2,16–3,32 п. п. и 3,68–4,84 п. п. Самая высокая эмбриональная жизнеспособность в течение 19–21-х суток выявлена при круглосуточном освещении, а наиболее высокая гибель плода – при 12-часовом освещении. Таким образом, полученные данные указывают на то, что в практике инкубаториев при инкубации яиц кросса «Ломанн Браун» целесообразно использовать непрерывное красное светодиодное освещение, которое способствует интенсивному развитию эмбрионов и их висцеральных органов (мышечный желудок, печень, селезенка), стрессоустойчивости, оптимизации метаболизма, а также повышению вывода цыплят и выводимости яиц.

1. Evolutionary subdivision of domestic chickens: implications for local breeds as assessed by phenotype and genotype in comparison to commercial and fancy breeds / T. A. Larkina [et al.] // Agriculture. – 2021. – Vol. 11, № 10. – Art. 914. https://doi.org/10.3390/agriculture11100914

2. Chelnokova, M. I. Differential incubation temperature effects on growth of hisex brown chick embryos and development of their visceral organs / M. I. Chelnokova // Russ. Agricult. Sci. – 2021. – Vol. 47, № 4. – Р. 418–424. https://doi.org/10.3103/S1068367421040042

3. Providing colored photoperiodic light stimulation during incubation: 1. Effects on embryo development and hatching performance in broiler hatching eggs / X. Li [et al.] // Poult. Sci. – 2021. – Vol. 100, № 9. – Art. 101336. https://doi.org/10.1016/j.psj.2021.101336

4. Archer, G. S. Effect of exposing layer and broiler eggs to red or white light during incubation / G. S. Archer // Int. J. Poult. Sci. – 2015. – Vol. 14, № 9. – P. 491–496. https://doi.org/10.3923/ijps.2015.491.496

5. Rogers, L. J. Steroid hormones influence light-dependent development of visual projections to the forebrain (Commentary on Letzner et al., 2020) / L. J. Rogers // Eur. J. Neurosci. – 2020. – Vol. 52, № 6. – P. 3572–3574. https://doi.org/10.1111/ejn.14851

6. Effect of exposure to different light colors on embryonic development and neurophysiological traits in the chick embryo / S. M. Abdulateef [et al.] // Vet. World. – 2021. – Vol. 14, № 5. – P. 1284–1289. https://doi.org/10.14202/vetworld.2021.1284-1289

7. Photoperiodic control of seasonality in birds / A. Dawson [et al.] // J. Biol. Rhythms. – 2001. – Vol. 16, № 4. – P. 365–380. https://doi.org/10.1177/074873001129002079

8. Peters, J. J. Electrical studies of functional development of the eye and optic lobes in the chick embryo / J. J. Peters, A. R. Vonderahe, T. H. Powers // J. Exp. Zool. – 1958. – Vol. 139, № 3. – Р. 459–468. https://doi.org/10.1002/JEZ.1401390305

9. Erwin, W. T. Response of the developing embryo to light / W. T. Erwin, M. A. Boone, B. D. Barnett // Poult. Sci. – 1971. – Vol. 50, № 6. – Р. 1883–1884. https://doi.org/10.3382/ps.0501883

10. Andrews, D. K. A comparison of energy efficient house lighting source and photoperiods / D. K. Andrews, N. G. Zimmerman // Poult. Sci. – 1990. – Vol. 69, № 9. – Р. 1471–1479. https://doi.org/10.3382/ps.0691471

11. Shafey, T. M. Embryonic growth, hatching time and hatchability performance of meat breeder eggs incubated under continuous green light / T. M. Shafey, T. H. Al-Mohsen // Asian-Aust. J. Anim. Sci. – 2002. – Vol. 15, № 12. – Р. 1702–1707. https://doi.org/10.5713/ajas.2002.1702

