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The objectives of this thesis were to investigate some physiological, cellular and molecular changes from genetic selection, flock age and egg storage on embryonic metabolism, cell viability and gene expression in poultry species. Embryonic heat production (EHP), the parameter used to evaluate metabolic status of two turkey genetic strains (Nicholas and Hybrid) and four flock ages (30 wk, 34 wk, 55 wk, 60 wk) were determined. The results showed that embryos of older flocks had higher EHP than all other flock ages. The higher metabolism can cause overheating in embryos from older flocks during the later part of incubation. The EHP values can assist incubator manufacturers and hatchery managers to manage incubation temperatures to increase embryo survival. The EHP was also determined in two Ross 308 broiler breeder egg storage durations (4 d and 14 d) to assess the impact of long-term egg storage on embryonic metabolism. The embryos from 4 d stored eggs had higher body weight and EHP than embryos from 14 d stored eggs. To investigate what could be the fundamental reasons for the metabolic differences, blastoderms from eggs in these egg storage treatments were isolated, dissociated into single cells, stained with fluorescent dyes and subjected to flow cytometry analysis to differentiate between viable (live), apoptotic and necrotic cell populations. Quantitative real time PCR analysis was then used to compare the expression of selected apoptotic genes (Bak, Bax, Bok, Bcl-2, Bcl-xL) in blastoderms and embryos from 6 d incubated eggs. While percentage of viable cells decreased significantly, an unregulated amount of apoptosis increased with egg storage duration (p < 0.0001). Expression of pro-apoptotic genes (Bak, Bax, and Bok) were up regulated as storage duration increased at the blastodermal level but all genes were down regulated after 6 d of incubation. This suggests that an increment in egg storage duration can cause activation of apoptotic cell death mechanisms at the blastodermal level, which can be one of the molecular mechanisms that led to the reduced daily embryonic growth and metabolism observed in 14 d stored eggs. The thesis suggests there are molecular and cellular implications of egg storage. / Animal Science

Foram desenvolvidos dois experimentos para avaliação do efeito da temperatura e do período de estocagem de ovos férteis sobre os resultados da incubação, qualidade do pintinho de um dia de idade, bem como sobre o desempenho e rendimento de carcaça de frangos de corte durante as fases inicial e final. Experimento I - Utilizou-se 1620 ovos férteis da linhagem Cobb 500, oriundos de matrizes de 38 semanas de idade distribuídos em delineamento experimental inteiramente casualisado em arranjo de tratamentos em fatorial 2x2 com os fatores: período (5 e 10 dias) e temperatura (17 e 20oC) na estocagem de ovos, totalizando 4 tratamentos com nove repetições de 45 ovos cada. Após a estocagem procedeu-se a incubação em máquina de estágio único por vinte e um dias. Experimento II - Utilizou-se 504 pintos machos e fêmeas de um dia de idade, distribuídos em delineamento experimental inteiramente casualisado com os mesmos 4 tratamentos do experimento I sendo eles: Tratamento 1 (5 dias e 20oC), tratamento 2 (5 dias e 17oC), tratamento 3 (10 dias e 20oC) e tratamento 4 (10 dias e 17oC) com 9 repetições de quatorze aves cada para avaliação de desempenho e características de carcaça. Todos os dados foram analisados pelo Statistical Analysis System (SAS, 2008) e submetidos à análise de variância pelo procedimento MIXED ao nível de 5% de significância. Os dados que não respeitaram as premissas da análise estatística foram submetidos à análise não paramétrica de frequência pelo procedimento GLIMMIXED. No experimento I, não foi observado