罗斯708肉仔鸡孵化蛋空气细胞:孵化3 ~ 12天内空气细胞大小特征及其与蛋壳温度和失重的关系

摘要

研究了Ross 708肉仔鸡孵化过程中空气细胞的大小分布及其与蛋壳温度(EST)和累积蛋重损失率(CPEWL)的关系。在单级培养箱的中间4层托盘上，分别称重和结块72只蛋。在每个水平上，在孵育3至12天(doi)期间，每d同时随机选择7个不同的蛋，测量蛋重、EST、空气细胞深度(ACD)、总蛋体积和空气细胞体积(ACV)。每日CPEWL和相对ACV (RACV;计算每个鸡蛋占总蛋体积的百分比)。平均每日CPEWL (R²=0.8687)， est (r²=0.4757)， acd (r²=0.7106)， acv (r²=0.8424)和RACV (R²=0.8447)增加，而蛋重(R²=0.2722)在3和12 doi之间下降。在第3和12个doi之间，ACD增加了0.43 cm，平均每天增加0.048 cm。平均ACD和ACV分别从3个doi的0.87 cm和0.97 mL增加到12个doi的1.30 cm和4.53 mL。此外，在3个和12个doi中，CPEWL与ACD、ACV和RACV呈正相关，EST与RACV呈正相关。在doi中，CPEWL与ACD在3 ~ 5和7 ~ 12 doi之间存在显著正相关，与ACV和RACV在4 ~ 12 doi之间存在显著正相关。为了保持它们与内壳膜的紧密接近，温度感应装置的尺寸及其插入肉仔鸡孵化蛋空气细胞的时间应与所述ACD和ACV在3至12 doi之间的变化相适应。此外，所描述的CPEWL、EST和空气细胞大小(ACD、ACV和RACV)之间的关系证实，CPEWL是在整个孵化过程中决定空气细胞大小分布的主要因素，并且EST的额外影响可以通过其对RACV的影响而变得明显。

关键字

空气细胞，肉鸡胚胎，蛋壳温度，孵化，水分流失

简介

气室是指在鸡蛋较大的一端占据空间的充满空气的区域，这是由于鸡蛋中的液体内容物收缩时，内外壳膜分离造成的[1］．蛋壳的孔隙率与周围的温度和湿度有关环境影响胚胎代谢以及大小和重要气体[氧(O₂)和二氧化碳(CO₂)]空气室的内容[2-8］．

充分的卵水流失和交换O₂和有限公司₂，通过壳内的气孔被动扩散，以确保适当的空气细胞形成，以促进孵化过程和随后的肺呼吸的开始[9-13］．当小海龟在体内孵化时，空气细胞中的空气会充满它的肺和气囊[14]，因此扩散取代了对流，成为鸟类与环境之间气体交换的方式。内外压的间隔时间取决于O的分压₂和有限公司₂在空气细胞中[8]，连同CO₂作为外部抽吸的刺激物[15］．

根据Romijn和Roos [1]时，空气细胞的特性会发生变化孵化包括它的体积(ACV)，以及它所含气体的组成和压力。这些作者进一步补充说，鸡蛋的ACV随着水分的流失而逐渐增加。Hasselbalch [16]观察到ACV随着潜伏期的延长而增加，两者之间呈直线关系。李约瑟(17]提到，ACV的最大增加是在孵化6至13天之间(doi)，同一天不同的鸡蛋可能有不同的ACV。不同品种蛋壳渗透性的差异可能是造成这种效应的原因。

通过比较1955年雅典加拿大随机繁殖(ACRB)肉鸡的鸡蛋和2013年Cobb 500肉鸡的鸡蛋，Collins等人。[18]的研究结果表明，饲料对肉鸡孵化蛋的外壳和内部内容物的特性产生了影响遗传选择。柯林斯等人。[18]观察到18个doi后，ACRB蛋的蛋重(EW)损失百分比(PEWL)增加了2.7%，12和18个doi时，调整或未调整EW的蛋壳电导值以及蛋壳电导常数在ACRB蛋中更高。此外，ACRB雏鸡在孵化时残留的卵黄囊更小，6 h后孵化。结果表明，Cobb 500蛋在孵化过程中蛋壳内气体交换速率较低，这是导致孵化提前和蛋黄利用率降低的原因之一。然而，文献中没有发表的报告记录了现代商业空气细胞的大小概况烤焙用具在孵化期间孵蛋。此外，空气细胞大小与蛋壳的关系温度(EST)和PEWL在孵育期间未见报道。因此，本试验的主要目的是确定Ross 708肉仔鸡孵化蛋时空气细胞的大小分布及其与EST和PEWL的关系。本研究结果将为我们进一步了解现代商业肉鸡孵化蛋中空气细胞大小随孵化过程的变化提供信息。

