Ciencias Universitarias Vol. 22, enero-diciembre 2024
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Monografía

Causas de desvíos normales del proceso de incubación: Principales patologías

 

iDManuel Colas Chavez1Facultad de Medicina Veterinaria, Universidad Agraria de La Habana (UNAH), San José de Las Lajas. Mayabeque, Cuba*✉:olimpia731026@gmail.com

iDEdmundo Pérez Rodríguez1Facultad de Medicina Veterinaria, Universidad Agraria de La Habana (UNAH), San José de Las Lajas. Mayabeque, Cuba

iDGabriel Gorrín Armas2Centro de Estudios Parasitológicos y de Vectores (CEPAVE) (UNLP-CONICET) Buenos Aires, Argentina.


1Facultad de Medicina Veterinaria, Universidad Agraria de La Habana (UNAH), San José de Las Lajas. Mayabeque, Cuba

2Centro de Estudios Parasitológicos y de Vectores (CEPAVE) (UNLP-CONICET) Buenos Aires, Argentina.

 

*Autor para la correspondencia: E-mail: olimpia731026@gmail.com

Resumen

El objetivo de esta revisión es actualizar las causas del desvío de los valores normales y las principales patologías de la incubación, según los resultados de la embriodiagnosis. El éxito de la incubación artificial de los huevos depende de varios factores, tanto en la granja de reproductores como en la planta de incubación. En la granja, factores como la nutrición, el manejo sanitario, la reproducción, las ganancias de peso y la uniformidad, el manejo del huevo fértil y su traslado a la planta de incubación, con la aplicación de buenas prácticas, son cruciales para asegurar un adecuado porcentaje de incubabilidad. En la planta de incubación, el almacenamiento e incubación deben seguir los fundamentos básicos de temperatura, humedad, ventilación y volteo. Estos factores pueden ocasionar desviaciones en los valores normales del proceso de incubación, tales como: huevos infértiles, huevos cascados, gravedad específica, huevos contaminados, mortalidad embrionaria en las fases I, II y III, picados no nacidos y malformaciones. Además, la presentación de patologías perinatales, conocidas como pollitos de descarte o de segunda, afecta la productividad de una planta de incubación. Esto incluye no solo los pollitos que no lograron eclosionar, sino también aquellos que nacen, pero no son viables en el sistema de producción.

Palabras clave: 
embriodiagnosis, huevo, granja de reproductores, muerte embrionaria

Recibido: 26/11/2024; Aceptado: 28/11/2024

Conflicto de intereses: Los autores declaran que no existen conflictos de intereses.

Contribución de los autores: Manuel Colas Chavez: Conceptualización, Escritura - borrador original, Redacción, revisión y edición. Edmundo Pérez Rodríguez: Visualización, Redacción: revisión y edición. Gabriel Gorrín Armas: Visualización, Redacción: revisión y edición. Los autores participaron en el análisis de la parte especial. Los autores participaron en la discusión de los resultados, leyeron, revisaron y aprobaron el texto final.

CONTENIDO

Introducción

 

El éxito de la calidad final de los pollitos durante y al final de la incubación está determinada por la identificación de indicadores sub-óptimos de las técnicas de diagnóstico, la ovoscopía y la embriodiagnosis, los procedimientos de control del proceso desde la puesta en la granja de crianza hasta la eclosión, la recopilación de información sobre infertilidad, incubabilidad, el tiempo y la naturaleza de las pérdidas de embriones. Estos indicadores constituyen una parte importante del programa de control de calidad en las plantas de incubación. Permiten sugerir prácticas alternativas de gestión dentro del proceso y adaptar las rutinas de control de calidad para monitorear los resultados de cualquier cambio que se realice. Además, ayudan a prevenir la recurrencia de los mismos problemas (Macari et al., 2015Macari, M., González, E., Sales, Patricio I, Alencas Nääs I, Martins P. (2015). Manejo de la incubación. Capitulo: Embriodiagnóstico y patología perinatal. 3ed. FACTA (Brasil). p 265.).

El aumento de la mortalidad embrionaria (ME) durante la incubación se atribuye a cambios en el funcionamiento fisiológico y del desarrollo embrionario por causas genéticas y ambientales. Por lo tanto, definir el comportamiento de la ME permite tener una base para medir un parámetro clave en incubación y ejercer control ante la evidencia de cambios anormales y condiciones adversas que puedan alterar cada una de las etapas de desarrollo embrionario. Esto resulta esencial para implementar medidas correctivas y enfrentar las pérdidas de incubabilidad por infertilidad y mortalidad embrionaria temprana, intermedia y tardía (Abril, 2020Abril, G. H. (2020). Determinación de pérdidas de incubabilidad mediante ovoscopía y embriodiagnosis. Universidad de Cundinamarca. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Programa de Zootecnia Fusagasugá. 1-20.).

Otro elemento a destacar es que, dentro de la sistematización, no sólo se debe considerar el grado de desarrollo embrionario, durante el cual cronológicamente el embrión presenta un problema durante la incubación, sino que es fundamental la categorización de las causas de fracaso del desarrollo embrionario y su comparación con los registros históricos, con los que se cuenta en la planta de incubación para lotes similares de huevo fértil (Juárez, 2014Juárez EMA. Embriodiagnóstico. Evaluación casuística del fracaso en el desarrollo embrionario durante el proceso de incubación. Parte I. Los Avicultores y su entorno Nº 84, BM Editores. Departamento de Producción Animal: Aves FMVZ-UNAM. [http://www.produccion-animal.com.ar] 2014. [Consultado 21 septiembre de 2024]. ). Estos datos referido anteriormente, se deben vincular principalmente con lo referido por Ross (2010)Ross Tech. (2010). Investigación de las prácticas de incubación. Aviagen. 1-39., con respecto a los aspectos intrínsecos del origen del huevo fértil, como son: la estirpe de las gallinas reproductoras, su edad, el manejo reproductivo efectuado, tipo de alimentación, peso del huevo, calidad del cascarón, y con los aspectos extrínsecos tales como: la época del año y el manejo especializado de los huevos, como son: la recolección, desinfección, transporte y almacenamiento del huevo fértil.

El presente trabajo tiene como objetivo actualizar parte del conocimiento publicado hasta el momento de las causas de desvío de los valores normales de la incubabilidad, desarrollo embrionario y de las patologías de la incubación que constituiría un material de consulta para los estudiantes de pregrado, posgrado y profesionales que laboran en plantas de incubación.

Desarrollo

 

1. Características generales de la cadena productiva

 

Es importante destacar que a lo largo de la cadena de producción en una planta de incubación se llevan a cabo una serie de procesos (Fig. 1) que inician en dicha planta con el almacenamiento de los huevos en el cuarto frío a una temperatura entre 16 a 20 ⁰C por un periodo máximo de 7 días según la demanda de la industria avícola y de la planta de incubación. A continuación, se realiza la selección y clasificación de los huevos por tamaño, forma y limpieza. Posteriormente los huevos se cargan en las máquinas incubadoras encargadas de simular las condiciones ambientales en las que las gallinas incuban sus huevos naturalmente (Yerpes, 2020Yerpes R., M. (2020). Factores de riesgo asociados con la mortalidad de los pollos de engorde durante la primera semana de vida. Repositorio Universitat Autónoma de Barcelona. 1 (1), 137.).

Fig. 1.  Flujo del proceso productivo en la planta de incubación

Las incubadoras artificiales controlan los parámetros óptimos de temperatura (37 0C), humedad (83.6 - 84 %) y volteo que permiten el desarrollo fisiológico de los embriones. Antes de iniciar el perfil de incubación se debe llevar a cabo un atemperado de máximo 12 horas a 24 -27 0C para evitar un choque térmico y la condensación de los huevos (van der Pol et al., 2013van der Pol C. W., van Roovert-Reijirink, I. A. M., Maatjens, C. M., van den Brand, H. & Molenaar R. (2013). Effect of relative humidity during incubation at a set eggshell temperatura and brooding temperature posthatch on embryonic mortality and chick quality. Poultry Science, 92, 2145-2155.).

La temperatura puede tener un efecto divergente o bifásico durante el curso de la incubación. El aumento de la temperatura inicialmente acelera el crecimiento embrionario y la utilización de nutrientes y energía de la yema y la albúmina, pero a medida que avanza la incubación, la exposición a altas temperaturas constantes disminuye el crecimiento embrionario (Noiva et al., 2014Noiva, R., Menezes, A. & Peleteiro, M. (2014). Influence of temperature and humidity manipulation on chicken embryonic development. BMC Vet Res., 10 (234), 1-10. doi: 10.1186 / s12917-014-0234-3 ).

Es necesario disminuir el nivel de temperatura durante los últimos 2 a 3 días de incubación, es decir, que este indicador ambiental se ajusta según las etapas de incubación, ya que es un momento donde la tasa de calor metabólico del embrión es alta, lo que la disminución de la temperatura estimula el consumo de los nutrientes acelerando el metabolismo y el desarrollo en los embriones. Uno de los subproductos del metabolismo que ocurre durante la incubación es el agua y que el embrión debe eliminar el exceso de este nutriente para poder eclosionar (Wijnen et al., 2021Wijnen, H. J., van der Pol, C. W., van Roovert-Reijirink, I. A. M., De Smet, J., Lammers, A., Kemp, B. et al. (2021). Low incubation temperature during late incubation and early feeding affect broiler resilience to necrotic enteritis in later life. Front. Vet. Sci., 8, 1-16.).

Durante la incubación un huevo pierde peso debido a la evaporación de agua, esto es esencial para crear una suficiente cámara de aire que permita la ventilación pulmonar embrionaria después del picado interno y así lograr una exitosa eclosión. Una alta tasa de eclosión se alcanza cuando existe una pérdida de agua del 12 al 14 % del peso del huevo al momento de incubar hasta el momento de la transferencia (Barbosa et al., 2012Barbosa, V. M., Rocha, J.S.R., Pompeu M. A., Martins, N. R. S., Baiâ, N. C., Lara, L. J. C., Batista, J.V. M. S.P. & Leite, R.C. (2012). The effects of relative humidity and turning in incubators machines on the incubation yield and chick performance. World’s Poultry Science Journal, 69, 89-98. ISSN: 0043-9339 DOI: https://doi.org/10.1017/S0043933913000081.).

Las fluctuaciones de temperatura se deben evitar durante el transporte y almacenamiento de los huevos. La disminución de la temperatura debe ser gradual desde la granja de reproductores hasta el cuarto frío en la planta de incubación. Se debe manejar la transición en la temperatura de precalentamiento de los huevos (de 24 -27 0C “75-80 °F”) desde el cuarto frío hasta la incubadora para evitar un choque térmico del embrión y una condensación en la cáscara. De esta manera, todos los huevos lograrán alcanzar la temperatura deseada uniforme (van der Pol et al., 2013van der Pol C. W., van Roovert-Reijirink, I. A. M., Maatjens, C. M., van den Brand, H. & Molenaar R. (2013). Effect of relative humidity during incubation at a set eggshell temperatura and brooding temperature posthatch on embryonic mortality and chick quality. Poultry Science, 92, 2145-2155.). Un precalentamiento desuniforme aumenta la variación del tiempo de los nacimientos (Llamuca et al., 2024Llamuca, L., Llamuca, M. & Intriago, V. (2024). Efecto de la edad de gallinas reproductoras en la incubabilidad y calidad del pollito bb: Una revisión. Revista Científica Arbitrada en Investigaciones de la Salud. ‘‘GESTAR”, 7 (14), 184-204. ).

Schmidt (2003) señala que existen dos términos importantes a tener en cuenta en el proceso de la incubación y que determinan el éxito de la misma: incubabilidad y desarrollo embrionario. La incubabilidad en el escenario comercial, es el porciento de pollitos viables de primera calidad que son aptos para la crianza. Se calcula realizando una división entre el total de pollitos viables y total de huevos cargados en la incubadora. Este porciento de incubabilidad está influenciado por factores como la responsabilidad de las granjas de reproductores desde la ovoposición hasta la eclosión en las plantas de incubación.

