DE60212193T2

DE60212193T2 - Verfahren zur verbesserung der reproduktionsleistung bei geflügel

Info

Publication number: DE60212193T2
Application number: DE60212193T
Authority: DE
Inventors: E. Mohamed St. Paul EL HALAWANI; Israel Rozenboim
Original assignee: University of Minnesota
Current assignee: University of Minnesota
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2002-12-17
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2022-12-18
Also published as: US6766767B2; US7131397B2; CA2470506A1; US20050072367A1; ATE328476T1; US20030172878A1; DE60212193D1; WO2003055300A1; EP1465480A1; AU2002357287A1; EP1465480B1

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die im Sonnenlicht und bei vielen künstlichen Stark-Leuchtlichtquellen am häufigsten vorkommenden Wellenlängen sie die im grün-gelben Teil des Spektrums, d.h. 520 nm bis 575 nm. Auf modernen Geflügelfarmen kann es sein, dass künstliches Licht die einzige den Vögeln bereitgestellte Lichtquelle ist; somit werden Dauer, Stärke und Qualität des Lichts zu wichtigen Umweltfaktoren, da das Licht sowohl das Fortpflanzungs- als auch das Produktionssystem bei Hausgeflügel beeinflusst. Die Lichtqualität kann man anhand von zwei Kriterien definieren: 1) Dosisstärke und 2) Qualitätsspektren (Andrews und Zimmerman, 1990). Bei Vögeln aus subtropischen und gemäßigten Breiten erhöht die Photostimulation die Eierproduktion, während eine Reduzierung der Photoperiode die Produktion verzögert oder vermindert. Zudem spielt die Lichtstärke eine wichtige Rolle bei der Vogelzucht, hauptsächlich weil Vögel zur Photostimulation eine bestimmte Lichtstärke benötigen, (North und Bell, 1990).
Ähnlich wie das menschliche Auge kann das Vogelauge in einem beschränkten Teil des Lichtspektrums (bis zu 760 nm) sehen. Zusätzlich zu den Augen verfügen Vögel über aktive extraretinale Photorezeptoren, die sich in verschiedenen Teilen des Gehirns befinden und mit der Transduktion der Photostimulation zu tun haben. Da die Photostimulation bei Vögeln ein wesentlicher Bestandteil der Geschlechtsreife und Fortpflanzungsleistung ist, hat es zahlreiche Berichte über die Wirkung verschiedener Lichtquellen (Wellenlängen) auf die Geschlechtsreife und die Fortpflanzungsleistung bei Vögeln gegeben (siehe z.B. Harrison et al., 1970; Scott und Payne, 1937; Ringoen, 1942; Benoit, 1964; und Phogat et al., 1985). Z.B. wurden bei Untersuchungen, die gefiltertes Licht verwendeten, ein besseres Wachstum bei Truthähnen beobachtet, wenn die Truthähne kürzeren Wellenlängen ausgesetzt wurden (Proudfoot et al., 1979; Gill und Leighton, 1984; Levenick und Leighton, 1988), während die Geschlechtsreife durch ein weißes oder rotes, aber nicht blaues Licht stimuliert wurde (Scott und Payne, 1937). Schonberg (US-Patent Nr. 4,625,728) offenbart, dass grünes Licht (400 bis 600 nm) die Wachstumsrate von sehr jungen Hühnern, einschließlich Embryos, erhöht, während ein nah-rotes Licht (600 bis 670 nm) eine maximale Geschlechtsentwicklung herbeiführt und die Eierproduktion verbessern kann.
Die US 4,625,728 offenbart ferner ein Verfahren zur Verbesserung der Eierproduktion bei Geflügel durch aufeinander folgendes Bestrahlen des Geflügels mit Energiepegeln, wovon der erste sich innerhalb des Wellenlängenbereichs von 600 bis 670 nm befindet und anschließend ein zweiter Strahlungspegel sich in einem Wellenlängenbereich von 400 bis 600 nm befindet.
Jones et al. (1982) fanden jedoch heraus, dass rotes Licht während der Vorbrutzeit bzw. der Brutzeit für die Eierproduktion nicht nützlich war.
Siopes (1984a) fand keine Unterschiede bei Eierproduktion, Fruchtbarkeit oder Gewicht des Geflügels, wenn Hennen Behandlungen mit Glühlicht (IN) oder Vollspektrum-Fluoreszenzlicht (FL) ausgesetzt wurden, oder wenn sie jeweils Behandlungen mit kalten weißem FL-Licht bzw. Vollspektrum-FL-Licht ausgesetzt wurden (Siopes, 1984b). Felts et al. (1990) berichteten von einer deutlich höheren Eierproduktion pro Henne-Tag nur während der ersten 10 Wochen der Produktionsperiode bei Weibchen, die Natriumdampf- (SV) oder FL-Tageslichtlampen (DF) ausgesetzt wurden, als bei denen unter IN-Lampen. Andererseits fanden Hulet et al. (1992) keine maßgeblichen Unterschiede bei der Eierproduktion, wenn die Hennen SV-, DF- oder IN-Lampen ausgesetzt wurden.