据报道，罗斯308肉鸡孵化蛋的空气细胞可植入温度应答器(长1.0 cm，宽2.0 mm)在12 - 14 doi之间，而不会对温度产生负面影响孔隙度壳的发育或胚胎的发育[19］．Pulikanti等人。[20.]还报道了在这些卵子中植入温度应答器的空气细胞，可以成功地确定胚胎温度，并准确计算绝对和相对蛋壳电导．然而，通过改进植入程序，胚胎存活率的提高将使温度应答器的使用更加实用[20.］．因此，在孵化早期通过外壳及其外膜插入后，可延伸至空气细胞的最小侵入性热敏电阻探针网络的开发也同样处于发展阶段[21］．随着培养的进行，监测空气池深度(ACD)和ACV尤为重要，因为空气池必须能够容纳温度应答器或插入的探针，其长度应调整以适应ACD的变化。这项研究是在3 doi时开始的，当时可以更准确地评估气胞深度。

因此，从目前的研究中获得的知识也是开发实用和准确的探针系统的基础，该系统可用于实验室和商业上记录空气细胞温度，作为一种更近距离估计胚胎整个孵化过程中核心体温的手段。探针尖端离胚胎越近而不穿透蛋壳内膜，核心体温读数就越准确。在精确监测的情况下胚胎温度，更精确的调整，在孵化条件下可以做出优化新陈代谢以及胚胎的发育。

材料与方法

孵化

从一个普通的商业肉鸡种鸡群中收集36周龄的肉鸡孵化蛋(Ross 708)，在标准条件下放置约72 h后放置。只有那些没有破裂、畸形或脏的鸡蛋，并且在收集的所有鸡蛋的平均重量的10%以内，才会被标记并作为实验鸡蛋。共288个实验蛋分别称重，72个立即随机放置在校准的Natureform培养箱(NMC-1080型，Natureform, Jacksonville, FL)的4个中间托盘层的垂直位置上。培养箱设置为干球温度37.5℃，湿球温度29.4℃。

数据收集

从3个doi开始，一直到12个doi，每天在同一时间(下午4:00)记录一次EW、EST、ACD、总蛋量和ACV读数，每个托盘上随机选择7个鸡蛋(总共大约28个鸡蛋)。测量结果只记录了那些含有活胚胎的卵子。在第3和第12 doi周期内，通过确定特定d(3,4,5,6,7,8,9,10,11或12)上集合EW和EW之间的差值来计算每日累积PEWL (CPEWL)值，然后将该差值除以集合EW，然后将该值乘以100。EST值使用红外测温仪(Braun Thermoscan温度计，IRT 4520, Kronberg，德国)记录，精度为±0.2°C。此外，使用1台无线数据记录仪温度节点(HOBO ZW系列无线，Onset Computer Corporation, Bourne, MA)来记录培养箱内的空气温度。

鸡蛋的ACD的测定原理与Ragni等人指定的原理相似。[22]，其中测量了蛋壳内膜的中点与鸡蛋大端空气细胞另一端的一点之间的一条线的长度。ACD值是用白色缝纫线浸在融化的石蜡中测量的，然后在使用前让石蜡重新凝固或冷却。用手工钻孔工具在鸡蛋末端的中心钻了一个洞^®micro Inc.， Racine, WI)，然后将线穿过小孔，直到其尖端接触到蛋壳内膜的中心。用笔或记号笔在线碰到蛋壳外表面的小孔处做记号，然后在记号处进行切割。用尺子来测量剪下的线的长度，单位是厘米。