efeito significativo da interação entre os fatores analisados. Os melhores resultados de eclosão e eclodibilidade (77.28 e 77.86%, respectivamente) foram para ovos estocados por 5 dias. O efeito do período também foi observado no embriodiagnóstico, aumentando a ocorrência de mortalidade embrionária nas fases inicial e final em ovos estocados por 10 dias. A qualidade do pintinho foi superior em aves de ovos estocados durante os mesmos períodos. No experimento II, o desempenho não foi afetado significativamente pelos fatores, como também não houve efeito significativo da interação (p<0.05). Para as características de carcaça houve efeito significativo do fator temperatura (P<0,05) para peso vivo e rendimento de pernas. As aves de ovos estocados a 20oC foram mais pesadas aos 42 dias e apresentaram maior rendimento de pernas quando comparadas aos cortes de aves de ovos estocados a 17oC. Concluiu-se que a estocagem de ovos influencia os resultados da incubação bem como a qualidade do pintinho, principalmente no que diz respeito ao período em que permanecem estocados. Por outro lado o manejo pré-incubação não influenciou o desempenho de frangos de corte, mas sim características de carcaça, demonstrando que ambiência, sanidade, nutrição e melhoramento genético são fatores imprescindíveis na produção avícola mundial. / Two experiments were conducted to evaluate the effect of temperature and storage time of fertile eggs on the results of incubation, chick quality day old, as well as on the performance and carcass yield of broilers during the initial phases and final. Experiment I - was used in 1620 fertile eggs from Cobb 500, from breeders 38 weeks of age distributed in completely randomized design with treatments arranged in a 2x2 factorial with the factors: time (5 and 10 days) and temperature (17 and 20 o C) in the storage of eggs, totaling 4 treatments with nine replicates of 45 eggs each. After storage incubation proceeded in single stage machine for twenty-one days. Experiment II - was used 504 male and female chicks from one day of age in completely randomized design with 4 treatments of the same experiment I being: Treatment 1 (5 days, 20 o C), treatment 2 (5 days and 17 o C), treatment 3 (10 days and 20 o C) and treatment 4 (10 days and 17 o C) with 9 repetitions of fourteen birds each for performance evaluation and carcass characteristics. All data were analyzed using Statistical Analysis System (SAS, 2008) and subjected to analysis of variance by the MIXED procedure at the 5% significance level. Data that did not meet the assumptions of statistical analysis were analyzed by frequency nonparametric by procedure GLIMMIXED. In experiment I, there was no significant interaction between the factors. The best results hatching and hatchability (77.28 and 77.86%, respectively) were for eggs stored for 5 days. The effect of time was also observed in embryo diagnosis, increasing the occurrence of embryonic mortality in early and late in eggs stored for 10 days. Chick quality was higher in birds from eggs stored for long memos. In the second experiment, the performance was not affected by the factors, as there was no significant interaction (p <0,05). For carcass traits was no significant effect of temperature factor (P <0.05) on body weight and yield legs. Birds from eggs stored at 20 o C were heavier at 42 days and showed higher upside compared to cuts of poultry eggs stored at 17 o C. It was concluded that the storage of eggs influences the results of the incubation and chick quality, especially with regard to the period that remain stocked. On the other hand the management pre-incubation did not influence the performance of broilers, but carcass characteristics, demonstrating that ambience, sanitation, nutrition and genetic improvement are indispensable factors in poultry production worldwide.

