Державна дослідна станція птахівництва ІТ НААН

Каркач Петро

к.б.н., доцент, зав. кафедри технології виробництва продукції птахівництва та свинарства

kpm54@ukr.net

Білоцерківський національний  аграрний університет, м. Біла Церква

Keywords: репродукція птиці, визначення статі, яєчні кури

Пташенята чоловічої статі від курей-несучок яєчних порід і кросів є небажаним побічним продуктом, оскільки не мають комерційної цінності при відгодівлі на м’ясо. Добові прирости і використання корму самцями яєчних кросів менш ефективні в порівнянні з курчатами-бройлерами. В зв’язку з цим в усьому світі поширена практика знищувати їх одразу після того, як вони вилупилися, що створює проблеми як з огляду на благополуччя птиці, так і з точки зору етики. Тільки в Німеччині та у Великій Британії щороку вибраковують по 40 мільйонів добових курчат чоловічої статі.  По всьому ЄС цей рахунок щорічно оцінюється у 300 мільйонів, а у всьому світі – в мільярди. Досить поширеним явищем в Європі є використання добових самців як високоякісного корму для тварин у зоопарках після газоутворення СО₂ та глибокого заморожування [2, 6].

Протягом останніх десятиріч науковцями ведуться дослідження з метою розробки стратегій, які відповідають вимогам щодо благополуччя птиці, а саме завдяки уникненню вбивства добових півників яєчних порід та кросів  етично прийнятними та економічно обґрунтованими методами. Одним із шляхів вирішення цього питання є ідентифікація статі курки та супутня можливість ліквідації чоловічих ембріонів до того, як вони вилупляться.

Три методи визначення статі успішно завершилися, пройшли фазу розроблення і дійшли до практичного застосування в Європі. Деякі з них були використані в комерційних інкубаторах з 2019 року. На сьогоднішній день найбільша кількість пташенят жіночої статі без вбивства добових самців – виробляється за допомогою системи гіперспектрального аналізу «CHEGGY»  [1], за якою слідують ендокринологічне статеве обстеження «Seleggt» [7] та аналіз ДНК «PlantEgg» [8].

Гіперспектральний аналіз використовується для отримання тривимірних зображень. У коричневих гібридів-несучок зі специфічним для статі забарвленням пера статеві відмінності в рівнях пігментації видно вже під час ембріонального розвитку між 11-м і 14-м днем інкубації з точністю до 97%  [5]. Етапи процесу цього методу включають: підсвічування яєць в мірній камері знизу; виявлення повітряної камери за допомогою тепловізійної камери; запис спектрів гіперспектральною камерою зверху; аналіз, класифікація та маркування інкубаційних яєць на «жіночі», «чоловічі», «безплідні/нерозвинені».

Ендокринологічне статеве обстеження «Seleggt» здійснюють шляхом  відбору зразків рідини яєць між 13 та 18 днями інкубації. Аналізуючи за допомогою імуноферментного аналізу рівень естрадіолу (E2), естрону сульфату (E1S) та тестостерону (T), встановлюють специфічні для статі відмінності в концентраціях у жіночих та чоловічих ембріонів, де точна ідентифікація статі є можливою на 10-й день інкубації.

Процес визначення статі «PlantEgg» за аналізом ДНК заснований на генетичних відмінностях між чоловічими і жіночими особинами в статевих хромосомах. Пташенята чоловічої статі мають гомогаметичні статеві хромосоми (ZZ), а самки – гетерогаметичні статеві хромосоми (ZW). Метод ПЛР (полімеразної ланцюгової реакції) використовується для визначення відмінностей між двома статями за допомогою відбору невеликої кількості генетичної ДНК, наявної в алантоїсній рідині, і після ампліфікування за допомогою ПЛР, встановлюють оптичний сигнал, що вказує на жіночу ДНК. У випадку з чоловічою ДНК сигнал не видно.

У порівнянні з методами, заснованими на біохімічному аналізі, спектроскопічні методи мають низку переваг, зокрема можливість безконтактного обстеження та мінімальні затрати на допоміжні матеріали. Крім того, обстеження можна проводити вже на 3,5 день інкубації. Раманівська спектроскопія є підгалуззю коливальної спектроскопії, яка ґрунтується на так званому «комбінаційному ефекті». На досліджуваний об’єкт спрямовують випромінювання певної довжини хвилі (у ближньому інфрачервоному діапазоні з дуже низькою енергією) і аналізують спектр розсіяного сигналу. Зсув частоти світла відносно падаючого променя дає інформацію про коливання функціональних молекулярних груп [4]. Лазерно-індукована флуоресцентна спектроскопія з роздільною здатністю в часі заснована на вимірюванні лазерно-індукованої флуоресценції, яка має надзвичайно високу чутливість і точність виявлення. У поєднанні з виявленням залежної від часу поведінки флуоресцентного світла (zLIF) та алгоритмами, адаптованими та оптимізованими для визначення статі, стать ембріона може бути достовірно визначена ще до 6-го дня інкубації [3].

Отже, враховуючи сучасний стан галузі птахівництва, на цей технічний прогрес покладаються великі надії, оскільки альтернативи – вирощування самців або використання порід подвійного призначення – не є ані стійкими, ані екологічно чистими і можуть бути рішенням лише для «нішевих» ринків.

 Література

1. Agri Advanced Technologies GmbH. (2019). In ovo sex determination. Agri-At.com. https://www.agri-at.com/en/products/in-ovo-sex-determination.

2. Buhl, A. C. (2013). Legal Aspects of the Prohibition on Chick Shredding in the German State of North Rhine-Westphalia. The Global Journal of Animal Law, (2). Retrieved from https://journal.fi/gjal/article/view/148693.

3. Dörksen, H. (2022), personal communication, March 2022.

4. Galli, R., Preusse, G., Uckermann, O., Bartels, T., Krautwald-Junghanns, M. E., Koch, E., & Steiner, G. (2016). In Ovo Sexing of Domestic Chicken Eggs by Raman Spectroscopy. Analytical chemistry, 88(17), 8657–8663. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.6b01868.

5. Göhler, D., Fischer, B., & Meissner, S. (2017). In-ovo sexing of 14-day-old chicken embryos by pattern analysis in hyperspectral images (VIS/NIR spectra): A non-destructive method for layer lines with gender-specific down feather color. Poultry science, 96(1), 1–4. https://doi.org/10.3382/ps/pew282.

6. Ort, J.-D. (2010). Zur Tötung unerwünschter neonater und juveniler Tiere. Natur Und Recht, 32(12), 853–861. https://doi.org/10.1007/s10357-010-1986-6.

7. Respeggt Group. (2022, August 30). The solutions - Respeggt - Committed to Free of Chick Culling. Respeggt - Committed to Free of Chick Culling. https://www.respeggt.com/solutions/.

8. PLANTegg GmbH. (2020). PLANTegg - Gender determination of hatching eggs. Plantegg.de. https://www.plantegg.de/en/.

Постер доповіді