Otro elemento clave a tener presente, según Sandoval et al. (2005)Sandoval, A., Yuño, M., Bakker, M. L., Rodríguez, E. & Beretta A. (2005). Aplicación de la embriodiagnosis para evaluar la eficiencia de la planta de incubación de parrilleros en una empresa avícola comercial en la Argentina. RIA, 34 (2), 75-89. es el desempeño de los polluelos durante la primera semana en la granja de reemplazo especialmente los niveles de mortalidad y los pesos corporales. Aunque el rendimiento de los pollitos puede estar dado por el manejo en la granja y el impacto inicial de los procedimientos en la planta de incubación a menudo se subestima y también debe considerarse cuando surgen problemas.

Kuurman et al. (2003)Kuurman, W. W., Bailey, B.A., Koops, W. J. and Grossman, M. (2003). A model for failure of a chicken embryo to survive incubation. Poultry Science, 82 (2), 214-222. destacan que, en el caso del desarrollo embrionario, se practica la embriogénesis de aves en un ambiente relativamente protegido. Este entorno puede manipularse bien en aves domésticas como Gallus gallus (pollitos) donde la incubación ha sido durante mucho tiempo un proceso comercial. El proceso de desarrollo embrionario comienza en el oviducto y alcanza la etapa de desarrollo blastodérmico y / o gastrulación en la oviposición.

Los embriones de aves pueden verse afectados por los "efectos maternos" y por las condiciones ambientales durante los períodos de preincubación e incubación. En general, los efectos maternos sobre la progenie incluyen un componente tanto genético como ambiental representado por la deposición de hormonas de la yema y la utilización de nutrientes embrionarios. Estos efectos tienen un impacto significativo en el desarrollo de una amplia gama de rasgos de progenie (Reijirink et al., 2008Reijirink, I. A. M., Meijerhof, R., Kemp, B., Van Den Brand, H., Arora, K. L., Kosin, I. L. et al. (2008). The chicken embryo and its micro environment during egg storage and early incubation. Worlds Poult Sci. J., 64 (04), 581-598.).

La manipulación de la temperatura ambiental durante el período de almacenamiento del huevo, el precalentamiento y la incubación per se afecta significativamente el desarrollo del embrión, el progreso de la eclosión, la calidad del pollito en la eclosión y el desarrollo del pollito post-eclosión. Además, afectan la adquisición de termotolerancia al posterior desafío térmico post-eclosión (Tona et al., 2007Tona, K., Onagbesan O., Bruggeman, V., De Smit, L., Figueiredo, D. & Decuypere, E. (2007). E.Non-ventilation during early incubation in combination with dexamethasone administration during late incubation: 1. Effects on physiological hormone levels, incubation duration and hatching events. Domestic Animal Endocrinology, 33 (1), 32-46.; Tona et al., 2022Tona, K., Voemesse, K., N’nanlé, O., Oke, O. E., Kouame, Y. A. E., Bilalissi, A. et al. (2022). Chicken Incubation Conditions: Role in Embryo Development, Physiology and Adaptation to the Post-Hatch Environment. Front. Physiol., 13, 895854.).

2. Causas de desvío de los valores normales de la incubación

 

Entre las causas de desvío de los valores normales de la incubación, se destacan, los huevos infértiles, los huevos cascados, la gravedad específica, huevos contaminados, la mortalidad embrionaria en las Fase I, II y III, los picados no nacidos y las malformaciones (Plano y Matteo, 2001).

2.1. Factores asociados a pérdidas de incubabilidad por infertilidad

 

Estos factores están relacionados generalmente a la granja.

Huevos infértiles: si como resultado de la embriodiagnosis se determina que existe algún problema de fertilidad, se debe analizar el lote de reproductores en la granja de producción (Ross Tech, 2010Ross Tech. (2010). Investigación de las prácticas de incubación. Aviagen. 1-39.).

Posibles causas (Plano y Matteo, 2001; Moya y Bermúdez, 2017Moya R., J. y Bermúdez C., A. I. (2017). Factores que afectan la incubabilidad de huevo fértil en aves de corral. Nutrición Animal Tropical, 11 (1), 16-37.; Souza et al., 2021).

  • Latrogenia: Hay muchos fármacos que afectan la fertilidad de los lotes. Debido a ello, los tratamientos hay que hacerlos con la supervisión de un médico veterinario. Se deben anotar en las planillas diarias de la granja todo tipo de tratamiento efectuado para poder luego tener información precisa al momento de presentarse un cuadro de infertilidad en la planta de incubación.

  • Manejo de los machos: La infertilidad atribuida al manejo de los machos, se puede deber (Galíndez y Blanco, 2016Galíndez, R y Blanco, F. (2016). Eclosión, muerte embrionaria y calidad de pollitos en cuatro razas de gallinas reproductoras venezolanas. Revista Científica, 27 (1), 56-61.) a:
    • Exceso o falta de la cantidad en proporción a las hembras.

    • Manejos individuales (ej. tratamientos contra el piojillo).

    • Estado general: Poco o excesivo peso. Malformaciones de los miembros inferiores o columna (ej. lordosis).

    • El cambio de machos: Cuando se hace esta práctica, hay que considerar un tiempo determinado para la formación del harén dentro del lote.

    • Pérdida de peso, traumatismos, pododermatitis, artritis y enfermedades como cólera y parasitosis. Los machos pueden ser demasiado jóvenes o viejos para un determinado lote.

    • La falta de agua o la temperatura de la misma que nunca debe estar a menos de 7 0C ni exceder los 30 0C.

    • Temperatura ambiente: Los extremos de temperatura afectan a los animales. Con frío intenso las aves se amontonan para conservar el calor y los machos no trabajan, el calor produce una postración por descompensación.

    • Alimentación inadecuada: en calidad y cantidad.

    • Desbalance nutricional y/o deficiencias: la deficiencia de niacina puede ocasionar una falta total de nacimiento. La deficiencia de vitamina E afecta la fertilidad significativamente.

    • Alta densidad animal.

    • En el caso de las gallinas puede ser por:

    • Gallinas más jóvenes o más viejas, ocasiona aumento de la mortalidad embrionaria (Intriago et al., 2023Intriago, M. V. A., Cedeño, R. O. A., Hurtado, E. A. & Rivera, F. R. D. (2023). Manejo en edad de reproductoras y temperatura de incubación sobre ventana de nacimiento y calidad del pollito BB. Ciencia UNEMI, 16 (43), 24-34.)

    • La atrofia del ovario y del oviducto derecho y la presencia del oviducto izquierdo muy alargado (Gairal, 2019Gairal M., N. (2019). Fisiología de la puesta de la gallina. Veterinaria Digital. 3(1): Disponible en: https://www.veterinariadigital.com/articulos/fisiologia-de-la-puesta-de-la-gallina/ [Consultado 20.10.2024].)

    • Gallinas excedidas de peso (FAO, 2019FAO. (2019). Función de las aves de corral en la nutrición humana. Revisión de desarrollo avícola, 2 (1), 136.)

2.2. Factores asociados a pérdidas de incubabilidad por mortalidad temprana

 

Huevos cascados: son los que han sufrido una pequeña fisura o fractura en la cáscara no siempre fácil de observar. Durante el proceso de incubación perderán humedad y al momento de la embriodiagnosis se observan prácticamente vacíos de contenido o con la albúmina más concentrada.

La causa de un alto índice de huevos cascados (Ricaurte, 2005Ricaurte, G. S. L. (2005). Embriodiagnosis y ovoscopia. Análisis y control de calidad de los huevos incubables. Revista Electrónica de Veterinaria. REDVET, VI (3): Disponible en: http://www.veterinaria.org/revistas/redvet [Consultado 24.10.2024].; Nideou et al., 2019Nideou, D., N`nanle, O., Kouame, Y. A. E., Chrysostom, C., Gbeassor, M., Decuypere, E. et al. (2019). Effect of High Temperature during First and Second Halves of Incubation on Layer Chicken Embryo Physiology. Int. J. Poult. Sci., 18 (12), 626-633. doi: 10.3923/ijps.2019.626.633 ; Hashemi et al., 2020Hashemi, S., Ghalyanchilangeroudi, A., Hosseini, S. M. & Sheikhi, N. (2020). Comparative trachea transcriptome analysis between avian infectious bronchitis virus and avian pathogenic E. coli individual infection and co-infection in SPF chickens. Acta Virol., 64, 457-469.) se puede deber a:

  • Manejo brusco de los huevos en la granja, inadecuado transporte (Fig. 2), mal manejo en la sala de huevos de la planta de incubación o bien durante la carga en las incubadoras.

  • Hay huevos que se cascan al momento de la transferencia en los que se encuentra un embrión desarrollado, a veces injuriado y con las membranas secas (Fig. 3).

Mala calidad de la cáscara que predispone a roturas y va acompañado de un alto índice de huevos contaminados (por la permeabilidad de la cáscara a la penetración bacteriana). La mala calidad de la cáscara puede deberse a varias etiologías:

  • Nutrición: Deficiencia de vitaminas o minerales (vitamina D, calcio).

  • Enfermedades: bronquitis infecciosa, síndrome de baja de postura.

  • Temperatura ambiente: los días de excesivo calor afectan la calidad de la cáscara,

  • Tamaño del huevo: a mayor tamaño menor es la calidad de la cáscara.

  • Edad de las gallinas: a mayor edad mayor tamaño del huevo.

Fig. 2.  Huevos cascados. Se observan fisuras en huevos incubables.
Fig. 3.  Huevos cascados. Traumatismo del embrión, causado durante la transferencia. En huevos cascados durante la transferencia se encuentran las membranas resecas.

Gravedad específica: Es una manera de medir la calidad de la cáscara que consiste en medir la densidad de los huevos a distintos gradientes de concentración de sal en agua (Plano y Matteo, 2001).

Procedimiento: En recipientes de veinte litros de capacidad cada uno, se coloca agua a la misma temperatura de los huevos que se analizarán. Se va agregando sal y midiendo con un densímetro (calibrado entre 1.065 y 1.100), de tal manera que quede un recipiente con una solución de una densidad de 1.065, otro de 1.070, otro de 1.075, y así sucesivamente de 5 en 5 hasta llegar a una solución salina de 1.100.

Se colocan 50 huevos en cada recipiente y se anota la cantidad de huevos que flota para cada densidad gravimétrica.

Las cantidades de huevos que flotan se multiplican por su densidad. A la sumatoria de estos resultados se las divide por la cantidad total de huevos analizados. Se obtiene así la densidad específica como promedio ponderado. Para un lote joven debe estar entre 1.080 a 1.090. A medida que baja la gravedad específica aumenta el índice de huevos cascados y contaminados.

Huevos contaminados: en el momento de la postura, el huevo está a temperatura corporal, la exposición ambiental lo enfría. Debido a esto, la masa interna disminuye de tamaño y forma la cámara de aire produciéndose un vacío que hace penetrar aire desde el exterior hacia el interior del huevo (por diferencia de presión). Esto favorece la entrada de bacterias a través de los poros de la cáscara, ya que la cutícula constituye la primera barrera para evitar la contaminación, pero como su espesor es muy variado no llega a ser una buena barrera.

Las bacterias involucradas en la contaminación de los huevos más comunes son: Pseudomona spp., Escherichia coli, Salmonella spp. (Hashemi et al., 2020Hashemi, S., Ghalyanchilangeroudi, A., Hosseini, S. M. & Sheikhi, N. (2020). Comparative trachea transcriptome analysis between avian infectious bronchitis virus and avian pathogenic E. coli individual infection and co-infection in SPF chickens. Acta Virol., 64, 457-469.; Rezaee et al., 2021Rezaee, M. S., Liebhart, D., Hess, C., Hess, M. & Paudel, S. (2021). Bacterial Infection in Chicken Embryos and Consequences of Yolk Sac Constitution for Embryo Survival. Infectious Disease, 58 (1), 71-79.; Chevalier et al., 2017Chevalier, S., Bouffartigues, E., Bodilis, J., Maillot, O., Lesouhaitier, O., Feuilloley, M.G. J., et al. (2017). Structure, function and regulation of Pseudomonas aeruginosa porins. FEMS Microbiol. Rev., 41, 698-722. doi:10.1093/femsre/fux020 ). Al momento de la embriodiagnosis muchos de los huevos ya han explotado en el proceso de la incubación, pero los que quedan en las bandejas de las nacedoras tienen un olor fétido y un color característico. La contaminación debida a hongos da un color verde azulino en el interior del huevo.