Foram desenvolvidos dois experimentos para avaliação do efeito da temperatura e do período de estocagem de ovos férteis sobre os resultados da incubação, qualidade do pintinho de um dia de idade, bem como sobre o desempenho e rendimento de carcaça de frangos de corte durante as fases inicial e final. Experimento I - Utilizou-se 1620 ovos férteis da linhagem Cobb 500, oriundos de matrizes de 38 semanas de idade distribuídos em delineamento experimental inteiramente casualisado em arranjo de tratamentos em fatorial 2x2 com os fatores: período (5 e 10 dias) e temperatura (17 e 20oC) na estocagem de ovos, totalizando 4 tratamentos com nove repetições de 45 ovos cada. Após a estocagem procedeu-se a incubação em máquina de estágio único por vinte e um dias. Experimento II - Utilizou-se 504 pintos machos e fêmeas de um dia de idade, distribuídos em delineamento experimental inteiramente casualisado com os mesmos 4 tratamentos do experimento I sendo eles: Tratamento 1 (5 dias e 20oC), tratamento 2 (5 dias e 17oC), tratamento 3 (10 dias e 20oC) e tratamento 4 (10 dias e 17oC) com 9 repetições de quatorze aves cada para avaliação de desempenho e características de carcaça. Todos os dados foram analisados pelo Statistical Analysis System (SAS, 2008) e submetidos à análise de variância pelo procedimento MIXED ao nível de 5% de significância. Os dados que não respeitaram as premissas da análise estatística foram submetidos à análise não paramétrica de frequência pelo procedimento GLIMMIXED. No experimento I, não foi observado efeito significativo da interação entre os fatores analisados. Os melhores resultados de eclosão e eclodibilidade (77.28 e 77.86%, respectivamente) foram para ovos estocados por 5 dias. O efeito do período também foi observado no embriodiagnóstico, aumentando a ocorrência de mortalidade embrionária nas fases inicial e final em ovos estocados por 10 dias. A qualidade do pintinho foi superior em aves de ovos estocados durante os mesmos períodos. No experimento II, o desempenho não foi afetado significativamente pelos fatores, como também não houve efeito significativo da interação (p<0.05). Para as características de carcaça houve efeito significativo do fator temperatura (P<0,05) para peso vivo e rendimento de pernas. As aves de ovos estocados a 20oC foram mais pesadas aos 42 dias e apresentaram maior rendimento de pernas quando comparadas aos cortes de aves de ovos estocados a 17oC. Concluiu-se que a estocagem de ovos influencia os resultados da incubação bem como a qualidade do pintinho, principalmente no que diz respeito ao período em que permanecem estocados. Por outro lado o manejo pré-incubação não influenciou o desempenho de frangos de corte, mas sim características de carcaça, demonstrando que ambiência, sanidade, nutrição e melhoramento genético são fatores imprescindíveis na produção avícola mundial. / Two experiments were conducted to evaluate the effect of temperature and storage time of fertile eggs on the results of incubation, chick quality day old, as well as on the performance and carcass yield of broilers during the initial phases and final. Experiment I - was used in 1620 fertile eggs from Cobb 500, from breeders 38 weeks of age distributed in completely randomized design with treatments arranged in a 2x2 factorial with the factors: time (5 and 10 days) and temperature (17 and 20 o C) in the storage of eggs, totaling 4 treatments with nine replicates of 45 eggs each. After storage incubation proceeded in single stage machine for twenty-one days. Experiment II - was used 504 male and female chicks from one day of age in completely randomized design with 4 treatments of the same experiment I being: Treatment 1 (5 days, 20 o C), treatment 2 (5 days and 17 o C), treatment 3 (10 days and 20 o C) and treatment 4 (10 days and 17 o C) with 9 repetitions of fourteen birds each for performance evaluation and carcass characteristics. All data were analyzed using Statistical Analysis System (SAS, 2008) and subjected to analysis of variance by the MIXED procedure at the 5% significance level. Data that did not meet the assumptions of statistical analysis were analyzed by frequency nonparametric by procedure GLIMMIXED. In experiment I, there was no significant interaction between the factors. The best results hatching and hatchability (77.28 and 77.86%, respectively) were for eggs stored for 5 days. The effect of time was also observed in embryo diagnosis, increasing the occurrence of embryonic mortality in early and late in eggs stored for 10 days. Chick quality was higher in birds from eggs stored for long memos. In the second experiment, the performance was not affected by the factors, as there was no significant interaction (p <0,05). For carcass traits was no significant effect of temperature factor (P <0.05) on body weight and yield legs. Birds from eggs stored at 20 o C were heavier at 42 days and showed higher upside compared to cuts of poultry eggs stored at 17 o C. It was concluded that the storage of eggs influences the results of the incubation and chick quality, especially with regard to the period that remain stocked. On the other hand the management pre-incubation did not influence the performance of broilers, but carcass characteristics, demonstrating that ambience, sanitation, nutrition and genetic improvement are indispensable factors in poultry production worldwide.

