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on January 22, 2008

La importancia de las temperaturas en la incubación

La temperatura en las fases iniciales de la incubación es tan importante como en la parte final.

La planta de incubación es hoy día una parte indiscutible de la cadena de producción avícola. La vitalidad o la denominada "calidad" de los pollitos de un día se acepta como parámetro crítico para aprovechar todo el potencial genético de los pollos. Los pollitos de un día son un eslabón crucial entre la granja de reproductoras y la granja de pollos de engorde.

A escala global, podemos observar alteraciones significativas en el manejo de la producción de pollitos de un día. Desde la década del 60 del siglo pasado, el número de plantas pequeñas de incubación ha ido disminuyendo gradualmente. Aunque aún existan plantas de incubación pequeñas, en áreas rurales, las grandes plantas de incubación industriales para la producción de 200.000-600.000 pollitos al día se han vuelto cada vez más comunes. Cuando observamos el aumento del tamaño de las plantas de incubación, surgen preguntas obvias: "¿el manejo y la tecnología de incubación han cambiado de acuerdo a la escala de la planta de incubación?" y "¿cuál es el sistema de incubación más adecuado para la incubación a gran escala carga múltiple o carga única?"

En la práctica de las plantas de incubación, la temperatura de incubación es el principal punto de discusión. Se conoce bien el riesgo de sobrecalentamiento del embrión de líneas de alta rentabilidad en una incubadora de cargas múltiples, así como en una de carga única. Además de la alta temperatura durante las fases finales de incubación, encontramos usualmente bajas temperaturas en los primeros días de incubación, especialmente en incubadoras de cargas múltiples. Generalmente, se desconoce el hecho de que bajas temperaturas también afectan los resultados en la planta de incubación. En este artículo, nos enfocaremos en la temperatura de incubación como principal factor ambiental de la incubación. Discutiremos la afirmación de que la temperatura en las fases iniciales de la incubación es tan importante como en la parte final.

Puntos básicos

La meta básica de la incubación comercial es la obtención de eclosión y viabilidad/calidad de pollo ideales para cada línea genética específica. Las condiciones de incubación, especialmente la temperatura, deben satisfacer las necesidades del embrión para alcanzar esta meta. Esta afirmación era verdadera en 1960 y sigue siendo verdadera para la práctica actual de las plantas de incubación. Los aspectos básicos de la incubación fueron revisados por Lundy en 1969 y Wilson en 1991. Wilson concentró su revisión en las exigencias de temperatura para máxima eclosión y eficiencia de rendimiento. Decuypere y Michels (1992) discutieron que la temperatura de la incubadora no solamente influye en la eclosión, sino que pequeñas variaciones de la temperatura ideal también afectan al desempeño después de la eclosión.

También demostraron que existe una ventana de temperatura sensible crítica para cada una de las diferentes fases del desarrollo embrionario. Por ejemplo, se observó baja eficiencia alimenticia en aves expuestas a baja temperatura durante los primeros días de la incubación. Por otro lado, la eficiencia alimenticia fue mejor cuando la temperatura de la incubadora se aumentó por 6 horas al día durante los 10 primeros o los 10 últimos días de incubación.

En las últimas décadas, el número de artículos científicos sobre la temperatura de incubación ha aumentado. Estos artículos enfocan a menudo la influencia de la temperatura de incubación durante la última fase de incubación sobre el desempeño tras la eclosión de los pollos de engorde.

El énfasis en las fases finales de la incubación se debe al riesgo hoy ampliamente reconocido de sobrecalentar al embrión en plantas de incubación de cargas múltiples y a la idea de que el embrión se desarrolla y crece mejor en incubadoras de carga única. Sin embargo, podemos preguntarnos si la temperatura de incubación en fases anteriores no es tan importante como en las fases finales, especialmente con relación a la uniformidad en la eclosión. Esto nos lleva a preguntarnos si las incubadoras de cargas múltiples pueden controlar de manera ideal la temperatura del embrión en las fases iniciales de la incubación.

¿Temperatura de la incubadora o del embrión?

Hasta el final del siglo XX, la mayoría de los artículos científicos y consultores de plantas de incubación utilizaban la temperatura de la incubadora cuando se referían a los efectos de la temperatura sobre el desarrollo embrionario y la eclosión. French (1997, 2004) y Hulet y Meijerhof (2001) empezaron una discusión sobre la temperatura del embrión y no la temperatura de la incubadora como factor crítico de la eclosión y de la calidad del pollito. La baja calidad de los pollitos que a menudo se observa en las plantas de incubación se atribuye a altas temperaturas. Temperaturas inadecuadas en incubadoras de cargas múltiples también pueden explicar la reducción de la eclosión observada en los EUA.