Die Lichtstärke wird ebenfalls als ein wichtiges Kennzeichen angesehen, das mit der Eierproduktion zusammenhängt. Bei einer Untersuchung, die gefiltertes rotes Licht mit weißem Licht bei 85 und 160 1x verglich, fanden Jones et al. (1982), dass bei 85 1x die Eierproduktion zwischen den beiden Lichtquellen gleich war. Bei 160 1x hatten die einem weißen Licht ausgesetzten Hennen jedoch eine geringere Eierproduktion im Verhältnis zu den Hennen, die 84 1x ausgesetzt wurden. Pyrzak und Siopes (1986b; 1986c; 1989) prüften die Wirkungen von ausgeglichenem (Photonen/cm²/Sekunde) blauen, grünen und roten Licht auf die Eierqualität und das Eiablageverhalten. Die Autoren fanden keinen Unterschied bei Eiablagerate und -mustern, fanden jedoch heraus, dass rotes Licht die Hennen dazu veranlasst, schwerere Eier mit großen Eiweißmengen pro Ei zu legen. Pyrzak et al. (1987) berichten, dass unter blauem oder grünem Licht gelegte Eier durchweg größer waren als solche, die unter rotem Licht gelegt wurden (Pyrzak et al., 1987).
Siopes (1991) berichtete, dass die Lichtstärke von IN-Licht, die von 54 bis 324 1x reicht, keine maßgebliche Wirkung auf die Fortpflanzungsleistung von in Käfigen gehaltenen Truthennen hatte. Pyrzak und Siopes (1986a) berichten, dass bei Truthennen, die entweder IN, blauem, grünem oder rotem Licht ausgesetzt wurden, die Fortpflanzungsleistung nicht unterschiedlich war, wenn die Stärke (Photonen/cm²) gleich blieb. Felts et al. (1992) offenbaren, dass bei Anwesenheit eines Männchens, weibliche Trutbruthennen, die einer festgelegten Stärke mit einer DF-Lichtquelle (Spitzenwert 495 bis 590 nm, grün bis gelb) oder einer SV-Lichtquelle (Spitzenwert 580 nm, gelb) ausgesetzt wurden, deutlich mehr Eier produzierten als diejenigen, die einer IC-Lichtquelle (570 bis 700 nm, gelb bis rot) ausgesetzt wurden. Rozenboim et al. (1998) setzten Junghennen vor der Legezeit einer von drei Lichtbehandlungen aus: 0,1 oder 0,01 W/m² mit LED-Leuchten (560 nm, 660 nm oder 880 nm) und 0,1 W/m² mit Minileuchtstofflampen. Sie berichten, dass eine maßgebliche Reduzierung der Eierproduktion in der 880 nm-Gruppe und kein Unterschied bei der Eierproduktion in den anderen Gruppen gefunden wurden.
Das Fortpflanzungsvermögen bei Truthähnen ist im Allgemeinen gering. Somit sind Truthähne ein Beispiel von Geflügel, bei dem der Bedarf, die Fortpflanzungsleistung zu verbessern, besonders groß ist. Ein Bestandteil dieses geringen Vermögens ist die kleine Menge gelegter Eier, die mit einer variablen Neigung zum Aufhören des Eierlegens und einem damit verbundenen Bebrütungsverhalten (Brütigkeit) zusammenhängt. Der Begriff "Brütigkeit" beschreibt das Verhalten und den physiologischen Zustand, der mit der mütterlichen Versorgung nicht ausgebrüteter Eier verbunden ist. Der Ausdruck von brütigem Verhalten bei Truthennen ist ein kostspieliges Problem für Truthahnzüchter und Erzeuger von Bruteiern, das zu einem wesentlichen Ausfall der Eierproduktion führt.
Somit wird ein Verfahren benötigt, um die Fortpflanzungsleistung von Geflügel, z.B. die Eierproduktion bei Truthennen, zu verbessern.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 28 bereit, um die Fortpflanzungsleistung bei Geflügel zu verbessern (steigern). Das Verfahren umfasst das Aussetzen eines oder mehrerer Geflügeltiere während einer oder mehrerer Photoperioden, z.B. einer Mehrzahl aufeinander folgender Photoperioden, an eine oder mehrere Lichtquellen, um die Fortpflanzungsleistung des Geflügels zu verbessern. Wie hier beschrieben wird, weisen die retinalen Photorezeptoren des Geflügels ihre höchste Empfindlichkeit im grün-gelben Teil des Spektrums auf, und diese Photorezeptoren haben eine hemmende Wirkung auf die Geschlechtsdrüsen. Dagegen werden die extraretinalen Rezeptoren des Geflügels durch den roten Abschnitt des Spektrums stimuliert (z.B. über 630 nm), während der grün-gelbe Teil des Spektrums wenig oder keine stimulierende Wirkung auf diese Rezeptoren hat. Das Fortpflanzungsvermögen bei Geflügel ist wahrscheinlich von der relativen Aktivierung oder Stimulierung extraretinaler Photorezeptoren und retinaler Photorezeptoren abhängig. Deshalb tragen die Stimulierung der extraretinalen Photorezeptoren und die fehlende Stimulierung oder Hemmung der retinalen Photorezeptoren zusammen zu der Fortpflanzungsleistung bei.