Plano y Matteo (2001) señalan que las causas de una contaminación de huevos pueden ser por densidad específica de los huevos, que se trató en la calidad de la cáscara de los huevos cascados anteriormente.

Para evitar una mayor penetración bacteriana la densidad debe ser de 1.090. Es necesario tener en cuenta el tiempo de permanencia del huevo en el nidal y si constituye un problema, se debe recolectar con más frecuencia. Se debe extremar la higiene, la limpieza y desinfección de los nidales y la cama en su interior. Lo antes mencionado es aplicable también para los huevos y manipulación de los mismos, depósitos de huevos incubables y el transporte. Se recomienda no incubar a los huevos de piso. manipulación de los huevos.

Mortalidad embrionaria temprana (Fase I)

 

Se relaciona con el manejo del huevo incubable ( Ross Tech, 2010Ross Tech. (2010). Investigación de las prácticas de incubación. Aviagen. 1-39.), (embrión de 50 000 células en plena división). Para detener el proceso de división celular desde la postura hasta que se coloca en la incubadora se debe enfriar a una temperatura 23.9 0C en el interior del huevo con la finalidad de que no afecte la vitalidad celular y que a su vez no la estimule, a esta marca térmica se le denomina “cero fisiológico” y a mayor tiempo de almacenaje menor deberá ser esa temperatura.

Entre las principales causas que están relacionadas con el manejo del huevo incubable (FAO, 2019FAO. (2019). Función de las aves de corral en la nutrición humana. Revisión de desarrollo avícola, 2 (1), 136.; Hashemi et al., 2020Hashemi, S., Ghalyanchilangeroudi, A., Hosseini, S. M. & Sheikhi, N. (2020). Comparative trachea transcriptome analysis between avian infectious bronchitis virus and avian pathogenic E. coli individual infection and co-infection in SPF chickens. Acta Virol., 64, 457-469., Jessen et al., 2021Jessen, C. T., Foldager, L. & Riber, A. B. (2021). Effects of hatching on-farm on behaviour, first week performance, fear level and ran geuse of organic broilers. Appl. Anim. Behav. Sci., 238:105319; Yerpes, 2020Yerpes R., M. (2020). Factores de riesgo asociados con la mortalidad de los pollos de engorde durante la primera semana de vida. Repositorio Universitat Autónoma de Barcelona. 1 (1), 137.; McIlwaine et al., 2021McIlwaine, K., Law, C. J., Lemon, K., Grant, I. R. & Smyth, V. J. (2021). A Review of the Emerging White Chick Hatchery Disease. Viruses, 13 (12), 2435. ) se pueden encontrar:

  • Tiempo de almacenamiento del huevo: si al huevo se le almacena por más de cinco días, la incubabilidad disminuye entre 0.5 % a 1.0 % por día adicional.

  • Condiciones de la sala de almacenamiento: se deben respetar la temperatura (18 0C) y humedad relativa (entre 70 y 75 %) de la sala de almacenamiento de huevos; ambos parámetros varían según el tiempo de almacenamiento de los huevos.

  • Edad de la gallina: los huevos provenientes de gallinas viejas es conveniente incubarlos con menor tiempo de almacenamiento.

  • Si éste debe ser mayor a los siete días, es mejor que sea de gallinas jóvenes, puesto que se mantiene la calidad del albumen.

  • Permanencia del huevo en el nidal por tiempo prolongado: Si la temperatura es alta comienza allí el proceso de incubación, hasta pueden formarse las estructuras embrionarias anexas, si luego se le enfría en la sala de almacenamiento de huevos, el embrión detiene el crecimiento y muere indefectiblemente. En la embriodiagnosis se observan las estructuras anexas. Si el huevo se expone a temperatura muy alta o a radiaciones solares, la albúmina puede coagularse, al examinarlo se observan fácilmente los coágulos.

  • Frío intenso: conduce a una mortalidad embrionaria precoz.

  • Cambios bruscos de temperatura y/o humedad: provocan condensación de gotitas de agua en la superficie de la cáscara del huevo que favorecen la contaminación bacteriana.

  • Desinfección de los huevos: Si se emplean productos contraindicados o altas dosis como el amonio cuaternario a dosis superiores a 1000 ppm, aumenta la mortalidad embrionaria precoz. Cuando se emplean soluciones sobre la superficie del huevo hay que tener en cuenta la temperatura de la misma, para no provocar cambios bruscos de las condiciones físicas del embrión.

  • Tiempo de almacenaje demasiado corto: se produce una mortalidad embrionaria temprana por una deficiente posición del embrión al momento de la incubación. En los primeros momentos de puesto el huevo, el blastodermo se encuentra en el centro del mismo. Durante el almacenamiento la yema gira hacia el polo superior quedando así el blastodermo correctamente ubicado.

  • Precalentamiento: se deben seguir las instrucciones precisas para el precalentamiento, puesto que se deben ofrecer las correctas condiciones físicas del ambiente y uniformidad a toda la masa de huevos.

  • Condiciones de la incubadora: afectan a los embriones la inadecuada temperatura, de ventilación y volteo.

  • Calidad de la cáscara de los huevos.

  • Deficiencia nutricional de la ración de reproductoras.

  • Micotoxinas.

  • Enfermedades del lote de reproductores: ej. Newcastle, micoplasmosis, difteroviruela.

Mortalidad embrionaria intermedia (Fase II).

 

La mortalidad embrionaria intermedia, según Tona et al. (2022)Tona, K., Voemesse, K., N’nanlé, O., Oke, O. E., Kouame, Y. A. E., Bilalissi, A. et al. (2022). Chicken Incubation Conditions: Role in Embryo Development, Physiology and Adaptation to the Post-Hatch Environment. Front. Physiol., 13, 895854. se puede deber a factores de la granja y de la planta de incubación:

  • Cáscara del huevo muy delgada.

  • Contaminación del huevo.

  • Mala nutrición o estado sanitario de los reproductores.

  • Deficiencia de riboflavina, vitamina B12 y D3.

  • Cambios bruscos de la temperatura o de la ventilación en la incubadora.

  • Volteo inadecuado o ausente.

  • Baja temperatura o alta humedad en la incubadora.

  • Falta de oxígeno o el exceso de dióxido de carbono, en la sala de incubación.

Mortalidad embrionaria tardía (Fase III).

 

Sardá y Vidal (2012)Sardá J., R. & Vidal P., A. (2012). Patología de la incubación. Instituto de Investigaciones Avícolas, La Habana, Cuba. Disponible en: https://www.produccion-animal.com.ar/produccion_aves/produccion_avicola/22-patologia_de_la_incubacion.pdf [Consultado 18 septiembre de 2024]. , van der Pol et al. (2005), Ehuwa et al. (2021)Ehuwa, O., Jaiswal, A. K. & Jaiswal, S. (2021). Salmonella, food safety and food handling practices. Foods, 10, 907. , Cedeño (2022)Cedeño, O. (2022). Efecto del manejo en edad de reproductoras y temperatura de incubación sobre ventana de nacimiento y calidad del pollito BB. Repositorio Digital ESPAM, 1 (1), 68. destacan las siguientes causas:

  • Alta humedad o baja temperatura en el período de incubación: el embrión se encuentra muerto en un huevo con la cámara de aire muy reducida, los tarsos enrojecidos (Fig. 4), el pico sangrando, el tejido celular subcutáneo edematoso, en la zona de la nuca del pollito puede haber un trasudado gelatinoso. El saco vitelino está muy abultado. Para completar el diagnóstico de esta situación se puede medir la pérdida de humedad de los huevos durante el período de incubación. Para ello, se pesan los huevos al momento de colocarlos en la incubadora y luego nuevamente en el momento de la transferencia. La pérdida de un 12 % del peso de los huevos es una medida correcta.

Esto asegura el intercambio gaseoso junto con el hídrico. El exceso de CO2 en el embrión conduce a su muerte por acidosis. Los embriones que no llegan a morir en este período tampoco eclosionarán ya que la cámara de aire tan reducida los conduce a picar muy arriba y muchos morirán en ese intento.

Fig. 4.  Pollito PNN, con edema en cuello. En el tejido subcutáneo se encuentra este trasudado gelatinoso por el esfuerzo para eclosionar.
  • Alta temperatura o baja humedad durante la incubación (Cedeño et al., 2022Cedeño, O. (2022). Efecto del manejo en edad de reproductoras y temperatura de incubación sobre ventana de nacimiento y calidad del pollito BB. Repositorio Digital ESPAM, 1 (1), 68.): los embriones son más pequeños de lo habitual, puede haber pollitos muy secos y deshidratados. El saco vitelino está más reducido que lo normal. La pérdida de humedad durante los primeros 18 días es superior al 12 %. La tolerancia a la pérdida de humedad es mayor que a la poca pérdida.

  • Embriones infectados por distintos agentes etiológicos.

  • Alta humedad en la nacedora.

  • Huevos enfriados excesivamente.

  • Deficiencias: la deficiencia de biotina produce mortalidad embrionaria entre los 19 y 21 días de incubación. La deficiencia de vitamina D como origina mala calidad de la cáscara lleva a una gran pérdida de humedad, lo mismo sucede con una ración pobre en calcio. La falta de manganeso ocasiona extremidades cortas y plumón anormal en embriones encontrados sin eclosionar en este período. En la deficiencia de Zn, las aves carecen de rabadilla y de algunas partes del esqueleto. La sobredosis de selenio produce pollitos débiles.

  • Temperatura muy alta en la nacedora.

  • Falta de ventilación.

PNN: son pollitos que alcanzan a picar la cáscara del huevo en forma parcial y que no pueden eclosionar al momento del nacimiento. Entre las posibles causas McIlwaine et al. (2021)McIlwaine, K., Law, C. J., Lemon, K., Grant, I. R. & Smyth, V. J. (2021). A Review of the Emerging White Chick Hatchery Disease. Viruses, 13 (12), 2435. , Sandoval et al. (2005)Sandoval, A., Yuño, M., Bakker, M. L., Rodríguez, E. & Beretta A. (2005). Aplicación de la embriodiagnosis para evaluar la eficiencia de la planta de incubación de parrilleros en una empresa avícola comercial en la Argentina. RIA, 34 (2), 75-89., Gast et al. (2020)Gast, R. K. & Porter, R. E. Jr. (2020). Salmonella infections. In: Swayne DE, Boulianne M, Logue SM, et al, eds. Diseases of Poultry. 14th ed. Wiley; 719-753., Nolan et al. (2020)Nolan, L. K., Villancourt, J. & Barbieri, N.L. (2020). Colibacillosis. In: Swayne DE, Boulianne M, Logue SM, eds. Diseases of Poultry. 14th ed. Wiley. 770-830. señalan las siguientes:

  • Inadecuada alimentación de las reproductoras.

  • Enfermedad de los reproductores, colibacilosis, salmonelosis, micoplasmosis, encefalomielitis.

  • Genes letales.

  • Huevos colocados al revés.

  • Huevos de cáscara delgada.

  • Traumatismos durante la transferencia.

  • Problemas con el volteo durante las primeras semanas de incubación.

  • Humedad baja durante los veinte y veintiún días de incubación.

  • Mala circulación de aire o alta concentración de CO2 durante los 20 y 21 días de incubación.

  • Transferencia muy tardía.

  • Fumigación con exceso de formalina durante el picado de los huevos en la nacedora.

  • Alta humedad o baja temperatura en el período de incubación: ver la discusión de este mismo tema en Mortalidad en la Fase III. La pérdida de humedad en el período de incubación es inferior al 12 %, los pollitos pican muy arriba del polo superior del huevo, se aprecia sangrado en el pico a raíz del esfuerzo, tienen los tarsos enrojecidos (Fig. 5 L).

  • Registros de temperatura, o bien altos o bajos, por períodos cortos.

Malformaciones: son defectos morfológicos de los embriones (Fig.5A - 5 Iii), que afectan a un 0.3 % de la población y algunos pollitos llegan a nacer.