12. Archer, G. S. Effect of providing light during incubation on the health, productivity, and behavior of broiler chickens / G. S. Archer, H. L. Shivaprasad, J. A. Mench // Poult. Sci. – 2009. – Vol. 88, № 1. – Р. 29–37. https://doi.org/10.3382/ps.2008-00221

13. Light increases the rate of embryonic development: implications for latitudinal trends in incubation period / C. B. Cooper [et al.] // Funct. Ecol. – 2011. – Vol. 25, № 4. – Р. 769–776. https://doi.org/10.1111/j.1365-2435.2011.01847.x

14. The relationship of spectral sensitivity with growth and reproductive response in avian breeders (Gallus gallus) / Y.-F. Yang [et al.] // Sci. Rep. – 2016. – Vol. 6, № 1. – Art. 19291. https://doi.org/10.1038/srep19291

15. Monochromatic light stimuli during embryogenesis enhance embryo development and posthatch growth / I. Rozenboim [et al.] // Poult. Sci. – 2004. – Vol. 83, № 8. – Р. 1413–1419. https://doi.org/10.1093/ps/83.8.1413

16. Archer, G. S. Exposing broiler eggs to green, red and white light during incubation / G. S. Archer // Animal. – 2017. – Vol. 11, № 7. – Р. 1203–1209. https://doi.org/10.1017/S1751731117000143

17. Effect of a photoperiodic green light programme during incubation on embryo development and hatch process / Q. Tong [et al.] // Animal. – 2018. – Vol. 12, № 4. – Р. 765–773. https://doi.org/10.1017/S1751731117002117

18. Soliman, F. N. K. Light wavelengths/colors: future prospects for broiler behavior and production / F. N. K. Soliman, K. El-Sabrout // J. Vet. Behav. – 2020. – Vol. 36. – P. 34–39. https://doi.org/10.1016/j.jveb.2019.10.014

19. Челнокова, М. И. Развитие и метаболизм эмбрионов курицы в эмбриогенезе при разном светодиодном освещении яиц во время инкубации / М. И. Челнокова, Ф. И. Сулейманов, А. А. Челноков // Иппология и ветеринария. – 2021. – № 4 (42). – С. 219–224.

20. Monochromatic light affects the development of chick embryo liver via an anti-oxidation pathway involving melatonin and the melatonin receptor Mel1c / T. Wang [et al.] // Can. J. Anim. Sci. – 2014. – Vol. 94, № 3. – P. 391–400. https://doi.org/10.4141/cjas2013-177

21. Photon acceleration of development in chick embryos / P. B. Siegel [et al.] // Biochem. Physiol. – 1969. – Vol. 28, № 2. – P. 753–758. https://doi.org/10.1016/0010-406X(69)92108-2

22. Photoperiodic lighting (16 hours of light:8 hours of dark) programs during incubation: 1. Effects on growth and circadian physiological traits of embryos and early stress response of broiler chickens / S. Özkan [et al.] // Poult. Sci. – 2012. – Vol. 91, № 11. – P. 2912–2921. https://doi.org/10.3382/ps.2012-02426

23. In-ovo monochromatic light photostimulation enhances embryonic somatotropic axis activity / L. Dishon [et al.] // Poult. Sci. – 2017. – Vol. 96, № 6. – P. 1884–1890. https://doi.org/10.3382/ps/pew489

24. In ovo green light photostimulation during the late incubation stage affects somatotropic axis activity / L. Dishon [et al.] // Poult. Sci. – 2021. – Vol. 100, № 2. – P. 467–473. https://doi.org/10.1016/j.psj.2020.10.031

25. Drozdova, A. The effect of different wavelengths of light during incubation on the development of rhythmic pineal melatonin biosynthesis in chick embryos / A. Drozdova, M. Okuliarova, M. Zeman // Animal. – 2019. – Vol. 13, № 8. – P. 1635–1640. https://doi.org/10.1017/S1751731118003695

26. The effect of monochromatic photostimulation on growth and development of broiler birds / I. Rozenboim [et al.] // Gen. Comp. Endocrinol. – 2013. – Vol. 190. – P. 214–219. https://doi.org/10.1016/j.ygcen.2013.06.027

