Features of development of visceral organs in embryos of egg cross chickens ‘Lohmann Brown’ under red and green monochromatic LED lighting

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

New data on the features of development of visceral organs in embryos of egg cross chickens ‘Lohmann Brown’ under red and green monochromatic LED lighting were obtained. The effect of two continuous LED lighting modes has been studied: experimental modes - r ed and green light, control - d arkness. The absolute values of weight dimensions and specific growth rate (according to the Schmalhausen-Brody formula) of heart, muscular stomach, liver of chicken embryos were estimated using morphometric methods. The studies proved that red and green LED lighting has a stimulating effect on the embryonic development of visceral organs (heart, muscular stomach, liver) in ‘Lohmann Brown’ egg cross compared to the control (darkness). Under red and green LED stimulation, chicken embryos prevailed in the heart mass from the 14th to the 20th day of embryogenesis. The muscular stomach and liver of chicken embryos developed more intensively under red illumination on the 18th and 20th days, and under green illumination - a similar effect on the muscular stomach was noted on the 19th and 20th days, on the liver - o n the 20th day. It has been established that in the early ontogenesis of ‘Lohmann Brown’ chickens there were several critical stages (phases). They fall on different days of development and characterize the features of rhythmicity in growth processes of visceral organs in chicken embryogenesis under LED stimulation of red and green spectrum. Chicken embryos under red and green illumination had the highest growth rate of heart on the 17th and 20th day, respectively; muscular stomach under red illumination - o n the 17th and 20th days, liver - on the 16th and 17th day under red and green illumination. By the hatching period on the 20th day, there were no differences in the development of visceral organs of chicken embryos depending on red and green light spectrum. The hatching of ‘Lohmann Brown’ chicken embryos exposed to red and green light occurred on the 20th day of incubation - a day earlier than under control conditions (darkness). The proposed biological causes underlying the effect of monochromatic light of different color spectrum on embryogenesis of chicken embryo and organs are discussed.

About the authors

Marina I. Chelnokova

Velikie Luki State Agricultural Academy

Email: marinachelnokova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9353-767X

Candidate of Biological Sciences, Head of the Veterinary Department, Faculty of Animal Husbandry Technology and Agroecology

2 Lenin ave., Velikiye Luki, Pskov region, 182112, Russian Federation

Andrey A. Chelnokov

Velikie Luki State Agricultural Academy

Author for correspondence.
Email: and-chelnokov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0502-5752

Doctor of Biological Sciences, Professor of the Department of Animal Husbandry and Processing Technology, Faculty of Animal Husbandry Technology and Agroecology

2 Lenin ave., Velikiye Luki, Pskov region, 182112, Russian Federation

References

  1. Pal P, Dey D, Choudhary S, Sahu J, Kumar S, Ghosh S. Effect of light management in broiler production: A review. J Entomol Zool Stud. 2019; 7(3):437—441.
  2. Soliman FNK, El-Sabrout K. Light wavelengths/colors: Future prospects for broiler behavior and production. J Vet Behav. 2020; 36:34–39. doi: 10.1016/j.jveb.2019.10.014
  3. Rogers LJ. Steroid hormones influence light-dependent development of visual projections to the forebrain. Eur J Neurosci. 2020; 52(6):3561—3571. doi. 10.1111/ejn.14775
  4. Abdulateef SM, Al-Bayar MA, Majid AA, Shawkat SS, Tatar A, Al-Ani MQ. Effect of exposure to different light colors on embryonic development and neurophysiological traits in the chick embryo. Veterinary World. 2021; 14(5):1284—1289. doi: 10.14202/vetworld.2021.1284–1289
  5. Yang YF, Jiang JS, Pan JM, Ying YB, Wang XS, Zhang ML, et al. The relationship of spectral sensitivity with growth and reproductive response in avian breeders (Gallus gallus). Sci Rep. 2016; 6:19291. doi: 10.1038/srep19291
  6. Pan J, Yang Y, Yang B, Yu Y. Artificial polychromatic light affects growth and physiology in chicks. PLoS One. 2014; 9(12): e113595. doi: 10.1371/journal.pone.0113595
  7. Archer G.S. Exposing broiler eggs to green, red and white light during incubation. Animal. 2017; 11(7):1203—1209. doi: 10.1017/S 1751731117000143.
  8. Schmalhausen II. Definition of basic concepts and methods for studying growth. In: Rost zhivotnykh [Growth of animals]. Moscow-Leningrad: Biomedgiz publ.; 1935. p.8—60. (In Russ.)
  9. Givisiez PEN, Moreira Filho ALB, Santos MRB, Oliveira HB, Ferket PR, Oliveira CJB, et al. Chicken embryo development: metabolic and morphological basis for in ovo feeding technology. Poultry Science. 2020; 99(12):6774—6782. doi: 10.1016/j.psj.2020.09.074
  10. Li X, Rathgeber B, McLean N, MacIsaac J. Providing colored photoperiodic light stimulation during incubation: 1. Effects on embryo development and hatching performance in broiler hatching eggs. Poultry Science. 2021; 100(9):101336. doi: 10.1016/j.psj.2021.101336
  11. Dishon L, Avital-Cohen N, Zaguri S, Bartman J, Heiblum R, Druyan S, et al. In ovo green light photostimulation during the late incubation stage affects somatotropic axis activity. Poultry Science. 2021; 100(2):467—473. doi: 10.1016/j.psj.2020.10.031
  12. Zhang L, Zhang HJ, Qiao X, Wu SG, Yao JH, Qi GH. Effect of monochromatic light stimuli during embryogenesis on muscular growth, chemical composition, and meat quality of breast muscle in male broilers. Poultry Science. 2012; 91(4):1026—1031. doi: 10.3382/ps.2011–01899
  13. Wang T, Wang Z, Cao J, Dong Y, Chen Y. Monochromatic light affects the development of chick embryo liver via an anti-oxidation pathway involving melatonin and the melatonin receptor Mel1c. Can J Anim Sci. 2014; 94(3):391–400. doi: 10.4141/cjas2013–177
  14. Archer GS. Effect of exposing layer and broiler eggs to red or white light during incubation. Int J Poult Sci. 2015; 14(9):491–496. doi: 10.3923/ijps.2015.491.496
  15. Chelnokova MI, Suleymanov FI, Chelnokov AA. Development and metabolism of chicken embryos in embryogenesis under different LED lighting of eggs during incubation. Hippology and Veterinary. 2021; (4):219—224. (In Russ).
  16. Hassanzadeh M, Decuypere E, Lamberigts C, Buyse J. Light as exogenous factor can control metabolic disorders and impact embryonic development in broiler chickens — a review. European Poultry Science. 2019; 83: p.1350—1359. doi: 10.1399/eps.2019.257
  17. Drozdova A, Okuliarova M, Zeman M. The effect of different wavelengths of light during incubation on the development of rhythmic pineal melatonin biosynthesis in chick embryos. Animal. 2019; 13(8):1635—1640. doi: 10.1017/S1751731118003695
  18. Wang P, Sun Y, Li Y, Fan J, Zong Y, Mani IA, et al. Monochromatic green light stimulation during incubation shortened the hatching time via pineal function in White Leghorn eggs. J Animal Sci Biotechnol. 2021; 12(1):17. doi: 10.1186/s40104–020–00539-x
  19. Zhang L, Zhu XD, Wang XF, Gao F, Zhou GH. Green light-emitting diodes light stimuli during incubation enhances posthatch growth without disrupting normal eye development of broiler embryos and hatchlings. Asian-Australas J Anim Sci. 2016; 29(11):1562—1568. doi: 10.5713/ajas.15.0976

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».