Fig. 5.  Malformaciones

A. Se observa tres patas en un mismo miembro del embrión, se le denomina triplopodia. B. Duplicación del maxilar superior (1). C. Malformación del miembro inferior puesto que no se ha desarrollado el hueso largo del tarso, siendo el resto del embrión de características normales. D. Encefalocele (hernia del cerebro) es la más frecuente, de etiologías muy diversas, comúnmente el exceso de temperatura durante la incubación. E. Embrión cíclope, ambos ojos se fusionan en uno en la línea media, hallazgo poco frecuente. F. Anoftalmía (ausencia total de ojos). G. Embrión dicéfalo, la duplicación es anterior o craneal. H. La duplicidad es posterior cuando las partes anteriores del cuerpo están normales, mientras que la parte posterior o caudal es doble. Ii. Embriones unidos o fusionados. El caso mostrado en esta foto se denomina cefalotoracópago (1). Iii. Cuando los embriones provienen de un mismo huevo o cigoto comparten el mismo vitelo, a diferencia de aquellos que se originan de un huevo de doble yema con distintos cigotos y que no poseen vitelo en común (2). J. malformaciones de las extremidades por traumatismos debido a las bandejas de las nacedoras, cinta transportadora, o cajas de pollitos, con los pisos muy lisos y resbaladizos. K. Los signos nerviosos al momento del nacimiento de etiologías variadas. L. Pollitos con la parte superior del pico sangrando por esfuerzos realizado durante la eclosión relacionado con la poca pérdida de humedad durante el período de incubación. M. Ombligo mal cicatrizado. N. Botones negros en el ombligo, mal cicatrizado, ya que partes del saco vitelino o tejidos extraembrionarios no se absorbieron completamente al momento de cerrarse el orificio umbilical. Ñ. Onfalitis. O. Granuloma por Aspergillus fumigatus. Nódulos en las serosas (1), en la masa encefálica (2), y en los pulmones (3), también pueden encontrarse tapones caseosos en los bronquios. P. Deshidratación y gota. El pollito que sufre deshidratación suele presentar un proceso de gota que puede ser articular (1) cuando los cristales de ácido úrico se depositan en las articulaciones o visceral, cuando afecta los órganos internos. Un signo característico de deshidratación de los pollitos es la observación de la vena metatarsiana (2). Q. Pollitos pegajosos, se puede deber a baja temperatura, alta humedad, ventilación inadecuada o a explosión de huevos en la nacedora. R. Pollitos con el plumón corto, seco y los ojos pegados; puede ser por temperatura alta, humedad baja, excesiva ventilación en la nacedora. S. Pollitos con infección bacteriana, las más frecuentes causadas por E. coli, y por Salmonella spp. Los pollitos presentan generalmente pericarditis (1). El saco vitelino se lo encuentra indurado o coagulado (2), siendo ésta una lesión más fácil de observar en pollitos que transcurren la primera semana de vida.

Causas de malformaciones (Plano y Matteo, 2001, Galíndez y Blanco, 2016Galíndez, R y Blanco, F. (2016). Eclosión, muerte embrionaria y calidad de pollitos en cuatro razas de gallinas reproductoras venezolanas. Revista Científica, 27 (1), 56-61.):

  • Factores hereditarios.

  • Factores ambientales durante la incubación: Como los tejidos embrionarios tienen distinto cero fisiológico, al momento en que se produzcan los cambios de temperatura marcará determinado defecto según la etapa del desarrollo en que se encuentre el embrión. El exceso de calor produce encefalocele.

  • Las deficiencias vitamínicas y minerales y sus efectos:
    • Riboflavina: dedos torcidos.

    • vitamina B2: pollitos con el pico superior hendido.

    • Biotina: pico de loro

    • vitamina B12: dedos torcidos y pico corto.

    • vitamina D3: anormalidades en el esqueleto del embrión

    • Manganeso: anormalidades en el esqueleto y pico de loro.

  • Almacenamiento de los huevos por más de siete días.

La clasificación referida por Plano y Matteo (2001):

  • Embriones unidos o fusionados: se producen por división incompleta del embrión en dos partes durante el período de desarrollo de la línea primitiva (Fig. 1). Se trata en general de gemelos monocigóticos unidos.

  • Se utiliza el sufijo pago (que significa atado) a continuación del término que indica la región anatómica en que se produce la fusión, por ejemplo, si están unidos por el tórax, se los denomina toracopago. Si la fusión es por el abdomen, se lo denomina abdominopago. Los unidos por la región cefálica, cefalopago.

  • Duplicaciones: se presentan duplicaciones de las estructuras anatómicas del embrión. Cuando la duplicidad afecta regiones anteriores o craneales del embrión se le describe como: duplicidad anterior. Cuando se afecta la región posterior del embrión se le denomina: duplicidad posterior. A este tipo de malformaciones para denominarlas se les agrega el prefijo di, tri, tetra, agregado a la región anatómica involucrada. Por ejemplo, dicéfalo, cuando el embrión tiene dos cabezas. La duplicidad posterio se observa mayormente en los miembros, (ej. Triplopodia). El tipo de duplicidad anterior más frecuente es la duplicidad del pico en su valva superior.

  • Malformaciones del encéfalo: el encefalocele es la malformación más frecuente que se observa en el embrión de pollo y consiste en una hernia del tejido cerebral con o sin meninges producida por un exceso de temperatura durante la incubación afectando la formación de la bóveda craneal. Se puede encontrar tanto en embriones como en pollitos que han eclosionado.

  • Malformaciones oculares: 1. Ciclopía, se trata de embriones que tiene un solo ojo. hay una sola órbita ocular situada en la línea media, que puede contener un solo ojo normal o dos fusionados. 2. Anoftalmía, es la ausencia de los globos oculares producida por fallas en el crecimiento de la cúpula óptica y puede ir acompañado de malformaciones faciales (ej. malformación en la valva superior del pico).

  • Malformaciones de las extremidades: cuando es por ausencia de una parte de las extremidades del embrión se escribe el defecto como prefijo y a continuación la palabra melia que significa miembro. Si el miembro está ausente: amelia. Si el miembro es menor al tamaño normal micromelia. Si los dedos son más cortos de lo normal braquidactilia, si los dedos estuvieran fusionados sindactilia.

3. Patología de la incubación (perinatal)

 

La patología perinatal se conoce como pollitos de descarte o de segunda que conllevan a la falta de productividad de una planta de incubación. Incluye no solo a los pollitos que no lograron eclosionar, sino también a aquellos que nacen pero que no son viables en el sistema de producción. A continuación, se relacionan las patologías:

  • Pollitos con el ombligo congestivo (Sardá y Vidal, 2005Sardá, R. y Vidal A. (2005). Pérdidas durante el proceso de incubación de los huevos. Portal Veterinaria. Disponible en: https://www.portalveterinaria.com/avicultura/articulos/2806/patologia-de-la-incubacion.html [Consultado 18 septiembre de 2024]. ): Se produce por variaciones de temperatura, la mayoría de las veces por temperatura muy alta en las etapas previas al nacimiento. Puede tratarse de onfalitis.

  • Pollitos con el ombligo mal cicatrizado (Marvin, 2021Marvin, A. (2021). Absorción de saco vitelino. Avinews. Disponible en: https://avinews.com/absorcion-de-saco-vitelino/. [Consultado 18 septiembre de 2024]. ): Sucede cuando la temperatura entre los 11 y 18 días de incubación fue demasiado alta o bien por elevada humedad que no permite que las membranas se contraigan al momento de la absorción del vitelo.

  • Pollitos con botones negros en el ombligo (Sardá y Vidal, 2005Sardá, R. y Vidal A. (2005). Pérdidas durante el proceso de incubación de los huevos. Portal Veterinaria. Disponible en: https://www.portalveterinaria.com/avicultura/articulos/2806/patologia-de-la-incubacion.html [Consultado 18 septiembre de 2024]. ): Esto se debe a que parte del saco vitelino y tejidos extraembrionarios no pudieron ser correctamente absorbidos al momento de obturarse el orificio umbilical. Es el resultado de un desarrollo embrionario más rápido que la madurez esperada. Puede ocurrir por alta temperatura de incubación o por un rango metabólico más alto.

  • Pollitos con el ombligo sin cerrar (Ross Tech, 2010Ross Tech. (2010). Investigación de las prácticas de incubación. Aviagen. 1-39.): Se debe a alta temperatura o a variaciones de la misma. También por elevada humedad de la nacedora.

  • Pollitos con onfalitis: Es una infección del ombligo que presenta los signos de la inflamación (Shahjada et al., 2017Shahjada, Z., Khalid, H., Monowarul, I., Majumder, S., Hasan, I., Rahman, M. et al. (2017). Bacteria causing omphalitis in newly hatched chicks from broiler and layer flocks and their antibiotic profiles. Int J Nat Soc Sci., 4 (2), 73-81.): Se debe a la confluencia de dos factores:
    • Por problemas de la incubación, tanto de temperatura como de humedad en la incubadora que llevan a una mala cicatrización del ombligo (Hussain et al., 2019Hussain, A., Bilal, M., Habib, F., Gola, B.A., Muhammad, P., Kaker, A., Yousaf, A. & Khalil, R. (2019). Effects of low temperature upon hatchability and chick quality of ross-308 broiler breeder eggs during transportation. Online Journal of Animal Feed Research, 9 (2), 59-67., Gualpa, 2022Gualpa, Á. (2022). Parámetros básicos de incubación para asegurar la eclosión en los huevos de gallina. Repositorio Universidad Técnica de Babahoyo, 1 (1): Disponible en: http://dspace.utb.edu.ec/handle/49000/13262. [Consultado 24.10.2024]., Ameen et al., 2017Ameen, A. M., Mustafa, S. O., Hassan, D. R. & Rajab, D. A. (2017). The Effect of Aspergillus Fungi, Other Fungus, and Isolated Salmonella and E. coli Bacteria on Poultry Farms and Poultry Hatcheries at Veterinary Laboratory in Veterinary Directorate in Duhok, Kurdistan Region of Iraq. EC Microbiology 5.2, 52-58.)

    • Por la presencia de bacterias patógenas que producen una infección en el lugar, esto se controla al disminuir la contaminación de los huevos y con prácticas de higiene en la planta de incubación (Spackman y Stephens, 2016Spackman, E. & Stephens, C. (2016). Virus isolation and propagation in embryonating eggs. In: Eilliams SM, ed. A Laboratory Manual for the Isolation, Identification and Characterization of Avian Pathogens. 6th ed. American Association of Avian Pathologist. 361-367.).

  • Pollitos pegajosos (Sardá y Vidal, 2005Sardá, R. y Vidal A. (2005). Pérdidas durante el proceso de incubación de los huevos. Portal Veterinaria. Disponible en: https://www.portalveterinaria.com/avicultura/articulos/2806/patologia-de-la-incubacion.html [Consultado 18 septiembre de 2024]. ): Se debe principalmente a una temperatura promedio baja, alta humedad, ventilación inadecuada o explosión de huevos en la nacedora (por contaminación de los huevos).

  • Pollitos secos, con cascarones de huevo pegado: Se debe a baja humedad en el almacenamiento de huevos. Volteo inadecuado durante la incubación. Baja humedad en la nacedora (Plano y Matteo, 2001).

  • Pollitos muertos en las bandejas de las nacedoras, deshidratados y de tamaño menor al normal: Su causa es la pérdida de humedad más allá de lo esperado (pérdida de peso superior al 12 % en el período de incubación) en los primeros 18 días de incubación (Plano y Matteo, 2001).

  • Pollitos que jadean y hay heces frescas en las bandejas de la nacedora: Permanencia de los pollitos por tiempo prolongado en las nacedoras (Plano y Matteo, 2001).

  • Pollitos que nacen con defectos: Las causas de las malformaciones son muy variadas y ya se han tratado en el capítulo anterior, aquí solo se tratan los defectos de los pollitos nacidos (Plano y Matteo, 2001).

Tanto el volteo como la ventilación inadecuada tienen un papel importante en estas patologías (Intriago et al., 2023Intriago, M. V. A., Cedeño, R. O. A., Hurtado, E. A. & Rivera, F. R. D. (2023). Manejo en edad de reproductoras y temperatura de incubación sobre ventana de nacimiento y calidad del pollito BB. Ciencia UNEMI, 16 (43), 24-34.).

La temperatura en el proceso de incubación debe ser tenida en cuenta, puesto que más allá del cero fisiológico de los distintos tejidos hay una secuencia en relación con el momento en que se produjo la falla térmica de la incubadora con respecto a la aparición de malformaciones (Plano y Matteo, 2001).