Daher weist das erfindungsgemäße Verfahren das Aussetzen eines oder mehrerer Geflügeltiere an eine oder mehrere Lichtquellen auf, die eine Strahlung auf einer oder einer Mehrzahl von Wellenlängen (d.h. in einem bestimmten Spektralbereich oder "Band", der bzw. das nicht das von weißem Licht ausgestrahlte Spektrum darstellt), welche die Geschlechtsdrüsenentwicklung stimuliert, bevorzugt durch Stimulierung der extraretinalen Rezeptoren, d.h. eine Strahlung von 600 nm bis 900 nm (inklusive), und eine Strahlung auf einer oder einer Mehrzahl von Wellenlängen ausstrahlen (ein Band, das nicht dem Spektrum entspricht, das von weißem Licht ausgestrahlt wird), die nicht stimulierend ist/sind oder die Geschlechtsdrüsenentwicklung hemmen kann/können, bevorzugt durch Nichtstimulieren oder Hemmen der retinalen Rezeptoren, d.h. von 300 nm bis weniger als 600 nm, jeweils für einen Zeitraum, um zu einer verbesserten Fortpflanzungsleistung bei dem Geflügel zu führen. Entsprechend wird die erste Lichtwellenlänge oder das erste Lichtband als eine oder eine Mehrzahl von Wellenlängen gewählt, welche die Geschlechtsdrüsenentwicklung des Geflügels stimuliert/stimulieren, während die zweite Lichtwellenlänge oder das zweite Lichtband als eine oder eine Mehrzahl von Wellenlängen gewählt wird, welche die Geschlechtsdrüsenentwicklung des Geflügels nicht stimuliert/stimulieren und hemmen kann/können, d.h. die ersten und zweiten Wellenlängen oder Bänder sind unterschiedlich, überschneiden sich beispielsweise nicht. Bei einer Ausführungsform wird eine einzelne Lichtquelle mit nur einer Lampe verwendet, z.B. werden zwei Filter zusammen mit der einzelnen Lampe verwendet, um die beiden erwünschten Lichtbänder oder Lichtwellenlängen bereitzustellen. Bei einer anderen Ausführungsform wird eine einzelne Lichtquelle mit mindestens zwei Lampen verwendet, wobei eine Lampe verwendet wird, um das erste Lichtband oder die erste Lichtwellenlänge auszustrahlen, und die andere Lampe verwendet wird, um das zweite Lichtband oder die zweite Lichtwellenlänge auszustrahlen. Bei noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden mindestens zwei Lichtquellen verwendet. Bei dieser Ausführungsform strahlt eine Lichtquelle das erste Lichtband oder die erste Lichtwellenlänge aus, und eine zweite Lichtquelle strahlt das zweite Lichtband oder die zweite Lichtwellenlänge aus.
Die Dauer der ersten und zweiten Zeiträume kann gleich oder unterschiedlich sein. Bei einer Ausführungsform ist der zweite Zeitraum kürzer als der erste Zeitraum. Unter gewissen Umständen kann es jedoch wünschenswert sein, das Geflügel, d.h. Hähne (toms), einem Lichtband oder einer Lichtwellenlänge auszusetzen, die nicht stimulierend ist oder die Geschlechtsdrüsenentwicklung hemmen kann, über einen Zeitraum, der länger ist als das Aussetzen an ein Lichtband oder eine Lichtwellenlänge, das bzw. die für die Geschlechtsdrüsenentwicklung stimulierend ist.