Actualmente, las investigaciones sobre incubación consideran la temperatura del embrión, y no la temperatura de la incubadora como el factor más crítico para la eclosión y la calidad del pollito.

La temperatura de la cáscara del huevo es un equilibrio entre el calor metabólico producido por el embrión y el intercambio de calor con el ambiente inmediato del huevo. En las incubadoras modernas con ventilación forzada, la transferencia hacia los huevos ocurre por convección: el aire caliente o frío fluye sobre los huevos, calentándolos o enfriándolos.

El enfoque "temperatura del embrión" tiene gran impacto en la rutina de la planta de incubación. En incubadoras de cargas múltiples y en las de carga única, la temperatura del aire en la incubadora determina la temperatura del embrión / cáscara del huevo. Para calentarlos, el aire caliente debe fluir sobre los huevos.

Cuando el sistema de enfriamiento está en operación, la temperatura del aire que fluye sobre los huevos es más baja que la temperatura de la cáscara, lo que reduce su temperatura. El aumento y la reducción de la temperatura de la cáscara dependen, principalmente, de diferencias de temperatura y de la velocidad del aire sobre los huevos. Se ha demostrado que la humedad relativa es menos importante, por lo menos en el caso del enfriamiento de los huevos en las últimas fases de la incubación.

En la incubadora de cargas múltiples, el punto seleccionado de la temperatura es un factor constante y la temperatura del aire próximo a los huevos varía de acuerdo al calor metabólico producido por los huevos. La temperatura de la cáscara en incubadoras de cargas múltiples es regulada alternando huevos "viejos" (huevos que producen calor) con huevos nuevos, que demandan calor.

Tabla 1. Crecimiento embrionario y tras la eclosión de pollos Hybro G incubados en temperaturas bajas de la cáscara del huevo (36.7°C) y control (37.8°C) durante la primera semana de incubación 

Temperatura ideal de la cáscara

Hasta hace 5 a 10 años, el gerente de la incubadora nunca pensaba en la temperatura de la cáscara porque estaba satisfecho con la eclosión y con la calidad de los pollitos. Sin embargo, hoy día, el mismo gerente que trabaja con la misma incubadora de cargas múltiples, tiene que enfrentar reducción de la eclosión, peor calidad de los pollitos y pollitos de segunda clase con signos de sobrecalentamiento del embrión, como ombligos abiertos y jarretes rojos. Si se aplica un perfil inadecuado de temperatura (demasiado alto) en incubadoras de carga única, también se observarán los mismos signos de sobrecalentamiento.

La producción de calor de los huevos de líneas genéticas modernas de alto rendimiento aumentó en comparación con la producción de calor de las líneas tradicionales. Consecuentemente, para mantener la temperatura ideal del embrión/cáscara del huevo, se tiene que retirar más calor de los huevos que contienen embriones de líneas modernas. En la incubadora de cargas múltiples, la forma tradicional de enfriar a los huevos colocando huevos fríos al lado de los calientes no es eficaz para regular la temperatura de la cáscara en niveles ideales. Hemos medido la temperatura de la cáscara en incubadoras de cargas múltiples y hemos confirmado altas temperaturas de la cáscara (39,5 - 40,0°C) en el día 17.

En las incubadoras de carga única, se aumentó la capacidad de enfriamiento, para evitar el sobrecalentamiento reduciendo el punto de la temperatura. El tiempo total necesario para calentar los huevos se determina principalmente por la temperatura inicial de los huevos y por el volumen de aire alrededor de los huevos: bandejas completamente llenas necesitan más tiempo para calentarse que aquellas con espacios vacíos. Además, huevos más grandes necesitan más tiempo para pasar de la temperatura de almacenaje a la de la incubadora que huevos más chicos.

Se ha demostrado que la velocidad del aire sobre el huevo y las diferencias de temperatura entre el aire y la cáscara son los factores físicos más importantes en la transferencia de calor.

En las incu-badoras de carga única, la capacidad de calentamiento es suficiente para llevar la temperatura de la cáscara a una temperatura ideal de incubación de 37,8°C en 6-12 horas, dependiendo si los huevos fueron precalentados o no. En las incubadoras de cargas múltiples, el aire se calienta a través del calentador de la incubadora y del calor metabólico producido por los embriones.

Aunque se sabe que es más rápido calentar los huevos hasta la temperatura de incubación en incubadoras de cargas múltiples que en las de carga única, generalmente la temperatura de la cáscara no alcanza la temperatura ideal de incubación.