Pollitos despatarrados: Se debe principalmente al piso resbaladizo de las bandejas de las nacedoras y puede ser causado por baja humedad o por deficiencias nutricionales.

Pollitos con signos nerviosos: Es de etiología variada, puede ser originado tanto por causas genéticas como por causas nutricionales y ambientales (temperatura alta o humedad baja en la incubación). Si el porcentaje de pollitos con signos nerviosos es muy alto se puede corregir aumentando la humedad en la incubación, pero esto siempre es bueno comprobando la merma de peso de los huevos en ese período tal como se explica en el acápite 5. Ciertas enfermedades pueden causar signos nerviosos en los pollitos (ej. aspergilosis cerebral y encefalomielitis, comunes en la primera semana de vida del pollito en la granja de engorde).

Pollitos con hernia cerebral (encefalocele): Pueden existir distintas causas, pero mayormente se le relaciona con temperatura alta durante el período de incubación y en algunos casos por volteo incorrecto.

Pollitos que no se pueden parar: Por ventilación inadecuada, sobrecalentamiento, en algún momento de los 21 de incubación y alta humedad durante los primeros 19 días.

Pollitos deshidratados: Huevos cargados muy temprano. Baja humedad entre los 20 y 21 días de incubación. Pollitos que han permanecido en la nacedora por mucho tiempo. Un signo característico de un pollito deshidratado es la sequedad de la piel de la pata y la visualización de la vena. También la gota o síndrome úrico que más bien es una patología de la primera semana del pollito relacionada con la deshidratación severa por baja humedad o alta temperatura en la nacedora, la sala de pollitos, por una permanencia excesiva en las nacedoras o en la planta. El ácido úrico precipita en forma de uratos tanto en las articulaciones causando la denominada gota articular como en los órganos internos (gota visceral).

Pollitos muy pequeños: Huevos cargados de poco peso y tamaño. Baja humedad de almacenamiento e incubación. Alta temperatura de incubación.

Pollitos muy grandes con el abdomen abultado y blando (fofos): Bajo promedio de temperatura. Mala ventilación de la nacedora o incubadora. Alta humedad sobre todo en el período de la incubadora.

Pollitos débiles: Alta temperatura en la nacedora. Mala ventilación. Fumigación excesiva con formalina en la incubadora. Mal estado nutricional o sanitario de los reproductores.

Pollitos con plumón corto seco y ojos pegados: Temperatura alta, humedad baja, exceso de ventilación en la nacedora.

Pollitos con la parte superior del pico sangrando y tarsos rojos: Es cuando la pérdida de humedad del huevo durante la incubación ha sido baja y el pollito tiene que picar más arriba (la cámara de aire es más pequeña de lo normal) y la falta de absorción del saco vitelino aumenta el esfuerzo realizado.

Nacimientos prematuros: Debido a alta temperatura durante el almacenamiento de los huevos. Precalentamiento incorrecto. Alta temperatura de incubación o baja humedad en el nacimiento.

Nacimientos atrasados: Baja temperatura durante la incubación. Falta de precalentamiento. Almacenamiento de los huevos por tiempo prolongado y a bajas temperaturas. Huevos demasiado grandes.

Cascarones de huevo manchados con sangre en su interior: los pollitos salieron del huevo antes que sus ombligos cicatricen debido al trabajo de las nacedoras con alta temperatura.

Aspergilosis: Es una enfermedad del pollito recién nacido causada por Aspergillus fumigatus. La contaminación puede provenir del huevo, de todos los lugares con los que tuvo contacto y de la planta de incubación. La aspergilosis puede presentarse de diferentes formas:

  • Aspergilosis bronquial: se caracteriza por boqueo, cianosis de mucosas, uñas y pico. A la necropsia se encuentra un tapón caseoso-amarillento que obtura la luz de los bronquios.

  • Aspergilosis pulmonar: se encuentran nódulos amarillos en el parénquima pulmonar o en la serosa. En los casos más graves de esta enfermedad se pueden presentar en la masa encefálica.

Pollitos con pericarditis, coagulación del vitelo y congestión hepática: Se trata de una infección bacteriana. Conviene hacer un diagnóstico de laboratorio para la identificación de enterobacterias (Salmonella spp., E. coli) (Spackman y Stephens, 2016Spackman, E. & Stephens, C. (2016). Virus isolation and propagation in embryonating eggs. In: Eilliams SM, ed. A Laboratory Manual for the Isolation, Identification and Characterization of Avian Pathogens. 6th ed. American Association of Avian Pathologist. 361-367.)

Conclusiones

 

En la presente reseña se demostró la importancia de las causas de desvío de los valores normales de la incubabilidad, del desarrollo embrionario y de las patologías de la incubación. Se identificaron los principales factores asociados a la infertilidad de los huevos y la mortalidad embrionaria temprana, intermedia y tardía a nivel de granja, almacenamiento y proceso básico de régimen de la planta de incubación. Se destacaron las malformaciones y patologías de la incubación determinadas por control biológico y embriodiagnosis como técnicas claves en su valoración con el objetivo de tomar acciones correctivas en el lote de reproductores y en la planta de incubación.

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Yerpes R., M. (2020). Factores de riesgo asociados con la mortalidad de los pollos de engorde durante la primera semana de vida. Repositorio Universitat Autónoma de Barcelona. 1 (1), 137.


 
Monograph

Causes of normal deviations from the incubation process: Main pathologies

 

iDManuel Colas Chavez

iDEdmundo Pérez Rodríguez

iDGabriel Gorrín Armas


Facultad de Medicina Veterinaria, Universidad Agraria de La Habana (UNAH), San José de Las Lajas. Mayabeque, Cuba

Centro de Estudios Parasitológicos y de Vectores (CEPAVE) (UNLP-CONICET) Buenos Aires, Argentina.

 

*Author for correspondence: E-mail: olimpia731026@gmail.com

Abstract

The objective of this review is to update the causes of deviations from normal values and the main pathologies of incubation, according to the results of embryodiagnosis. The success of artificial egg incubation depends on several factors, both on the breeding farm and in the hatchery. On the farm, factors such as nutrition, health management, reproduction, weight gain and uniformity, handling of fertile eggs, and their transport to the hatchery, with the application of good practices, are crucial to ensure an adequate hatchability rate. In the hatchery, storage and incubation must follow the basic principles of temperature, humidity, ventilation, and turning. These factors can cause deviations in the normal values of the incubation process, such as: infertile eggs, cracked eggs, specific gravity, contaminated eggs, embryonic mortality in phases I, II, and III, unhatched pips, and malformations. Additionally, the occurrence of perinatal pathologies, known as discard or second-grade chicks, affects the productivity of a hatchery. This includes not only chicks that did not hatch but also those that hatch but are not viable in the production system.

Keywords: 
embryodiagnosis, egg, breeding farm, embryonic mortality

Introduction

 

The success of final chick quality during and at the end of incubation is determined by the identification of sub-optimal indicators of diagnostic techniques, candling and embryodiagnosis, process control procedures from laying at the rearing farm to hatching, collection of information on infertility, hatchability, timing and nature of embryo losses. These indicators constitute an important part of the quality control programme in hatcheries. They allow to suggest alternative management practices within the process and to adapt quality control routines to monitor the results of any changes made. In addition, they help to prevent recurrence of the same problems (Macari et al., 2015Macari, M., González, E., Sales, Patricio I, Alencas Nääs I, Martins P. (2015). Manejo de la incubación. Capitulo: Embriodiagnóstico y patología perinatal. 3ed. FACTA (Brasil). p 265.).

The increase in embryonic mortality (EM) during incubation is attributed to changes in physiological functioning and embryonic development due to genetic and environmental causes. Therefore, defining the behavior of EM allows having a basis for measuring a key parameter in incubation and exercising control in the face of evidence of abnormal changes and adverse conditions that may alter each of the stages of embryonic development. This is essential to implement corrective measures and address hatchability losses due to infertility and early, intermediate and late embryonic mortality (April, 2020Abril, G. H. (2020). Determinación de pérdidas de incubabilidad mediante ovoscopía y embriodiagnosis. Universidad de Cundinamarca. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Programa de Zootecnia Fusagasugá. 1-20.).

Other elements to highlight are that within the systematization, not only the degree of embryonic development should be considered, during which chronologically the embryo presents a problem during incubation, but it is essential to categorize the causes of failure of embryonic development and its comparison with the historical records, which are available in the incubation plant for similar batches of fertile eggs (Juárez, 2014Juárez EMA. Embriodiagnóstico. Evaluación casuística del fracaso en el desarrollo embrionario durante el proceso de incubación. Parte I. Los Avicultores y su entorno Nº 84, BM Editores. Departamento de Producción Animal: Aves FMVZ-UNAM. [http://www.produccion-animal.com.ar] 2014. [Consultado 21 septiembre de 2024]. ). These data referred to above, should be linked mainly with what is referred to by Ross (2010)Ross Tech. (2010). Investigación de las prácticas de incubación. Aviagen. 1-39., with respect to the intrinsic aspects of the origin of the fertile egg, such as: the strain of the breeding hens, their age, the reproductive management carried out, type of feed, weight of the egg, quality of the shell, and with the extrinsic aspects such as: the time of year and the specialized handling of the eggs, such as: the collection, disinfection, transportation and storage of the fertile egg.

The present work aims to update part of the knowledge published to date on the causes of deviation from normal values ​​of hatchability, embryonic development and incubation pathologies that would constitute a reference material for undergraduate and graduate students and professionals working in incubation plants.

Development

 

1. General characteristics of the production chain

 

It is important to highlight that throughout the production chain in a hatchery, a series of processes are carried out (Fig. 1) that begin in said plant with the storage of the eggs in the cold room at a temperature between 16 to 20 ⁰C for a maximum period of 7 days according to the demand of the poultry industry and the hatchery. Next, the eggs are selected and classified by size, shape and cleanliness. Subsequently, the eggs are loaded into the incubator machines in charge of simulating the environmental conditions in which hens incubate their eggs naturally (Yerpes, 2020Yerpes R., M. (2020). Factores de riesgo asociados con la mortalidad de los pollos de engorde durante la primera semana de vida. Repositorio Universitat Autónoma de Barcelona. 1 (1), 137.).

Fig. 1.  Flow of the production process in the hatchery

Artificial incubators control the optimal parameters of temperature (37 0C), humidity (83.6 - 84 %) and turning that allow the physiological development of the embryos. Before starting the incubation profile, a maximum tempering of 12 hours at 24 -27 0C must be carried out to avoid thermal shock and condensation of the eggs (van der Pol et al., 2013van der Pol C. W., van Roovert-Reijirink, I. A. M., Maatjens, C. M., van den Brand, H. & Molenaar R. (2013). Effect of relative humidity during incubation at a set eggshell temperatura and brooding temperature posthatch on embryonic mortality and chick quality. Poultry Science, 92, 2145-2155.).

Temperature can have a divergent or biphasic effect during the course of incubation. Increasing temperature initially accelerates embryonic growth and nutrient and energy utilization from yolk and albumen, but as incubation progresses, exposure to constant high temperatures decreases embryonic growth (Noiva et al., 2014Noiva, R., Menezes, A. & Peleteiro, M. (2014). Influence of temperature and humidity manipulation on chicken embryonic development. BMC Vet Res., 10 (234), 1-10. doi: 10.1186 / s12917-014-0234-3 ).

It is necessary to lower the temperature level during the last 2 to 3 days of incubation, that is, this environmental indicator is adjusted according to the stages of incubation, since it is a time when the metabolic heat rate of the embryo is high, which is why the decrease in temperature stimulates the consumption of nutrients, accelerating metabolism and development in the embryos. One of the byproducts of the metabolism that occurs during incubation is water and the embryo must eliminate the excess of this nutrient in order to hatch (Wijnen et al., 2021Wijnen, H. J., van der Pol, C. W., van Roovert-Reijirink, I. A. M., De Smet, J., Lammers, A., Kemp, B. et al. (2021). Low incubation temperature during late incubation and early feeding affect broiler resilience to necrotic enteritis in later life. Front. Vet. Sci., 8, 1-16.).