Man kann das Geflügel den verschiedenen Bändern oder Wellenlängen gleichzeitig oder nacheinander, in beliebiger Reihenfolge, aussetzen. Somit kann Geflügel während einer bestimmten Photoperiode dem ersten Lichtband oder der ersten Lichtwellenlänge alleine ausgesetzt werden, dann beiden Lichtbändern oder Lichtwellenlängen, dann dem ersten Band oder der ersten Wellenlänge alleine. Alternativ kann das Geflügel beiden Lichtbändern oder Lichtwellenlängen gleichzeitig, dann dem ersten Lichtband oder der ersten Lichtwellenlänge alleine, oder dem ersten Lichtband oder der ersten Lichtwellenlänge, dann beiden Lichtbändern oder Lichtwellenlängen ausgesetzt werden. Bei einer anderen Ausführungsform kann Geflügel, z.B. Hähne, dem zweiten Lichtband oder der zweiten Lichtwellenlänge alleine, dann beiden Lichtbändern oder Lichtwellenlängen, dann dem zweiten Band oder der zweiten Wellenlänge alleine ausgesetzt werden, oder kann beiden Lichtbändern oder Lichtwellenlängen gleichzeitig, dann dem zweiten Lichtband oder der zweiten Lichtwellenlänge alleine, oder dem zweiten Lichtband oder der zweiten Lichtwellenlänge, dann beiden Lichtbändern oder Lichtwellenlängen ausgesetzt werden. Es kann jedoch jede beliebige Kombination von gewählten Bändern oder Wellenlängen, Aussetzungsperioden und zeitlichem Ablauf der Aussetzung der beiden verschiedenen Wellenlängen oder Bänder verwendet werden, solange die Fortpflanzungsleistung bei behandeltem Geflügel im Verhältnis zu unbehandeltem Geflügel verbessert wird. Bei einer Ausführungsform führt die Photostimulation von Geflügel mit einer Strahlung im Wesentlichen im roten Abschnitt des Spektrums, bevorzugt größer ungefähr 630 nm, mit begrenzter Strahlung im grün-gelben Abschnitt des Spektrums (bevorzugt 520 nm bis 575 nm) zu verbessertem Fortpflanzungsvermögen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden ein oder mehrere Geflügeltiere während einer oder mehreren Photoperioden mindestens zwei Lichtquellen ausgesetzt. In jeder beliebigen Photoperiode wird das Geflügel der ersten Lichtquelle ausgesetzt, die ein erstes Lichtband oder eine erste Lichtwellenlänge ausstrahlt, das bzw. die für die Geschlechtsdrüsenentwicklung stimulierend ist. Danach wird das Geflügel gleichzeitig einer zweiten Lichtquelle, die ein zweites Lichtband oder eine zweite Lichtwellenlänge ausstrahlt, die für die Geschlechtsdrüsenentwicklung nicht stimulierend ist, und der ersten Lichtquelle ausgesetzt. Schließlich wird das Geflügel nur der ersten Lichtquelle ausgesetzt.
Die Erfindung stellt ferner ein Verfahren bereit, um die Fortpflanzungsleistung bei Geflügel, z.B. Truthähnen, zu verbessern. Das Verfahren weist das Aussetzen eines oder mehrerer Geflügeltiere während einer oder mehrerer Photoperioden an eine erste Lichtquelle auf, die im Wesentlichen rotes Licht ausstrahlt, für mehr als 13 Stunden, und an eine zweite Lichtquelle, die im Wesentlichen grün-gelbes Licht ausstrahlt, für weniger als 11 Stunden, wobei das Geflügel gleichzeitig dem roten Licht ausgesetzt wird, wenn es dem grün-gelben Licht ausgesetzt wird. Es wird ebenfalls ein Verfahren bereitgestellt, um die Fortpflanzungsleistung bei Geflügel zu verbessern, aufweisend das Aussetzen eines oder mehrerer Geflügeltiere während einer oder mehrerer Photoperioden an eine Lichtquelle, die im Wesentlichen rotes Licht ausstrahlt, für mehr als 13 Stunden und im Wesentlichen grün-gelbes Licht ausstrahlt, für weniger als 11 Stunden, wobei das Geflügel gleichzeitig dem roten Licht ausgesetzt wird, wenn es dem grün-gelben Licht ausgesetzt wird.
Die Erfindung stellt außerdem ein Verfahren bereit, aufweisend das Aussetzen eines oder mehrerer Geflügeltiere während einer oder mehrerer Photoperioden an eine erste Lichtquelle, die im Wesentlichen grün-gelbes Licht ausstrahlt, für mehr als 13 Stunden und an eine zweite Lichtquelle, die im Wesentlichen rotes Licht ausstrahlt, für weniger als 11 Stunden, wobei das Geflügel gleichzeitig dem grün-gelben Licht ausgesetzt wird, wenn es dem roten Licht ausgesetzt wird. Es wird ebenfalls ein Verfahren bereitgestellt, um die Fortpflanzungsleistung bei Geflügel zu verbessern, aufweisend das Aussetzen eines oder mehrerer Geflügeltiere während einer oder mehrerer Photoperioden an eine Lichtquelle, die im Wesentlichen rotes Licht ausstrahlt, für mehr als 13 Stunden und im Wesentlichen grün-gelbes Licht ausstrahlt, für weniger als 11 Stunden, wobei das Geflügel gleichzeitig dem roten Licht ausgesetzt wird, wenn es dem grün-gelben Licht ausgesetzt wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform führt die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu einer Eierproduktion der Hennen, die sich im Verhältnis zu Hennen, die dem Verfahren nicht unterzogen wurden, um mindestens 5%, bevorzugt um mindestens 10% und besonders bevorzugt um mindestens 15% verbessert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt die Wirkung des Aussetzens an ein bestimmtes Lichtspektrum auf die Eierproduktion bei Truthennen.
2 zeigt die Daten von 1 als graphische Darstellung.