27. Huth, J. C. Effects of LED lighting during incubation on layer and broiler hatchability, chick quality, stress susceptibility and post-hatch growth / J. C. Huth, G. S. Archer // Poult. Sci. – 2015. – Vol. 94, № 12. – P. 3052–3058. https://doi.org/10.3382/ps/pev298

28. Providing colored photoperiodic light stimulation during incubation: 2. Effects on early posthatch growth, immune response, and production performance in broiler chickens / X. Li [et al.] // Poult. Sci. – 2021. – Vol. 100, № 9. – Art. 101328. https://doi.org/10.1016/j.psj.2021.101328

29. Scanes, C. G. Biology of stress in poultry with emphasis on glucocorticoids and the heterophil to lymphocyte ratio / C. G. Scanes // Poult. Sci. – 2016. – Vol. 95, № 9. – P. 2208–2215. https://doi.org/10.3382/ps/pew137

30. Экология раннего онтогенеза птиц / А. М. Болотников [и др.]; [отв. ред. Н. Н. Данилов]. – Свердловск: УНЦ АН СССР, 1985. – 228 с.

31. Vleck, C. M. Metabolism and energetics of reptilian and avian embryos / C. M. Vleck, D. F. Hoyt // Egg incubation: its effects on embryonic development in birds and reptiles / ed.: D. C. Deeming, M. W. J. Ferguson. – Cambridge, 2004. – P. 285–306. https://doi.org/10.1017/CBO9780511585739.019

32. Monochromatic green light stimulation during incubation shortened the hatching time via pineal function in White Leghorn eggs / P. Wang [et al.] // J. Anim. Sci. Biotechnol. – 2021. – Vol. 12. – Art. 17. https://doi.org/10.1186/s40104-020-00539-x

33. Light as exogenous factor can control metabolic disorders and impact embryonic development in broiler chickens – a review / M. Hassanzadeh [et al.] // Europ. Poult. Sci. – 2019. – Vol. 83. – Art. 257. https://doi.org/10.1399/eps.2019.257

34. Zeman, M. Ontogeny of N-acetyltransferase activity rhythm in pineal gland of chick embryo / M. Zeman, H. Illnerova // Comp. Biochem. Physiol. Part A Physiol. – 1990. – Vol. 97, № 2. – P. 175–178. https://doi.org/10.1016/0300-9629(90)90166-p

35. Chong, N. W. S. The ontogeny of 2-[125I]iodomelatonin binding sites in chicken brain / N. W. S. Chong, D. Sugden // Neurosci. Lett. – 1992. – Vol. 138, № 1. – P. 37–40. https://doi.org/10.1016/0304-3940(92)90466-k

36. Siuciak, J. A. Quantitative pharmacological analysis of 2-125I-iodomelatonin binding sites in discrete areas of the chicken brain / J. A. Siuciak, D. N. Krause, M. L. Dubocovich // J. Neurosci. – 1991. – Vol. 11, № 9. – P. 2855–2864. https://doi.org/10.1523/jneurosci.11-09-02855.1991

37. Dubocovich, M. L. Functional MT1 and MT2 melatonin receptors in mammals / M. L. Dubocovich, M. Markowska // Endocrine. – 2005. – Vol. 27, № 2. – P. 101–110. https://doi.org/10.1385/ENDO:27:2:101

38. Prenatal effects of red and blue light on physiological and behavioural parameters of broiler chickens / A. Drozdová [et al.] // Czech J. Anim. Sci. – 2021. – Vol. 66, № 10. – P. 412–419. https://doi.org/10.17221/80/2021-CJAS

39. Pineal melatonin acts as a circadian zeitgeber and growth factor in chick astrocytes / J. K. Paulose [et al.] // J. Pineal Res. – 2009. – Vol. 46, № 3. – P. 286–294. https://doi.org/10.1111/j.1600-079X.2008.00659.x