During incubation, an egg loses weight due to water evaporation. This is essential to create a sufficient air chamber to allow embryonic lung ventilation after internal puncture and thus achieve successful hatching. A high hatching rate is achieved when there is a water loss of 12 to 14% of the egg weight at the time of incubation until the time of transfer (Barbosa et al., 2012Barbosa, V. M., Rocha, J.S.R., Pompeu M. A., Martins, N. R. S., Baiâ, N. C., Lara, L. J. C., Batista, J.V. M. S.P. & Leite, R.C. (2012). The effects of relative humidity and turning in incubators machines on the incubation yield and chick performance. World’s Poultry Science Journal, 69, 89-98. ISSN: 0043-9339 DOI: https://doi.org/10.1017/S0043933913000081.).

Temperature fluctuations should be avoided during egg transport and storage. Temperature decrease should be gradual from the breeder farm to the cold room in the hatchery. The transition in egg preheating temperature (24 -27 °C “75-80 °F”) from the cold room to the incubator should be managed to avoid thermal shock of the embryo and condensation on the shell. In this way, all eggs will achieve the desired uniform temperature (van der Pol et al., 2013van der Pol C. W., van Roovert-Reijirink, I. A. M., Maatjens, C. M., van den Brand, H. & Molenaar R. (2013). Effect of relative humidity during incubation at a set eggshell temperatura and brooding temperature posthatch on embryonic mortality and chick quality. Poultry Science, 92, 2145-2155.). Uneven preheating increases the variation in hatching time (Llamuca et al., 2024Llamuca, L., Llamuca, M. & Intriago, V. (2024). Efecto de la edad de gallinas reproductoras en la incubabilidad y calidad del pollito bb: Una revisión. Revista Científica Arbitrada en Investigaciones de la Salud. ‘‘GESTAR”, 7 (14), 184-204. ).

Schmidt (2003) points out that there are two important terms to consider in the incubation process that determine the success of the same: hatchability and embryonic development. In the commercial scenario, hatchability is the percentage of viable chicks of first quality that are suitable for breeding. It is calculated by dividing the total number of viable chicks by the total number of eggs loaded in the incubator. This percentage of hatchability is influenced by factors such as the responsibility of the breeder farms from oviposition to hatching in the incubators.

Another key element to consider, according to Sandoval et al. (2005)Sandoval, A., Yuño, M., Bakker, M. L., Rodríguez, E. & Beretta A. (2005). Aplicación de la embriodiagnosis para evaluar la eficiencia de la planta de incubación de parrilleros en una empresa avícola comercial en la Argentina. RIA, 34 (2), 75-89. is the performance of the chicks during the first week on the replacement farm, especially mortality levels and body weights. Although chick performance can be influenced by on-farm management and the initial impact of hatchery procedures is often underestimated and should also be considered when problems arise.

Kuurman et al. (2003)Kuurman, W. W., Bailey, B.A., Koops, W. J. and Grossman, M. (2003). A model for failure of a chicken embryo to survive incubation. Poultry Science, 82 (2), 214-222. highlight that in the case of embryonic development, avian embryogenesis is practiced in a relatively protected environment. This environment can be well manipulated in domestic birds such as Gallus gallus (chicks) where incubation has long been a commercial process. The embryonic development process begins in the oviduct and reaches the blastodermal and/or gastrulation stage of development at oviposition.

Avian embryos can be affected by “maternal effects” and by environmental conditions during the preincubation and incubation periods. In general, maternal effects on offspring include both a genetic and environmental component represented by yolk hormone deposition and embryonic nutrient utilization. These effects have a significant impact on the development of a wide range of offspring traits (Reijirink et al., 2008Reijirink, I. A. M., Meijerhof, R., Kemp, B., Van Den Brand, H., Arora, K. L., Kosin, I. L. et al. (2008). The chicken embryo and its micro environment during egg storage and early incubation. Worlds Poult Sci. J., 64 (04), 581-598.).

Manipulation of ambient temperature during the egg storage period, pre-warming and incubation per se significantly affects embryo development, hatching progress, chick quality at hatching and post-hatch chick development. Furthermore, they affect the acquisition of thermotolerance to the subsequent post-hatch thermal challenge (Tona et al., 2007Tona, K., Onagbesan O., Bruggeman, V., De Smit, L., Figueiredo, D. & Decuypere, E. (2007). E.Non-ventilation during early incubation in combination with dexamethasone administration during late incubation: 1. Effects on physiological hormone levels, incubation duration and hatching events. Domestic Animal Endocrinology, 33 (1), 32-46.; Tona et al., 2022Tona, K., Voemesse, K., N’nanlé, O., Oke, O. E., Kouame, Y. A. E., Bilalissi, A. et al. (2022). Chicken Incubation Conditions: Role in Embryo Development, Physiology and Adaptation to the Post-Hatch Environment. Front. Physiol., 13, 895854.).

2. Causes of deviation from normal incubation values

 

Among the causes of deviation from normal incubation values, infertile eggs stand out, broken eggs, specific gravity, contaminated eggs, embryonic mortality in Phase I, II and III, unborn eggs and malformations (Plano and Matteo, 2001).

2.1. Factors associated with hatchability losses due to infertility

 

These factors are generally related to the farm.

Infertile eggs: If as a result of embryodiagnosis it is determined that there is some fertility problem, the breeding flock at the production farm should be analyzed (Ross Tech, 2010Ross Tech. (2010). Investigación de las prácticas de incubación. Aviagen. 1-39.).

Possible causes (Plano and Matteo, 2001; Moya and Bermúdez, 2017Moya R., J. y Bermúdez C., A. I. (2017). Factores que afectan la incubabilidad de huevo fértil en aves de corral. Nutrición Animal Tropical, 11 (1), 16-37.; Souza et al., 2021).

  • Latrogenesis: There are many drugs that affect the fertility of flocks. For this reason, treatments must be carried out under the supervision of a veterinarian. All types of treatment carried out must be recorded in the farm's daily records in order to have precise information when infertility symptoms occur in the hatchery.

  • Management of males: Infertility attributed to the management of males may be due (Galíndez and Blanco, 2016Galíndez, R y Blanco, F. (2016). Eclosión, muerte embrionaria y calidad de pollitos en cuatro razas de gallinas reproductoras venezolanas. Revista Científica, 27 (1), 56-61.) to:
    • Excess or lack of quantity in proportion to the females.

    • Individual treatments (e.g. treatments against lice).

    • General condition: Little or excessive weight. Malformations of the lower limbs or spine (e.g. lordosis).

    • The change of males: When this practice is carried out, a certain time must be considered for the formation of the harem within the batch.

    • Weight loss, trauma, pododermatitis, arthritis and diseases such as cholera and parasitosis. Males may be too young or old for a given batch.

    • Lack of water or its temperature, which should never be less than 7 0C or exceed 30 0C.

    • Ambient temperature: Temperature extremes affect animals. In intense cold, the birds huddle together to conserve heat and the males do not work; the heat causes prostration due to imbalance.

    • Inadequate nutrition: in quality and quantity.

    • Nutritional imbalance and/or deficiencies: Niacin deficiency can lead to a complete lack of birth. Vitamin E deficiency significantly affects fertility.

    • High animal density.

    • In the case of chickens it can be due to:

    • Younger or older hens cause increased embryonic mortality (Intriago et al., 2023Intriago, M. V. A., Cedeño, R. O. A., Hurtado, E. A. & Rivera, F. R. D. (2023). Manejo en edad de reproductoras y temperatura de incubación sobre ventana de nacimiento y calidad del pollito BB. Ciencia UNEMI, 16 (43), 24-34.)

    • Atrophy of the ovary and the right oviduct and the presence of the very elongated left oviduct (Gairal, 2019Gairal M., N. (2019). Fisiología de la puesta de la gallina. Veterinaria Digital. 3(1): Disponible en: https://www.veterinariadigital.com/articulos/fisiologia-de-la-puesta-de-la-gallina/ [Consultado 20.10.2024].)

    • Overweight chickens (FAO, 2019FAO. (2019). Función de las aves de corral en la nutrición humana. Revisión de desarrollo avícola, 2 (1), 136.)

2.2. Factors associated with hatchability losses due to early mortality

 

Cracked eggs: These are those that have suffered a small fissure or fracture in the shell, which is not always easy to observe. During the incubation process, they will lose moisture and at the time of embryodiagnosis they are observed to be practically empty of content or with more concentrated albumin.

The cause of a high rate of broken eggs (Ricaurte, 2005Ricaurte, G. S. L. (2005). Embriodiagnosis y ovoscopia. Análisis y control de calidad de los huevos incubables. Revista Electrónica de Veterinaria. REDVET, VI (3): Disponible en: http://www.veterinaria.org/revistas/redvet [Consultado 24.10.2024].; Nideou et al., 2019Nideou, D., N`nanle, O., Kouame, Y. A. E., Chrysostom, C., Gbeassor, M., Decuypere, E. et al. (2019). Effect of High Temperature during First and Second Halves of Incubation on Layer Chicken Embryo Physiology. Int. J. Poult. Sci., 18 (12), 626-633. doi: 10.3923/ijps.2019.626.633 ; Hashemi et al., 2020Hashemi, S., Ghalyanchilangeroudi, A., Hosseini, S. M. & Sheikhi, N. (2020). Comparative trachea transcriptome analysis between avian infectious bronchitis virus and avian pathogenic E. coli individual infection and co-infection in SPF chickens. Acta Virol., 64, 457-469.) may be due to:

  • Rough handling of eggs on the farm, inadequate transport (Fig. 2), poor handling in the egg room of the hatchery or during loading into the incubators.

  • There are eggs that break at the time of transfer and in which a developed embryo is found, sometimes injured and with dry membranes (Fig. 3).

Poor shell quality, which predisposes to breakage and is accompanied by a high rate of contaminated eggs (due to the permeability of the shell to bacterial penetration). Poor shell quality can be due to several etiologies:

  • Nutrition: Vitamin or mineral deficiency (vitamin D, calcium).

  • Diseases: infectious bronchitis, postural depression syndrome.

  • Ambient temperature: days of excessive heat affect the quality of the shell,

  • Egg size: the larger the size, the lower the quality of the shell.

  • Age of the hens: the older they are, the larger the egg.

Fig. 2.  Cracked eggs. Cracks are observed in hatching eggs.
Fig. 3.  Cracked eggs. Embryo trauma caused during transfer. Eggs cracked during transfer have dried membranes.

Specific gravity: It is a way of measuring shell quality that consists of measuring the density of the eggs at different gradients of salt concentration in water (Plano and Matteo, 2001).

Procedure: In containers with a capacity of twenty liters each, water is placed at the same temperature as the eggs to be analyzed. Salt is added and measured with a densitometer (calibrated between 1.065 and 1.100), so that one container has a solution with a density of 1.065, another with 1.070, another with 1.075, and so on successively in increments of 5 until reaching a saline solution of 1.100.

50 eggs are placed in each container and the number of eggs that float for each gravimetric density is noted.

The number of floating eggs is multiplied by their density. The sum of these results is divided by the total number of eggs analyzed. This gives the specific gravity as a weighted average. For a young batch it should be between 1.080 and 1.090. As the specific gravity decreases, the rate of cracked and contaminated eggs increases.

Contaminated eggs: At the time of laying, the egg is at body temperature, and exposure to the environment cools it down. As a result, the internal mass decreases in size and forms an air chamber, creating a vacuum that allows air to penetrate from the outside into the egg (due to pressure differences). This encourages the entry of bacteria through the pores of the shell, since the cuticle is the first barrier to prevent contamination, but since its thickness varies greatly, it does not become a good barrier.

The most common bacteria involved in egg contamination are: Pseudomona spp., Escherichia coli, Salmonella spp. (Hashemi et al., 2020Hashemi, S., Ghalyanchilangeroudi, A., Hosseini, S. M. & Sheikhi, N. (2020). Comparative trachea transcriptome analysis between avian infectious bronchitis virus and avian pathogenic E. coli individual infection and co-infection in SPF chickens. Acta Virol., 64, 457-469.; Rezaee et al., 2021Rezaee, M. S., Liebhart, D., Hess, C., Hess, M. & Paudel, S. (2021). Bacterial Infection in Chicken Embryos and Consequences of Yolk Sac Constitution for Embryo Survival. Infectious Disease, 58 (1), 71-79.; Chevalier et al., 2017Chevalier, S., Bouffartigues, E., Bodilis, J., Maillot, O., Lesouhaitier, O., Feuilloley, M.G. J., et al. (2017). Structure, function and regulation of Pseudomonas aeruginosa porins. FEMS Microbiol. Rev., 41, 698-722. doi:10.1093/femsre/fux020 ). At the time of embryodiagnosis, many of the eggs have already exploded in the incubation process, but those remaining in the hatcher trays have a foul odor and a characteristic color. Contamination due to fungi gives a bluish-green color to the inside of the egg.