Foram conduzidos dois experimentos com um total de 416 poedeiras Hisex White, com os objetivos de avaliar os efeitos de diferentes níveis dietários de proteína bruta (PB) e de lisina (LIS) sobre as características de desempenho, qualidade interna dos ovos e determinar o balanço e o coeficiente de metabolizabilidade aparente do nitrogênio (Experimento 1) e avaliar os efeitos de diferentes níveis dietários de LIS e metionina (MET) sobre o desempenho, qualidade interna dos ovos e propriedades funcionais dos componentes dos ovos (Experimento 2). No Experimento 1, foram utilizadas 160 poedeiras alojadas individualmente e submetidas ao delineamento inteiramente casualizado (DIC) em esquema fatorial 4 x 2, com os fatores: níveis de PB (12%, 14%, 16% e 18%) e de LIS (0,85% e 1,00%), totalizando oito tratamentos com cinco repetições de quatro aves cada. No Experimento 2, foram utilizadas 256 poedeiras alojadas individualmente e submetidas ao DIC em arranjo fatorial 4x4, com os fatores: níveis de LIS (0,482%, 0,682%, 0,882% e 1,082%) e de MET (0,225%, 0,318%, 0,411% e 0,505%), totalizando 16 tratamentos com quatro repetições de quatro aves cada. O desempenho foi avaliado por meio das características consumos de ração (CR), lisina (CLIS), metionina (CMET), proteína bruta (CPB) e de energia (CE), peso (PO), produção (PROD) e massa de ovos (MO), e conversão alimentar (CA). As características CPB, PO e MO tiveram respostas linear crescente. A qualidade interna dos ovos foi avaliada por meio das características peso e porcentagens de albúmen (ALB%) e gema (GEM%), e unidade Haugh (UH). A ALB% apresentou diferença significativa com resposta linear crescente. Em ambos experimentos, a qualidade dos ovos armazenados foi mensurada pelas características UH, PO e altura de albúmen, as quais apresentaram melhores resultados quando os ovos foram conservados em ambiente refrigerado. No entanto, independente do ambiente, a qualidade dos ovos piorou com o aumento do tempo de armazenamento. Respostas máximas das análises de proteína, sólidos totais, viscosidade e pH dos componentes albúmen e gema, foram obtidas quando as aves foram alimentadas com a concentração média de 15,33% de PB na dieta. No Experimento 1, após o término do período experimental foram realizadas coletas das excretas por um período de três dias para cálculo do balanço de nitrogênio, sendo observado aumento significativo da ingestão e excreção de nitrogênio conforme o incremento de PB na dieta. No experimento 2, as características CR, CMET, CE, PROD, PO e MO apresentaram resposta máxima quando as aves foram alimentadas com as concentrações dietárias médias de 0,870% de LIS e de 0,450% de MET. A classificação dos ovos por tipo e as características de qualidade interna e externa dos ovos não sofreram influência dos diferentes níveis dietários de MET e LIS. As propriedades funcionais dos componentes albúmen e gema foram avaliadas por meio da qualidade do cozimento com a confecção de bolos tipos Angel e Sponge cakes, a qual não foi influenciada pelos tratamentos. Conclui-se que níveis médios de 15,33% de PB, 0,450% de MET e 0,870% de LIS satisfazem as exigências das poedeiras para as características avaliadas. / Four hundred sixteen Hisex White hens were used to evaluate the effects of different dietary levels of crude protein (CP) and lysine (LYS) on performance, internal egg quality and to determine the nitrogen balance and its apparent metabolizability coefficient (Experiment 1), and to evaluate the effects of different dietary levels of LYS and methionine (MET) on performance, internal egg quality and functional properties of egg components (Experiment 2). One hundred sixty hens were randomly distributed in a 4 x 2 factorial scheme: CP levels (12%, 14%, 16% and 18%) and LYS levels (0,85% and 1,00%) totalizing eight treatments with five replicates of four birds each (Experiment 1). Two hundred fifty six hens were randomly distributed in a 4 x 4 factorial scheme: LYS levels (0,482%, 0,682%, 0,882% and 