3 zeigt das übertragene Spektrum unter Verwendung eines Primär-Grün-Filters und eines hellroten Filters (siehe Beispiel).
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Definitionen
Wie hierin verwendet bedeutet der Ausdruck "verbesserte oder gesteigerte Fortpflanzungsleistung" des Geflügels, dass das erfindungsgemäße Verfahren dazu führt, dass das Geflügel eine Steigerung, z.B. eine statistisch bedeutende Steigerung, der Follikelanzahl, eine Steigerung der Eierproduktionsrate (für Hennen), eine Steigerung des Eisprungs (für Hennen), eine Steigerung der Anzahl gelegter Eier (für Hennen), eine Steigerung der Eimasse (für Hennen), eine Verminderung der reduzierten Brütigkeit (für Hennen), eine veränderte Nahrungsaufnahme, eine Steigerung des Anfangs der Geschlechtsreife, eine Verringerung des unruhigen Verhaltens (ruhigeres Geflügel), eine Steigerung der Gelegegröße (für Hennen), eine Verringerung der Prolaktin-Spiegel, eine Steigerung der Spiegel des luteinisierenden Hormons (LH), eine Steigerung des Follikel stimulierenden Hormons (FSH), einen verzögerten Beginn der Photorefraktion, eine Steigerung der Samenzellenkonzentration (für Hähne), eine Steigerung des Spermavolumens (für Hähne), eine Steigerung der Spermaqualität (z.B. eine größere Lebensfähigkeit der Samenzellen, eine größere Motilität der Samenzellen, ein gesteigertes Verhältnis zwischen lebensfähigen und lebensunfähigen Samenzellen, weniger anormale Zellen, oder eine bessere Bindung der lebensfähigen Samenzellen an der perivitelinen Membran), oder eine beliebige Kombination davon, im Verhältnis zu Kontrollgeflügel aufweist. Eine verbesserte Fortpflanzungsleistung kann durch in der Technik bekannte Verfahren gemessen werden.
Der Begriff "Geflügel", wie er hier verwendet wird, umfasst, jedoch ohne darauf beschränkt zu sein, Truthähne, Hühner, Strauße, Nymphensittiche, Federwild und Wasservögel, z.B. Fasanen, Gänse und Enten.
Wie hier verwendet ist eine Lichtquelle, z.B. eine Lampe, die "im Wesentlichen" ein bestimmtes Lichtband oder eine oder mehrere bestimmte Lichtwellenlängen ausstrahlt, eine Lichtquelle, bei der mehr als 50%, bevorzugt mehr als 60%, und besonders bevorzugt mehr als 80% des ausgestrahlten Bandes oder der ausgestrahlten Wellenlänge(n) aus dem angegebenen Band oder der bzw. den Wellenlängen stammen. Eine Lichtquelle, die z.B. im Wesentlichen rotes Licht ausstrahlt, strahlt mehr als 50%, bevorzugt mehr als 60% und besonders bevorzugt mehr als 80% des Gesamtlichtes in dem roten Abschnitt des Spektrums aus. Der rote Abschnitt des Spektrums wird hier als Wellenlängen definiert, die länger als ungefähr 610 nm, bevorzugt länger als ungefähr 620 nm und kürzer als ungefähr 730 nm sind, z.B. Wellenlängen von 630 nm bis 720 nm. Ein Licht, welches im Wesentlichen grün-gelbes Licht ausstrahlt, ist ein Licht, bei dem sich mehr als 50%, bevorzugt mehr als 60% und besonders bevorzugt mehr als 80% des Gesamtlichtes in dem grün-gelben Abschnitt des Spektrums befinden. Der grüne/gelbe Abschnitt des Spektrums wird hier als ein Licht mit Wellenlängen von ungefähr 490 nm bis weniger als 600 nm, bevorzugt von ungefähr 520 nm bis ungefähr 575 nm definiert.
I. Allgemeine Verfahren der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren bereit, um die Fortpflanzungsleistung von Geflügel zu verbessern. Das Verfahren weist das Aussetzen von Geflügel an ausgewählte Lichtbänder oder Lichtwellenlängen für kontrollierte Zeiträume auf, so dass das Ergebnis ein erwünschter Phänotyp, z.B. eine verbesserte Fortpflanzungsleistung, ist.
Eine spezifische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Aussetzen eines oder mehrerer Geflügeltiere während einer oder mehrerer Photoperioden an ein erstes Lichtband oder eine erste Lichtwellenlänge während eines ersten Zeitraums und an ein zweites Lichtband oder eine zweite Lichtwellenlänge während eines zweiten Zeitraums auf.