Plano and Matteo (2001) point out that the causes of egg contamination may be due to the specific density of the eggs, which was discussed in the quality of the shell of the previously broken eggs.

To prevent further bacterial penetration, the density should be 1.090. It is necessary to take into account the time that the egg remains in the nest and if it is a problem, it should be collected more frequently. Hygiene, cleaning and disinfection of the nests and the bedding inside them must be extreme. The above applies also to eggs and their handling, hatching egg storage and transport. It is recommended not to incubate floor eggs. handling of eggs.

Early embryonic mortality (Phase I)

 

It is related to the management of the incubating egg (Ross Tech, 2010Ross Tech. (2010). Investigación de las prácticas de incubación. Aviagen. 1-39.), (embryo of 50,000 cells in full division). To stop the process of cell division from laying until it is placed in the incubator, it must be cooled to a temperature of 23.9 0C inside the egg in order to not affect cell vitality and in turn not stimulate it, this thermal mark is called "physiological zero" and the longer the storage time, the lower this temperature should be.

Among the main causes that are related to the management of hatching eggs (FAO, 2019FAO. (2019). Función de las aves de corral en la nutrición humana. Revisión de desarrollo avícola, 2 (1), 136.; Hashemi et al., 2020Hashemi, S., Ghalyanchilangeroudi, A., Hosseini, S. M. & Sheikhi, N. (2020). Comparative trachea transcriptome analysis between avian infectious bronchitis virus and avian pathogenic E. coli individual infection and co-infection in SPF chickens. Acta Virol., 64, 457-469., Jessen et al., 2021Jessen, C. T., Foldager, L. & Riber, A. B. (2021). Effects of hatching on-farm on behaviour, first week performance, fear level and ran geuse of organic broilers. Appl. Anim. Behav. Sci., 238:105319; Yerpes, 2020Yerpes R., M. (2020). Factores de riesgo asociados con la mortalidad de los pollos de engorde durante la primera semana de vida. Repositorio Universitat Autónoma de Barcelona. 1 (1), 137.; McIlwaine et al., 2021McIlwaine, K., Law, C. J., Lemon, K., Grant, I. R. & Smyth, V. J. (2021). A Review of the Emerging White Chick Hatchery Disease. Viruses, 13 (12), 2435. ) we can find:

  • Egg storage time: If the egg is stored for more than five days, hatchability decreases by 0.5% to 1.0% per additional day.

  • Storage room conditions: the temperature (18 0C) and relative humidity (between 70 and 75%) of the egg storage room must be respected; both parameters vary depending on the storage time of the eggs.

  • Age of the hen: eggs from old hens should be incubated with a shorter storage time.

  • If it must be older than seven days, it is better to have it from young hens, since the quality of the albumen is maintained.

  • Eggs remaining in the nest for a long time: If the temperature is high, the incubation process begins there, and the embryonic structures attached to them may even form. If the egg is then cooled in the egg storage room, the embryo stops growing and inevitably dies. Embryodiagnosis shows the attached structures. If the egg is exposed to very high temperatures or solar radiation, the albumin may coagulate; clots are easily observed when examining it.

  • Intense cold: leads to early embryonic mortality.

  • Sudden changes in temperature and/or humidity: cause condensation of water droplets on the surface of the egg shell, which encourages bacterial contamination.

  • Disinfection of eggs: If contraindicated products or high doses such as quaternary ammonium at doses greater than 1000 ppm are used, early embryonic mortality increases. When solutions are used on the surface of the egg, the temperature of the surface must be taken into account, in order not to cause sudden changes in the physical condition of the embryo.

  • Too short storage time: early embryonic mortality occurs due to poor embryo position at the time of incubation. In the first moments after the egg is laid, the blastoderm is in the centre of the egg. During storage, the yolk turns towards the upper pole, leaving the blastoderm correctly positioned.

  • Preheating: Precise instructions for preheating must be followed, since the correct physical conditions of the environment and uniformity must be provided to the entire egg mass.

  • Incubator conditions: inadequate temperature, ventilation and turning affect embryos.

  • Quality of the eggshell.

  • Nutritional deficiency in the breeding ration.

  • Mycotoxins.

  • Breeding flock diseases: e.g. Newcastle, mycoplasmosis, diphtheria.

Intermediate embryonic mortality (Phase II).

 

Intermediate embryonic mortality, according to Tona et al. (2022)Tona, K., Voemesse, K., N’nanlé, O., Oke, O. E., Kouame, Y. A. E., Bilalissi, A. et al. (2022). Chicken Incubation Conditions: Role in Embryo Development, Physiology and Adaptation to the Post-Hatch Environment. Front. Physiol., 13, 895854. may be due to farm and hatchery factors:

  • Very thin egg shell.

  • Egg contamination.

  • Poor nutrition or health status of the breeders.

  • Deficiency of riboflavin, vitamin B12 and D3.

  • Sudden changes in temperature or ventilation in the incubator.

  • Inadequate or absent turning.

  • Low temperature or high humidity in the incubator.

  • Lack of oxygen or excess of carbon dioxide in the incubation room.

Late embryonic mortality (Phase III).

 

Sardá and Vidal (2012)Sardá J., R. & Vidal P., A. (2012). Patología de la incubación. Instituto de Investigaciones Avícolas, La Habana, Cuba. Disponible en: https://www.produccion-animal.com.ar/produccion_aves/produccion_avicola/22-patologia_de_la_incubacion.pdf [Consultado 18 septiembre de 2024]. , van der Pol et al. (2005), Ehuwa et al. (2021)Ehuwa, O., Jaiswal, A. K. & Jaiswal, S. (2021). Salmonella, food safety and food handling practices. Foods, 10, 907. , Cedeño (2022)Cedeño, O. (2022). Efecto del manejo en edad de reproductoras y temperatura de incubación sobre ventana de nacimiento y calidad del pollito BB. Repositorio Digital ESPAM, 1 (1), 68. highlight the following causes:

  • High humidity or low temperature during the incubation period: the embryo is found dead in an egg with a very small air chamber, reddened tarsi (Fig. 4), bleeding beak, edematous subcutaneous tissue, a gelatinous transudate may be present in the area around the nape of the chick's neck. The yolk sac is very swollen. To complete the diagnosis of this situation, the loss of moisture in the eggs during the incubation period can be measured. To do this, the eggs are weighed when they are placed in the incubator and then again at the time of transfer. A loss of 12% of the weight of the eggs is a correct measurement.

This ensures gas exchange along with water. Excess CO2 in the embryo leads to its death by acidosis. Embryos that do not die in this period will not hatch either, as the reduced air chamber forces them to dive too high and many will die in this attempt.

Fig. 4.  PNN chick, with edema in the neck. This gelatinous transudate is found in the subcutaneous tissue due to the effort to hatch.
  • High temperature or low humidity during incubation (Cedeño et al., 2022Cedeño, O. (2022). Efecto del manejo en edad de reproductoras y temperatura de incubación sobre ventana de nacimiento y calidad del pollito BB. Repositorio Digital ESPAM, 1 (1), 68.): embryos are smaller than usual, there may be very dry and dehydrated chicks. The yolk sac is smaller than normal. Moisture loss during the first 18 days is greater than 12%. Tolerance to moisture loss is greater than to low loss.

  • Embryos infected by different etiological agents.

  • High humidity in the hatchery.

  • Overcooled eggs.

  • Deficiencies: Biotin deficiency causes embryonic mortality between 19 and 21 days of incubation. Vitamin D deficiency causes poor shell quality and leads to a large loss of moisture, as does a low calcium ration. Manganese deficiency causes short limbs and abnormal down in unhatched embryos found in this period. In Zn deficiency, birds lack a rump and some parts of the skeleton. Selenium overdose produces weak chicks.

  • Very high temperature in the hatchery.

  • Lack of ventilation.

PNN: They are chicks that are able to partially peck the eggshell and cannot hatch at birth. Among the possible causes, McIlwaine et al. (2021)McIlwaine, K., Law, C. J., Lemon, K., Grant, I. R. & Smyth, V. J. (2021). A Review of the Emerging White Chick Hatchery Disease. Viruses, 13 (12), 2435. , Sandoval et al. (2005)Sandoval, A., Yuño, M., Bakker, M. L., Rodríguez, E. & Beretta A. (2005). Aplicación de la embriodiagnosis para evaluar la eficiencia de la planta de incubación de parrilleros en una empresa avícola comercial en la Argentina. RIA, 34 (2), 75-89., Gast et al. (2020)Gast, R. K. & Porter, R. E. Jr. (2020). Salmonella infections. In: Swayne DE, Boulianne M, Logue SM, et al, eds. Diseases of Poultry. 14th ed. Wiley; 719-753., Nolan et al. (2020)Nolan, L. K., Villancourt, J. & Barbieri, N.L. (2020). Colibacillosis. In: Swayne DE, Boulianne M, Logue SM, eds. Diseases of Poultry. 14th ed. Wiley. 770-830. point out the following:

  • Inadequate feeding of the breeders.

  • Breeding disease, colibacillosis, salmonellosis, mycoplasmosis, encephalomyelitis.

  • Lethal genes.

  • Eggs placed upside down.

  • Thin-shelled eggs.

  • Trauma during transfer.

  • Problems with turning during the first weeks of incubation.

  • Low humidity during the twenty-first day of incubation.

  • Poor air circulation or high CO2 concentration during the 20th and 21st days of incubation.

  • Very late transfer.

  • Fumigation with excess formalin during the chopping of eggs in the hatchery.

  • High humidity or low temperature during the incubation period: see discussion of this topic in Phase III Mortality. Moisture loss during the incubation period is less than 12%, chicks peck far above the upper pole of the egg, bleeding from the strain is visible on the beak, and reddish tarsi (Fig. 5L).

  • Temperature records, either high or low, for short periods.

Malformations: They are morphological defects of the embryos (Fig. 5A - 5 III), which affect 0.3% of the population and some chicks are born.

Fig. 5.  Malformations

A. Three legs are observed in the same member of the embryo; it is called triplopodia. B. Duplication of the upper jaw (1). C. Malformation of the lower limb since the long bone of the tarsus has not developed, the rest of the embryo being of normal characteristics. D. Encephalocele (hernia of the brain) is the most frequent, with very diverse etiologies, commonly excess of temperature during incubation. E. Cyclops embryo, both eyes fuse into one in the middle line, a rare finding. F. Anophthalmia (total absence of eyes). G. Dicephalic embryo, the duplication is anterior or cranial. H. The duplication is posterior when the anterior parts of the body are normal, while the posterior or caudal part is double. Ii. United or fused embryos. The case shown in this photo is called cephalothoracopagus (1). Iii. When embryos come from the same egg or zygote they share the same yolk, unlike those that originate from a double-yolk egg with different zygotes and that do not have a common yolk (2). J. Malformations of the extremities due to trauma caused by the trays of the hatchers, conveyor belts, or chick boxes, with very smooth and slippery floors. K. Nervous signs at the time of birth of various etiologies. L. Chicks with the upper part of the beak bleeding due to efforts made during hatching related to little loss of moisture during the incubation period. M. Poorly healed navel. N. Black buttons on the navel, poorly healed, since parts of the yolk sac or extraembryonic tissues were not completely absorbed when the umbilical orifice closed. Ñ. Omphalitis. O. Granuloma due to Aspergillus fumigatus. Nodules in the serous membranes (1), in the brain mass (2), and in the lungs (3), caseous plugs can also be found in the bronchi. P. Dehydration and gout. The chick that suffers from dehydration usually presents a process of gout that can be articular (1) when the uric acid crystals are deposited in the joints or visceral, when it affects the internal organs. A characteristic sign of dehydration in chicks is the observation of the metatarsal vein (2). Q. Sticky chicks, this can be due to low temperature, high humidity, inadequate ventilation or egg explosion in the hatcher. A. Chicks with short, dry down and eyes stuck together; this can be due to high temperature, low humidity, excessive ventilation in the hatcher. S. Chicks with bacterial infection, the most frequent caused by E. coli, and Salmonella spp. The chicks generally present pericarditis (1). The yolk sac is found indurated or coagulated (2), this being an easier lesion to observe in chicks that are in their first week of life.