类似于Rush等人采用的方法。[23]，通过将孵育的鸡蛋放在一个有刻度的玻璃圆筒中，然后测量完全浸泡后被鸡蛋排开的水的最终体积(mL)来确定鸡蛋的总体积。使用1 mL、3 mL或10 mL注射器测量ACV值，所用针头尺寸为18或21号。为了避免水表面张力的影响，在被分配到卵细胞空气中的水中一直使用表面活性剂(Triton™X-100实验室级，Sigma-Aldrich Co.，圣路易斯，密苏里州)(每500毫升水中一滴)。在将水从针头和注射器送入空气池的过程中，采取了预防措施，不允许针头刺穿蛋壳内膜。通过使用前注射器的初始水量减去注射器中剩余的水量，计算注射器分配的水量。此外，加入水之前鸡蛋的重量从加入水后鸡蛋的重量中减去。根据1ml水的体积等于1g重量的估计，将重量差转换为体积单位。进行此计算是为了确认之前方法测量ACV的准确性。相对空气室容积(RACV)的计算方法为ACV除以鸡蛋总体积，再乘以100。

统计分析

采用完全随机的实验设计，以单个卵子为重复单位，对EW、CPEWL、EST、ACD、ACV和RACV进行分析。SAS的9.4版本[24]用于以下分析:对doi对ACD、ACV和RACV的影响进行PROC MIXED的单因素方差分析;PROC GLM对CPEWL与EST的偏相关，以及CPEWL和EST与ACD、ACV和RACV的跨doi的偏相关进行多元方差分析;PROC GLM对doi内CPEWL与EST、ACD、ACV和RACV部分相关性的多元方差分析PROC REG对所有变量进行线性回归。在回归和偏相关数据分析中，每个变量都使用个体鸡蛋值，在PROC MIXED程序中，托盘水平作为随机因素。基于所有变量在每个doi上的均值的图表和线性趋势线使用Excel版本2016生成[25］．用p值小于或等于0.05检验Pearson 's Product-Moment偏相关系数的显著性，并检验因变量或响应变量在线性回归分析中是否随时间(自变量)发生显著变化。

在3至12个doi周期内，CPEWL与ACD、ACV和RACV表现出高度显著(P<0.0001)的正相关。此外，EST和RACV在3至12个doi周期内呈显著正相关(P≤0.030)(表1)．然而，在doi (表2)， CPEWL与ACD在3 ~ 5个doi (P≤0.028)和7 ~ 12个doi (P≤0.024)，与ACV和RACV在4 ~ 12个doi (P≤0.045)呈显著正相关。CPEWL与EST的正相关在5 (P=0.063)和8 (P=0.059)时也接近统计学意义。斜率和R²EW、CPEWL、EST、ACD、ACV和RACV的单个卵细胞值的线性回归分析P值(3 - 12 doi)显示在数字1 - 7,分别。这些图中同样提供了每个变量的doi平均值的趋势线。在3 ~ 12 doi之间，EW降低(R²=0.2722, P<0.0001)， CPEWL (R²=0.8687, p <0.0001)， est (r²=0.4757, p <0.0001)²=0.7106, p <0.0001)， acv (r²=0.8424, P<0.0001)， RACV (R²=0.8447, P<0.0001)随doi的增加而增加。

表1。3 - 12 d孵育期肉鸡孵蛋变量之间的偏相关系数(p值)^1、2．

表2。在孵育3 ~ 12天期间，累积蛋重损失率与其他肉鸡孵化蛋变量之间的日偏相关系数(p值)^1、2．

在第3和12 doi期间，EST从最低的37.5±0.03°C上升到最高的38.1±0.03°C, EW从61.3±0.66 g下降到55.2±0.66 g。同期，CPEWL为7.25±0.188%，平均每天PEWL为0.606±0.0102%。每日ACD值及其差异从3到12 doi，进一步以柱状图形式显示在图4有关更详细的参考。平均ACD从3个doi时的0.87±0.015 cm增加到12个doi时的1.30±0.019 cm，其中3 ~ 5,5 ~ 6,6 ~ 8,8 ~ 11个doi时增加显著。这些doi区间之间ACD的显著增加分别代表0.077、0.078、0.063和0.165 cm的数值增加。总的来说，ACD值在3到12个doi期间增加了0.43 cm，平均每天增加0.048 cm。