Die beiden Bänder oder Wellenlängen sind unterschiedlich. Das erste Band oder die erste Wellenlänge ist für die Geschlechtsdrüsenentwicklung stimulierend, und stimuliert bevorzugt extraretinale Photorezeptoren. Das erste Lichtband oder die erste Lichtwellenlänge reicht von 600 nm bis 900 nm (einschliesslich). Bei einer Ausführungsform reicht das erste Band oder die erste Wellenlänge von 620 nm bis 730 nm, was eine "nahrote" Bandbreite umfasst. Diese Lichtwellenlänge kann das Geflügel auch beruhigen, was zu geringerer Krankhaftigkeit und Sterblichkeit führen kann, wodurch ein großer wirtschaftlicher Nutzen für die Geflügelhaltung bereitgestellt wird. Jede Lichtquelle, die eine derartige Wellenlänge bevorzugt ausstrahlt, d.h. mindestens 50% des von der Lichtquelle ausgestrahlten Lichts entspricht einer oder mehreren Wellenlängen, welche die Geschlechtsdrüsenentwicklung verbessert/verbessern, kann bei den erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden.
Das zweite Lichtband oder die zweite Lichtwellenlänge stimuliert die Geschlechtsdrüsenentwicklung des Geflügels nicht und kann sie hemmen, z.B. ist das zweite Band oder die zweite Wellenlänge für extraretinale Rezeptoren nicht stimulierend, wird jedoch von retinalen Rezeptoren erkannt. Das zweite Lichtband oder die zweite Lichtwellenlänge reicht von 300 nm bis weniger als 600 nm. Jede Lichtquelle, die ein derartiges Band oder eine derartige Wellenlänge ausstrahlt, d.h. mindestens 50% des von der Lichtquelle ausgestrahlten Lichts, ist eine Wellenlänge, welche die Geschlechtsdrüsenentwicklung nicht stimuliert. Z.B. ist eine Lichtquelle, die über 50% ihrer Ausstrahlung bei Wellenlängen von 490 nm bis weniger als 600 nm verfügt, eine beispielhafte Lichtquelle zur Verwendung bei den erfindungsgemäßen Verfahren.
Somit führt die Verwendung der Kombination der beiden Bänder oder Wellenlängen während der Vorbrut- und/oder Brutphasen bei Geflügel zu einer verbesserten Fortpflanzungsleistung.
II. Bevorzugte Zyklen von Dunkelheit und Licht und Verhältnisse der beiden Wellenlängen
Im Allgemeinen wird das Geflügel, bevor es das richtige Körpergewicht für die Geschlechtsreife erreicht, jeden Tag Beleuchtungsperioden ausgesetzt, die kürzer sind als die normalen Umgebungslichtperioden. Sobald das Geflügel das richtige Gewicht für die Geschlechtsreife erreicht hat, wird die Beleuchtungsperiode drastisch auf Perioden gesteigert, die länger sind als die Perioden des normalen Umgebungslichtes; dies ruft eine maximale Geschlechtsentwicklung hervor.
Bei den erfindungsgemäßen Verfahren kann das Geflügel, bevor es das richtige Gewicht für die Geschlechtsreife erreicht, einer beliebigen Lichtquelle ausgesetzt werden, z.B. einer Glühlampe ohne Filter oder zwei Glühlampen, einer mit einem Filter, das Licht von 600 nm bis 900 nm erzeugt, und die andere mit einem Filter, das Licht von 300 nm bis weniger als 600 nm erzeugt. Wenn z.B. zwei Glühlampen verwendet werden, weist eine Lampe ein rotes Filter und die andere ein grün-gelbes Filter auf. Sobald das Geflügel ein richtiges Gewicht für die Geschlechtsreife erreicht hat, wird die Beleuchtungsperiode verlängert. Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird das Geflügel dem ersten Lichtband oder der ersten Lichtwellenlänge während des größten Teils der erweiterten Beleuchtungsperiode ausgesetzt. Das Geflügel wird auch dem zweiten Lichtband oder der zweiten Lichtwellenlänge vor oder nach, oder aber gleichzeitig mit dem ersten Lichtband oder der ersten Lichtwellenlänge ausgesetzt. Bei einer Ausführungsform ist die Beleuchtungsperiode für die zweite Lichtwellenlänge im Allgemeinen kürzer als die Periode für die erste Wellenlänge, z.B. in den Verhältnissen 1:1,5, 1:2, 1:2,5 oder 1:3. Bei einer anderen Ausführungsform wird das Geflügel, z.B. Hähne, dem zweiten Lichtband oder der zweiten Lichtwellenlänge während des größten Teils der gesteigerten Beleuchtungsperiode ausgesetzt. Das Geflügel wird auch dem ersten Lichtband oder der ersten Lichtwellenlänge vor oder nach, oder aber gleichzeitig mit dem zweiten Lichtband oder der zweiten Lichtwellenlänge ausgesetzt. Bei dieser Ausführungsform ist die Beleuchtungsperiode für die erste Lichtwellenlänge kürzer als die Periode für die zweite Lichtwellenlänge, z.B. in den Verhältnissen 1:1,5, 1:2, 1:2,5 oder 1:3.