Causes of malformations (Plano and Matteo, 2001, Galíndez and Blanco, 2016Galíndez, R y Blanco, F. (2016). Eclosión, muerte embrionaria y calidad de pollitos en cuatro razas de gallinas reproductoras venezolanas. Revista Científica, 27 (1), 56-61.):

  • Hereditary factors.

  • Environmental factors during incubation: Since embryonic tissues have different physiological zeros, when temperature changes occur, a certain defect will occur depending on the stage of development in which the embryo is found. Excessive heat produces encephalocele.

  • Vitamin and mineral deficiencies and their effects:
    • Riboflavin: crooked fingers.

    • vitamin B2: chicks with a split upper beak.

    • Biotin: Parrot's Beak

    • vitamin B12: crooked fingers and short beak.

    • Vitamin D3: Abnormalities in the skeleton of the embryo

    • Manganese: abnormalities in the skeleton and beak of parrot.

  • Storing eggs for more than seven days.

The classification referred to by Plano and Matteo (2001):

  • Embryos joined or fused: They are produced by incomplete division of the embryo into two parts during the period of development of the primitive streak (Fig. 1). They are generally conjoined monozygotic twins.

  • The suffix pago (meaning tied) is used after the term that indicates the anatomical region where the fusion occurs. For example, if they are joined at the thorax, they are called thoracopagus. If the fusion is at the abdomen, it is called abdominopagus. Those joined at the cephalic region, cephalopagus.

  • Duplications: Duplications of the embryo's anatomical structures occur. When the duplication affects anterior or cranial regions of the embryo, it is described as: anterior duplication. When the posterior region of the embryo is affected, it is called: posterior duplication. To name this type of malformation, the prefix di, tri, tetra is added to the anatomical region involved. For example, dicephalic, when the embryo has two heads. Posterior duplication is observed mostly in the limbs, (e.g. Triplopodia). The most frequent type of anterior duplication is the duplication of the beak in its upper valve.

  • Brain malformations: Encephalocele is the most common malformation observed in the chick embryo and consists of a herniation of brain tissue with or without meninges caused by excessive temperatures during incubation, affecting the formation of the cranial vault. It can be found in both embryos and hatched chicks.

  • Ocular malformations: 1. Cyclopia, which refers to embryos that have only one eye. There is only one eye socket situated in the midline, which may contain only one normal eye or two fused eyes. 2. Anophthalmia, which refers to the absence of the eyeballs caused by failures in the growth of the optic cup and may be accompanied by facial malformations (e.g. malformation of the upper beak valve).

  • Limb malformations: When it is due to the absence of part of the embryo's limbs, the defect is written as a prefix followed by the word melia, which means limb. If the limb is absent: amelia. If the limb is smaller than normal size, micromelia. If the fingers are shorter than normal, brachydactyly; if the fingers are fused, syndactyly.

3. Incubation pathology (perinatal)

 

Perinatal pathology is known as discarded or second-rate chicks that lead to a lack of productivity in a hatchery. It includes not only chicks that failed to hatch, but also those that are born but are not viable in the production system. The pathologies are listed below:

  • Chicks with congested navels (Sardá and Vidal, 2005Sardá, R. y Vidal A. (2005). Pérdidas durante el proceso de incubación de los huevos. Portal Veterinaria. Disponible en: https://www.portalveterinaria.com/avicultura/articulos/2806/patologia-de-la-incubacion.html [Consultado 18 septiembre de 2024]. ): It is caused by temperature variations, most often due to very high temperatures in the stages prior to birth. It may be a case of omphalitis.

  • Chicks with poorly healed navels (Marvin, 2021Marvin, A. (2021). Absorción de saco vitelino. Avinews. Disponible en: https://avinews.com/absorcion-de-saco-vitelino/. [Consultado 18 septiembre de 2024]. ): It occurs when the temperature between 11 and 18 days of incubation was too high or due to high humidity that does not allow the membranes to contract at the time of yolk absorption.

  • Chicks with black buttons on their navels (Sardá and Vidal, 2005Sardá, R. y Vidal A. (2005). Pérdidas durante el proceso de incubación de los huevos. Portal Veterinaria. Disponible en: https://www.portalveterinaria.com/avicultura/articulos/2806/patologia-de-la-incubacion.html [Consultado 18 septiembre de 2024]. ): This is because part of the yolk sac and extra-embryonic tissues could not be properly absorbed when the umbilical opening was closed. It is the result of embryonic development that was faster than the expected maturity. It can occur due to high incubation temperature or a higher metabolic rate.

  • Chicks with their belly buttons open (Ross Tech, 2010Ross Tech. (2010). Investigación de las prácticas de incubación. Aviagen. 1-39.): It is due to high temperature or variations in temperature. Also due to high humidity in the hatchery.

  • Chicks with omphalitis: It is an infection of the navel that presents signs of inflammation (Shahjada et al., 2017Shahjada, Z., Khalid, H., Monowarul, I., Majumder, S., Hasan, I., Rahman, M. et al. (2017). Bacteria causing omphalitis in newly hatched chicks from broiler and layer flocks and their antibiotic profiles. Int J Nat Soc Sci., 4 (2), 73-81.): It is due to the confluence of two factors:
    • Due to incubation problems, both temperature and humidity in the incubator that lead to poor healing of the navel (Hussain et al., 2017, Gualpa, 2022Gualpa, Á. (2022). Parámetros básicos de incubación para asegurar la eclosión en los huevos de gallina. Repositorio Universidad Técnica de Babahoyo, 1 (1): Disponible en: http://dspace.utb.edu.ec/handle/49000/13262. [Consultado 24.10.2024]., Ameen et al., 2017Ameen, A. M., Mustafa, S. O., Hassan, D. R. & Rajab, D. A. (2017). The Effect of Aspergillus Fungi, Other Fungus, and Isolated Salmonella and E. coli Bacteria on Poultry Farms and Poultry Hatcheries at Veterinary Laboratory in Veterinary Directorate in Duhok, Kurdistan Region of Iraq. EC Microbiology 5.2, 52-58.)

    • Due to the presence of pathogenic bacteria that cause infection in the place, this is controlled by reducing egg contamination and with hygiene practices in the hatchery (Spackman and Stephens, 2016Spackman, E. & Stephens, C. (2016). Virus isolation and propagation in embryonating eggs. In: Eilliams SM, ed. A Laboratory Manual for the Isolation, Identification and Characterization of Avian Pathogens. 6th ed. American Association of Avian Pathologist. 361-367.).

  • Sticky Chicks (Sardá and Vidal, 2005Sardá, R. y Vidal A. (2005). Pérdidas durante el proceso de incubación de los huevos. Portal Veterinaria. Disponible en: https://www.portalveterinaria.com/avicultura/articulos/2806/patologia-de-la-incubacion.html [Consultado 18 septiembre de 2024]. ): It is mainly due to a low average temperature, high humidity, inadequate ventilation or egg explosion in the hatcher (due to egg contamination).

  • Dried chicks, with eggshells attached: It is due to low humidity in egg storage. Inadequate turning during incubation. Low humidity in the hatchery (Plano and Matteo, 2001).

  • Dead chicks in the hatcher trays, dehydrated and smaller than normal: Its cause is the loss of humidity beyond what is expected (weight loss greater than 12% in the incubation period) in the first 18 days of incubation (Plano and Matteo, 2001).

  • Chicks panting and fresh feces on the hatcher trays: Prolonged permanence of chicks in the hatchers (Plano and Matteo, 2001).

  • Chicks born with defects: The causes of malformations are very varied and have already been discussed in the previous chapter; here only the defects of the hatched chicks are discussed (Plano and Matteo, 2001).

Both turning and inadequate ventilation play an important role in these pathologies (Intriago et al., 2023Intriago, M. V. A., Cedeño, R. O. A., Hurtado, E. A. & Rivera, F. R. D. (2023). Manejo en edad de reproductoras y temperatura de incubación sobre ventana de nacimiento y calidad del pollito BB. Ciencia UNEMI, 16 (43), 24-34.).

The temperature in the incubation process must be taken into account, since beyond the physiological zero of the different tissues there is a sequence in relation to the moment in which the thermal failure of the incubator occurred with respect to the appearance of malformations (Plano and Matteo, 2001).

Sprawled out chicks: It is mainly due to the slippery floor of the hatcher trays and can be caused by low humidity or nutritional deficiencies.

Chicks with nervous signs: It has varied etiology and can be caused by genetic, nutritional and environmental causes (high temperature or low humidity during incubation). If the percentage of chicks with nervous signs is very high, it can be corrected by increasing the humidity during incubation, but it is always a good idea to check the weight loss of the eggs during this period, as explained in section 5. Certain diseases can cause nervous signs in chicks (e.g. cerebral aspergillosis and encephalomyelitis, common in the first week of the chick's life on the fattening farm).

Chicks with cerebral hernia (encephalocele): There may be different causes, but it is mostly related to high temperature during the incubation period and in some cases to incorrect turning.

Chicks that can't stand up: Due to inadequate ventilation, overheating at some point during the 21 days of incubation and high humidity during the first 19 days.

Dehydrated chicks: Eggs loaded too early. Low humidity between 20 and 21 days of incubation. Chicks that have remained in the hatcher for too long. A characteristic sign of a dehydrated chick is dry skin on the leg and visible veins. Also gout or uric acid syndrome, which is rather a pathology of the chick's first week related to severe dehydration due to low humidity or high temperature in the hatcher, the chick room, due to excessive stay in the hatchers or in the plant. Uric acid precipitates in the form of urates both in the joints causing the so-called joint gout and in the internal organs (visceral gout).

Very small chicks: Light and small eggs. Low storage and incubation humidity. High incubation temperature.

Very large chicks with a swollen and soft abdomen (flabby): Low average temperature. Poor ventilation of the hatchery or incubator. High humidity, especially during the incubator period.

Weak chicks: High temperature in the hatchery. Poor ventilation. Excessive fumigation with formalin in the incubator. Poor nutritional or health status of the breeders.

Chicks with short, dry down and stuck-together eyes: High temperature, low humidity, excessive ventilation in the hatchery.

Chicks with bleeding top of beak and red tarsi: This is when the moisture loss of the egg during incubation has been low and the chick has to peck higher up (the air chamber is smaller than normal) and the lack of absorption of the yolk sac increases the effort required.

Premature births: Due to high temperature during egg storage. Incorrect preheating. High incubation temperature or low humidity at hatching.

Late births: Low temperature during incubation. Lack of preheating. Eggs stored for long periods at low temperatures. Eggs that are too large.

Eggshells stained with blood inside: The chicks hatched before their navels had healed due to the high temperature work of the hatchers.

Aspergillosis: It is a disease of the newborn chick caused by Aspergillus fumigatus. Contamination can come from the egg, from all the places with which it has come into contact and from the incubation plant. Aspergillosis can occur in different forms:

  • Bronchial aspergillosis: characterized by gasping, cyanosis of mucous membranes, nails and beak. At necropsy, a yellowish-caseous plug is found blocking the lumen of the bronchi.

  • Pulmonary aspergillosis: yellow nodules are found in the lung parenchyma or in the serosa. In the most severe cases of this disease, they can appear in the brain mass.

Chicks with pericarditis, yolk coagulation and liver congestion: This is a bacterial infection. A laboratory diagnosis is recommended to identify enterobacteria (Salmonella spp., E. coli) (Spackman and Stephens, 2016Spackman, E. & Stephens, C. (2016). Virus isolation and propagation in embryonating eggs. In: Eilliams SM, ed. A Laboratory Manual for the Isolation, Identification and Characterization of Avian Pathogens. 6th ed. American Association of Avian Pathologist. 361-367.).

Conclusions

 

In this review, the importance of the causes of deviation from normal values ​​of hatchability, embryonic development and incubation pathologies. The main factors associated with egg infertility and early, intermediate and late embryonic mortality were identified at farm, storage and basic process levels of the hatchery regime. Malformations and incubation pathologies determined by biological control and embryodiagnosis were highlighted as key techniques in their assessment with the aim of taking corrective actions in the breeder flock and in the hatchery.