Medimos temperaturas de la cáscara de 37,4-37,6°C en el día cuatro de la incubación, lo que confirma nuestra idea de que en las incubadoras de cargas múltiples el desarrollo embrionario se inició en tasas lentas y sin uniformidad. Sin embargo, se necesitan más datos, pues ya se ha concluido que la incubación de carga única ofrece la oportunidad de regular la temperatura de la cáscara hasta el nivel deseado de 37,8°C.

Después de calentar los huevos, el perfil de temperatura de carga única mantiene la temperatura de la cáscara a un nivel constante de 37,8°C durante los primeros 12-14 días y después se permite un aumento gradual de hasta 38.3- 38.6°C en el día de la transferencia. En las incubadoras de cargas múltiples, vemos un perfil muy diferente: inferior a 37,8°C durante los cuatro primeros días de incubación y demasiado elevada (hasta 39.5- 40.0°C) en los últimos días antes de la transferencia.

Concluimos que en las plantas de incubación de pollos de engorde actuales, la incubación tradicional en cargas múltiples ha dejado de ser económicamente eficiente, porque las temperaturas del embrión son demasiado bajas o demasiado altas y el gerente de la planta no cuenta con las herramientas adecuadas para controlar la temperatura de la cáscara. En general, las condiciones por debajo de las ideales de las incubadoras de cargas múltiples resultan en menor eclosión y en pollitos de menor calidad (Hulet, 2007).

Necesidades de temperatura del embrión

Como explicamos antes, los puntos de temperatura aplicados históricamente no necesariamente sostienen el desarrollo ideal de embriones de diferentes líneas genéticas. A menudo observamos temperaturas demasiado bajas durante la fase de diferenciación del desarrollo. La duda se refiere a las consecuencias para el desarrollo embrionario y para la calidad de los pollitos. En otros artículos anteriores, se definieron tres fases naturales de desarrollo: diferenciación, crecimiento y maduración. En este artículo, resumiremos las temperaturas ideales para el embrión en la fase inicial del desarrollo: la fase de diferenciación.

Eventos de la diferenciación

En las aves, la fertilización y las divisiones iniciales de clivaje del ovocito ocurren en el oviducto, antes que se formen el albumen y la cáscara. Mientras la yema en la glándula de la cáscara gira por 20 horas a una tasa de 10-12 revoluciones por hora, las células embrionarias se someten a las primeras especificaciones que determinarán su futuro destino y función.

En el huevo fresco, el blastoderma contiene 20.000- 30.000 células con el destino especificado: algunas formarán las estructuras de la cabeza y otras las estructuras de la cola. Además, el eje dorso-ventral se ha formado: el lado próximo al albumen forma las estructuras dorsales. El lado ventral está en contacto íntimo con la yema. Todos los tejidos embrionarios y extra-embrionarios surgen de la zona pelúcida del blastoderma. Los tejidos extra-embrionarios ofrecen al embrión un ambiente constante y protector (amnio y alantoide) y los nutrientes del albumen y de la yema (membranas del saco vitelino y del saco del albumen). En la fase posterior (crecimiento), la membrana corioalantoide se desarrolla para quitar el dióxido de carbono metabólico y para suministrar oxígeno suficiente al embrión. Los tejidos extra-embrionarios se diferencian junto con el embrión y la diferenciación normal del desarrollo extra-embrionario es esencial para el desarrollo del embrión.

Cuando la temperatura del huevo aumenta hasta la temperatura de incubación de 37.5 - 37.8°C, la diferenciación continúa. El resultado de la diferenciación puede acompañarse fácilmente, porque el blastoderma se transforma de un disco plano en un pequeño embrión, con las estructuras prematuras de la cabeza, corazón y de la cola claramente visibles después de 60 horas de incubación.

En esta fase de diferenciación, las células dentro de la zona pelúcida cambian de posición debido a movimientos drásticos por influencia de temperaturas más altas. La migración de células forma parte del proceso de gastrulación, durante el que se diferencian tres camadas germinales el endoderma, el mesoderma y el ectoderma. Además, como resultado de migración masiva de grupos diferentes de células, el blastoderma pasa por una transición, de una estructura bidimensional a una tridimensional. El proceso de gastrulación, con su intensiva migración de células, es altamente dependiente de la temperatura.

Muchos artículos sobre la embriología de gallinas ofrecen información acerca de la influencia de la temperatura sobre los eventos de diferenciación que ocurren al principio del desarrollo. Sin embargo, es necesario destacar que casi todos los experimentos se refieren a la temperatura de la incubadora y no a la temperatura del embrión. Por lo tanto, todas las temperaturas mencionadas abajo re refieren a la temperatura de la incubadora, excepto cuando indicado. Sin embargo, como la mayoría de los experimentos citados es de pequeña escala, la temperatura del embrión está dentro de 0.1°C de la temperatura de la incubadora.