Für Brüter umfassen die bevorzugten Perioden von Dunkelheit und Licht von 4 bis 14 Stunden, bevorzugt von 7 bis 11 Stunden und besonders bevorzugt von 8 bis 10 Stunden Dunkelheit und von 10 bis 20 Stunden, bevorzugt von 13 bis 17 Stunden, und besonders bevorzugt von 14 bis 16 Stunden Licht. Die Perioden von Dunkelheit und Licht für Vorbrüter umfassen 15 bis 21 Stunden und bevorzugt von 17 bis 19 Stunden Dunkelheit und von 2 bis 10 Stunden und bevorzugt von 4 bis 8 Stunden Licht.
III. Lichtquellen und Lichtstärken
Bei den Verfahren der vorliegenden Erfindung kann man eine oder mehrere Lichtquellen verwenden. Somit kann eine einzelne Lichtquelle, z.B. eine Lichtquelle mit zwei Lampen, verwendet werden, um die beiden Bänder oder Wellenlängen auszustrahlen. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann alternativ zwei oder mehr als zwei Lichtquellen verwenden, wobei jede eine oder mehrere Lampen umfasst, um die verschiedenen Bänder oder Wellenlängen auszustrahlen. Die Lichtquelle kann mindestens eine Glühlampe, eine Leuchtstofflampe, eine Hochdruck-Natriumdampflampe oder eine Leuchtdiodenlampe, obwohl die Erfindung sich nicht auf diese Quellen beschränkt, sowie Kombinationen von Lichtquellen, und falls notwendig, ein Mittel zum Filtern des Spektrums der ausgestrahlten Wellenlängen umfassen. Bei einer spezifischen Ausführungsform der Erfindung werden zwei Lichtquellen verwendet, von denen jede eine Glühlampe aufweist, wovon eine ein rotes Filter und die andere ein grün-gelbes Filter aufweist.
Die Lichtstärken, die bei den erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, umfassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, von 0,001 W/m² bis 100 W/m², bevorzugt von 0,01 W/m² bis 54 W/m² oder von 0,05 W/m² bis 5 W/m² oder von 0,1 W/m² bis 1 W/m².
Die Erfindung soll anhand des folgenden nicht einschränkenden Beispiels erläutert werden.
Beispiel
Die retinalen Photorezeptoren von Geflügel weisen ihre maximale Empfindlichkeit in dem grün-gelben Abschnitt des Spektrums auf. Diese Photorezeptoren haben eine hemmende Wirkung auf die Geschlechtsdrüsen. Das Entfernen der Augen und der retinalen Photorezeptoren beseitigt diese Hemmung und verhindert eine Rückbildung der Geschlechtsdrüsen. Die extraretinalen Rezeptoren von Geflügel werden wirksam durch den roten Abschnitt des Spektrums stimuliert (z.B. mehr als 630 nm), während der grün-gelbe Abschnitt des Spektrums eine geringe oder gar keine stimulierende Wirkung auf diese Rezeptoren hat. Somit ist das Fortpflanzungsvermögen bei Geflügel wahrscheinlich eine Funktion der relativen Stimulierung der extraretinalen Photorezeptoren und der retinalen Photorezeptoren.
Werkstoffe und Verfahren
Es wurden Truthennen in Räumen mit 2,44 m × 2,44 m (8' × 8') großen Pferchen untergebracht. Es wurden große weiße Truthennen des Nicholas-Stammes verwendet. Die Hennen wurden unter Glühlampen (60 W) im Rahmen eines Beleuchtungsprogramms von 14 Stunden Licht pro Tag bis zum Alter von 17 Wochen aufgezogen. Dann wurden die Vögel in zwei Gruppen unterteilt und 6 Stunden Licht und 18 Stunden Dunkelheit unterzogen. Eine Gruppe wurde während dieser 6 Stunden Glühlampen (60 W, 0,1 W/m²) ausgesetzt, während die zweite Gruppe mit roten Filtern abgedeckten Glühlampen (rotes Band, > 630 nm, Lee-Filter #026 (HT), Gopher State Lighting, Mpls., MN), und mit grünen Filtern abgedeckten Glühlampen (grün-gelbes Band, 520 mit bis 575 nm, Lee-Filter #139 (HT), Gopher State Lighting, Mpls., MN) ausgesetzt wurde.
Im Alter von 29 Wochen wurden die Vögel in die folgenden drei Behandlungsgruppen unterteilt:

1) 15 Stunden Glühlicht (Vollspektrum), 9 Stunden Dunkelheit;
2) 15 Stunden grün-gelbes Licht, wovon 6 Stunden ein gleichzeitiges Aussetzen an das rote Licht (grün/gelb:rot = 2,5:1) umfassten, 9 Stunden Dunkelheit; und
3) 15 Stunden rotes Licht, wovon 6 Stunden ein gleichzeitiges Aussetzen an das grün-gelbe Licht (grün:rot = 1:2,5) umfassten, 9 Stunden Dunkelheit.