1,082%) and MET levels (0,225%, 0,318%, 0,411% and 0,505%) totalizing sixteen treatments with four replicates of four birds each (Experiment 2). Several characteristics were evaluated such as performance: intakes of feed, LYS, MET, CP and energy, egg production, egg weight, egg mass, and feed conversion; internal egg quality: weight and percentages of egg albumen and egg yolk, Haugh unit; quality of storaged eggs: Haugh unit, egg weight and albumen height; analyses of concentrations of protein, total solids, viscosity and pH of the egg components. The characteristics intake of CP, egg weight, egg mass, and albumen percent showed positive and linear response. In both experiments, the quality of storaged eggs was better when eggs were storaged in refrigerated environment than natural environment. However, irrespective of the environment, the internal egg quality was impaired as the time of storage was increased. Maximum responses for analyses of protein, total solids, viscosity, and pH of albumen and yolk were obtained when hens were fed diets containing 15,33% of CP. In the Experiment 1, after the experimental period, another assay was carried out to determine the nitrogen balance by using total excreta procedure during a three-day period. It was observed increase of intake and excretion of nitrogen as the content of CP in the diet was increased. In the Experiment 2, feed intake, MET intake, energy intake, egg production, egg weight, and egg mass showed maximum responses when hens were fed diets containing 0,870% of LYS and 0,450% of MET. Egg grading, internal and external egg quality characteristics were not influenced by the different dietary levels of MET and LYS. The functional properties of egg components (cooking quality by making Angel and Sponge cakes) were not affected by the treatments. It was concluded that hens fed diets containing 15,33% of CP, 0,450% of MET, and 0,870% of LYS show optimum performance, internal and external egg quality.

Foram conduzidos dois experimentos com um total de 416 poedeiras Hisex White, com os objetivos de avaliar os efeitos de diferentes níveis dietários de proteína bruta (PB) e de lisina (LIS) sobre as características de desempenho, qualidade interna dos ovos e determinar o balanço e o coeficiente de metabolizabilidade aparente do nitrogênio (Experimento 1) e avaliar os efeitos de diferentes níveis dietários de LIS e metionina (MET) sobre o desempenho, qualidade interna dos ovos e propriedades funcionais dos componentes dos ovos (Experimento 2). No Experimento 1, foram utilizadas 160 poedeiras alojadas individualmente e submetidas ao delineamento inteiramente casualizado (DIC) em esquema fatorial 4 x 2, com os fatores: níveis de PB (12%, 14%, 16% e 18%) e de LIS (0,85% e 1,00%), totalizando oito tratamentos com cinco repetições de quatro aves cada. No Experimento 2, foram utilizadas 256 poedeiras alojadas individualmente e submetidas ao DIC em arranjo fatorial 4x4, com os fatores: níveis de LIS (0,482%, 0,682%, 0,882% e 1,082%) e de MET (0,225%, 0,318%, 0,411% e 0,505%), totalizando 16 tratamentos com quatro repetições de quatro aves cada. O desempenho foi avaliado por meio das características consumos de ração (CR), lisina (CLIS), metionina (CMET), proteína bruta (CPB) e de energia (CE), peso (PO), produção (PROD) e massa de ovos (MO), e conversão alimentar (CA). As características CPB, PO e MO tiveram respostas linear crescente. A qualidade interna dos ovos foi avaliada por meio das características peso e porcentagens de albúmen (ALB%) e gema (GEM%), e unidade Haugh (UH). A ALB% apresentou diferença significativa com resposta linear crescente. Em ambos experimentos, a qualidade dos ovos armazenados foi mensurada pelas características UH, PO e altura de albúmen, as quais apresentaram melhores resultados quando os ovos foram conservados em ambiente refrigerado. No entanto, independente do ambiente, a qualidade dos ovos piorou com o aumento do tempo de armazenamento. Respostas máximas das análises de