Se observaron anomalías embrionarias después de la exposición precoz tanto a temperaturas bajas como altas. Los primeros eventos de la diferenciación ocurren en el oviducto a una temperatura corporal de 41°C. Cuando se produce la puesta del huevo, el embrión está en la etapa de desarrollo denominada pregástrula. Su apariencia es la de una rosquita, con el área opaca como si fuera una rosquita y la zona pelúcida al centro. Entre los huevos de la misma parvada, se observó variación en el tamaño del blastoderma.

Se concluyó que, en base al tamaño del embrión, el blastoderma de parvadas de reproductoras más viejas se desarrolló más que los embriones de parvadas de reproductoras más jóvenes. Aún es necesario investigar si esta variación se debe a diferencias en la temperatura corporal de reproductoras más jóvenes o más viejas. La diferenciación embrionaria sincronizada continúa en la incubadora cuando la temperatura del embrión alcanza la temperatura ideal de incubación de 37.5 - 37.8°C. En temperaturas inferiores a los 35°C, la tasa de desarrollo disminuye y la eclosión se retrasa en aproximadamente tres días, pero las diferentes estructuras morfológicas se desarrollan en sincronía.

Aunque no haya datos específicos disponibles sobre temperaturas entre 27 y 35°C, presuponemos desarrollo heterocrónico de los grupos de células embrionarias. Por debajo del cero fisiológico de 25-27°C, el desarrollo de las diferentes estructuras no está sincronizado: algunas estructuras dejan de desarrollarse, mientras otras siguen desarrollándose, pero a una tasa más lenta.

El desarrollo embrionario prácticamente cesa cuando la temperatura es igual o menor que 14°C, aunque en embriones almacenados a esta temperatura, se observa un aumento del número de células muertas.

Temperatura durante la primera semana

Si buscamos datos sobre la influencia de la temperatura de la incubadora sobre la etapa inicial de desarrollo, casi seguramente volveremos al libro "Patogénesis del Embrión Aviario" de Romanoff y Romanoff (1972). Estos investigadores incomparables demostraron que pequeños desvíos de la temperatura ideal, definida por Romanoff como 37.5°C, tienen efectos significativos sobre el crecimiento del embrión y de las membranas extra-embrionarias.

A 96 horas de incubación (día 4), el crecimiento relativo de las 31 estructuras necesita de 5-10% más tiempo para desarrollarse cuando el embrión es incubado a 37°C. Consecuentemente, un embrión incubado a 37°C necesita 100.8 horas (0.05*96 +96) para alcanzar la misma etapa embrionaria que un embrión incubado a 37.5°C.

Además, la mortalidad embrionaria aumenta en temperaturas de incubación más bajas.

En discusiones más recientes, se ha dado más atención a la temperatura del embrión como factor importante para la calidad de los pollitos. Aunque la mayoría de las investigaciones se enfocan en el sobrecalentamiento del embrión en las últimas fases del desarrollo, Lourens y colaboradores (2005) también estudiaron el efecto de la baja temperatura (36.7°C) de la cáscara del huevo sobre el desarrollo de embriones. La temperatura de la cáscara se usó como referencia de la temperatura interna del embrión porque ésta sólo puede determinarse a través de métodos invasivos (Tabla 1).

A partir de estos experimentos, Lourens y colaboradores concluyeron que una temperatura de la cáscara de 36.7°C en los primeros 7 días de incubación redujeron significativamente la masa corporal sin la yema de los embriones en los días 7, 14 y 21,5. También demostraron que, para huevos de reproductoras más viejas, el efecto de la baja temperatura de la cáscara en la primera semana de incubación permaneció hasta el desarrollo tras eclosión. Embriones de los lotes de reproductoras más viejas incubados en la menor temperatura de la cáscara tuvieron crecimiento significativamente menor durante la primera semana (Tabla 1).

Conclusión

Concluimos que la temperatura del embrión, y no la de la incubadora, es el factor más importante a controlar para obtener una diferenciación ideal.

En segundo lugar, podemos concluir que, en la incubadora de carga única, el punto de temperatura control es la temperatura de la cáscara del huevo y este punto puede ajustarse para niveles ideales si la temperatura de la cáscara se encuentra demasiado alta o demasiado baja.

En la incubación tradicional en cargas múltiples es más difícil controlar la temperatura del embrión. --Abreviación de una conferencia presentada durante el XX Congreso Latinoamericano de Avicultura, septiembre 2007 en Porto Alegre, Brasil.

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La temperatura del embrión, y no la de la incubadora, es el factor más importante
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