随着ACD在3 - 12个doi之间的增加，平均ACV从3个doi时的0.97±0.073 mL增加到12个doi时的4.53±0.111 mL，在4 - 5,5 - 6,6 - 7,7 - 8,8 - 9,10 - 11和11 - 12个doi之间显著增加。doi间隔之间的显著的无环鸟苷代表各自的数值增加0.881,0.335,0.354,0.351,0.305,0.564,和0.434毫升。总的来说,无环鸟苷值上升了3.56毫升在3到12 doi时期,平均约0.396毫升/ d。此外,意味着RACV增加从1.68±0.162% 3 doi在12 doi 8.09±0.162%,显著增加也发生在4和5之间,5和6,6和7,7和8、8和9、10和11、11和12 doi。这些doi区间之间RACV的显著增加分别代表1.518、0.640、0.678、0.622、0.571、0.890和0.898%的数值增加。总的来说，在3到12个doi期间，RACV值增加了6.41%，平均每天增加约0.712%。

讨论

已知孵育温度会影响蛋的体重减轻[26]、胚胎代谢与发育[27，28]，可孵化性[29]，孵化BW [30.]，以及posthatch表演[30.，31］．孵化箱和发育中的胚胎产生的热量有助于EST [32，33]，发育中的胚胎释放的代谢热有助于EST在孵化后半期的增加[26，34，35］．然而，通过对CPEWL和EST之间的关系进行分析，在本研究中，这两个变量之间没有观察到统计学上显著的正相关。虽然EST可以通过影响蛋壳上的水汽压力梯度来促进CPEWL [20.，32，36，37]， 2个变量之间缺乏显著的正相关，表明EST本身在决定3至12 doi周期内CPEWL的作用比其他因素更次要或间接。其他更有潜在影响的因素包括环境湿度和蛋壳结构。然而，EST对CPEWL的显著影响是通过与RACV的最终正相关而显现出来的。值得注意的是，EST仅当以占总卵细胞体积的比例表达时，才与空气细胞体积相关。因此，卵细胞的大小会混淆EST与空气细胞大小或体积之间的关系。然而，需要进一步的信息来更系统地定义整个孵育期EST与肉鸡孵化蛋的空气细胞剖面之间的精确关系，包括CPEWL和胚胎代谢在这种关系中的相对参与。

众所周知，鸟蛋中的空气细胞在孵化过程中会随着水蒸气的流失而增大[2，38］．同样，在本研究中Ross 708肉鸡孵化蛋的平均ACD、ACV和EST也随doi的增加而增加，正如预期的那样，ACV随doi的增加而逐渐增加，ACD也随之逐渐增加。观察到的ACD和ACV的渐进式增加也与卵子水分的流失和随后EW的减少有关。在整个3至12个doi区间内，CPEWL与ACD和ACV的显著正相关，以及在3至12个doi区间内，CPEWL与ACV和ACD在10个时间段中的8个时间段内的显著正相关，进一步建立了这些关系。

Hasselbalch早先观察到doi级数与ACV增加之间建立的直线关系[16]在当前研究的Ross 708鸡蛋中也观察到同样的情况。此外，当以总卵体积的百分比表示时，这些卵的相对ACV (RACV)相应地与doi保持相同的关系。然而，目前的数据与Needham早先的一份报告形成了对比。17]，其中指出ACV的最大增长发生在6和13 doi之间。在本研究的Ross 708鸡蛋中，ACV在3到6个doi之间增加了37%，对应于同一时期内ACV每天增加0.44 mL。与此同时，3到6个doi之间的RACV每天增加12.02%，相当于同期的总增加36.06%。另一方面，在6 - 12 doi之间，ACV的平均日增幅为0.37 mL, RACV的平均日增幅为10.7%。6 - 12日龄ACV和RACV的日增长率低于3 - 6日龄，这表明该现代肉鸡品种的鸡蛋可能允许更早或更快的空气细胞发育，这可能与胚胎代谢和蛋壳的差异有关磁导率．

同时，随着doi的增加，ACD和ACV的增加，建议在6 - 12个doi的空气细胞中，热敏电阻探针可用于罗斯708肉鸡孵化蛋的空气细胞中，以更准确地估计胚胎的核心体温。然而，当ACD在3到12 doi之间增加时，插入空气单元的热敏电阻探头的深度应调整为每d增加0.048 cm，以允许探头的尖端保持接近内壳膜。这将优化后续胚胎温度读数在整个3至12 doi期间的准确性。

鸣谢

这项工作由美国农业部(USDA)的第58-6406-4-016号拨款资助。

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