proteína, sólidos totais, viscosidade e pH dos componentes albúmen e gema, foram obtidas quando as aves foram alimentadas com a concentração média de 15,33% de PB na dieta. No Experimento 1, após o término do período experimental foram realizadas coletas das excretas por um período de três dias para cálculo do balanço de nitrogênio, sendo observado aumento significativo da ingestão e excreção de nitrogênio conforme o incremento de PB na dieta. No experimento 2, as características CR, CMET, CE, PROD, PO e MO apresentaram resposta máxima quando as aves foram alimentadas com as concentrações dietárias médias de 0,870% de LIS e de 0,450% de MET. A classificação dos ovos por tipo e as características de qualidade interna e externa dos ovos não sofreram influência dos diferentes níveis dietários de MET e LIS. As propriedades funcionais dos componentes albúmen e gema foram avaliadas por meio da qualidade do cozimento com a confecção de bolos tipos Angel e Sponge cakes, a qual não foi influenciada pelos tratamentos. Conclui-se que níveis médios de 15,33% de PB, 0,450% de MET e 0,870% de LIS satisfazem as exigências das poedeiras para as características avaliadas. / Four hundred sixteen Hisex White hens were used to evaluate the effects of different dietary levels of crude protein (CP) and lysine (LYS) on performance, internal egg quality and to determine the nitrogen balance and its apparent metabolizability coefficient (Experiment 1), and to evaluate the effects of different dietary levels of LYS and methionine (MET) on performance, internal egg quality and functional properties of egg components (Experiment 2). One hundred sixty hens were randomly distributed in a 4 x 2 factorial scheme: CP levels (12%, 14%, 16% and 18%) and LYS levels (0,85% and 1,00%) totalizing eight treatments with five replicates of four birds each (Experiment 1). Two hundred fifty six hens were randomly distributed in a 4 x 4 factorial scheme: LYS levels (0,482%, 0,682%, 0,882% and 1,082%) and MET levels (0,225%, 0,318%, 0,411% and 0,505%) totalizing sixteen treatments with four replicates of four birds each (Experiment 2). Several characteristics were evaluated such as performance: intakes of feed, LYS, MET, CP and energy, egg production, egg weight, egg mass, and feed conversion; internal egg quality: weight and percentages of egg albumen and egg yolk, Haugh unit; quality of storaged eggs: Haugh unit, egg weight and albumen height; analyses of concentrations of protein, total solids, viscosity and pH of the egg components. The characteristics intake of CP, egg weight, egg mass, and albumen percent showed positive and linear response. In both experiments, the quality of storaged eggs was better when eggs were storaged in refrigerated environment than natural environment. However, irrespective of the environment, the internal egg quality was impaired as the time of storage was increased. Maximum responses for analyses of protein, total solids, viscosity, and pH of albumen and yolk were obtained when hens were fed diets containing 15,33% of CP. In the Experiment 1, after the experimental period, another assay was carried out to determine the nitrogen balance by using total excreta procedure during a three-day period. It was observed increase of intake and excretion of nitrogen as the content of CP in the diet was increased. In the Experiment 2, feed intake, MET intake, energy intake, egg production, egg weight, and egg mass showed maximum responses when hens were fed diets containing 0,870% of LYS and 0,450% of MET. Egg grading, internal and external egg quality characteristics were not influenced by the different dietary levels of MET and LYS. The functional properties of egg components (cooking quality by making Angel and Sponge cakes) were not affected by the treatments. It was concluded that hens fed diets containing 15,33% of CP, 0,450% of MET, and 0,870% of LYS show optimum performance, internal and external egg quality.

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