Es wurden Eierproduktion sowie Nistaktivität kontrolliert, und für jede Gruppe wurden Blutproben abgenommen, während einer ganzen Brutsaison von 24 Wochen oder mehr. Es wurden die Fortpflanzungshormon-Spiegel, z.B. von Prolaktin und des luteinisierenden Hormons, im Blut gemessen. Am Ende der Saison wurden die Vögel getötet und die Spiegel von pituitärem LHβ und FSHβ und hypothalamischen VIP, mRNA wurden bestimmt.
Ergebnisse
Vögel, die mit einem gegenüber grün-gelbem Licht überwiegend roten Lichtspektrum (Behandlung 3) photostimuliert wurden, legten mehr Eier als Hennen, die einem Lichtspektrum mit gegenüber rotem Licht überwiegend grün-gelben Lichtspektrum (Behandlung 2) ausgesetzt wurden, und zwar unabhängig davon, ob die Eierproduktion durch VIP stimuliert wurde oder nicht (1 und 2). Die durchschnittliche Anzahl von Eiern pro Henne pro Woche für gegen VIP immunisierte Hennen während der Wochen, während denen die Hennen Eier produzierten, betrug 4,23 Eier/Henne/Woche für Hennen, die dem Licht mit überwiegend rotem Band, und 1,34 Eier/Henne/Woche für Hennen, die dem Licht mit überwiegend grün-gelbem Band ausgesetzt wurden. Mit weißem Licht photostimulierte Hennen hatten eine dazwischenliegende Eierproduktion (3,66 Eier/Henne/Woche). Das dazwischenliegende Niveau der bei Glühlicht beobachteten Eierproduktion ist wahrscheinlich auf das von den Glühlampen produzierte Vollspektrumlicht zurückzuführen, das rotes und grün-gelbes Licht umfasst. Es wurde ebenfalls beobachtet, dass Vögel, die mit einem gegenüber grün-gelb überwiegend rotem Lichtspektrum photostimuliert wurden, ein weniger brütiges Verhalten aufwiesen.
Somit kann die Fortpflanzungsleistung sowohl der männlichen als auch der weiblichen Vögel verbessert werden, indem die Lichtmenge im roten Band (> 630 nm; 15 Stunden für Truthähne) gesteigert und die Lichtmenge im grün-gelben Band (520 bis 575 nm; 6 Stunden für Truthähne) beschränkt werden. Männliche Vögel können jedoch eine verbesserte Fortpflanzungsleistung zeigen, wenn das Aussetzungsverhältnis von grün-gelbem zu rotem Licht > 1,0, z.B., 1,25, 1,5, 2,0, 2,5, 2,75, 3,0 oder mehr beträgt. Bei den erfindungsgemäßen Verfahren kann eine beliebige Lichtquelle (Lampe) verwendet werden, z.B. monochromatische Leuchten oder LED-Lampen oder eine Lampe, die rotes oder grün-gelbes Licht zusätzlich zu anderen Wellenlängen ausstrahlt, z.B. Glühlampen, Hochdruck-Natriumdampflampen oder Leuchtstofflampen, wenn die Lichtquelle mit einem Filter, z.B. einem roten oder grün-gelben Filter, verwendet wird.
Referenzen

Andrews und Zimmerman, Poultry Sci., 69: 1471(1990).
Benoit, Ann. New York Acad. Sci., 117: 204(1964).
Felts et al., Poultry Sci., 69: 576(1990).
Gill et al., Poultry Sci., 63: 1314(1984).
Harrison et al., J. Reprod. Fertil., 22: 269(1970).
Hulet et al., Poultry Sci., 71: 1277(1992).
Jones et al., Poultry Sci., 61: 1930(1982).
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Obwohl die vorliegende Erfindung in der vorhergehenden Beschreibung im Zusammenhang mit bestimmten bevorzugten Ausführungsformen davon beschrieben wurde, und zahlreiche Einzelheiten beispielhaft dargelegt wurden, wird es dem Fachmann klar sein, dass die Erfindung weitere Ausführungsformen aufweisen kann, und dass einige der hier beschriebenen Einzelheiten erheblich geändert werden können, ohne von den Grundlagen der Erfindung, wie sie in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.

Claims

Verfahren zur Verbesserung der Fortpflanzungsleistung bei Geflügel, welches aufweist: Aussetzen eines oder mehrerer Geflügeltiere während einer oder mehrerer Photoperioden an eine oder mehrere Lichtquellen, um die Fortpflanzungsleistung des Geflügels zu verbessern, wobei die eine oder mehreren Lichtquellen eine erste Lichtwellenlänge während eines ersten Zeitraums ausstrahlt/ausstrahlen, wobei die erste Lichtwellenlänge für die Geschlechtsdrüsenentwicklung des Geflügels stimulierend ist, und eine zweite Lichtwellenlänge während eines zweiten Zeitraums ausstrahlt/ausstrahlen, wobei die zweite Lichtwellenlänge für die Geschlechtsdrüsenentwicklung des Geflügels nicht stimulierend ist, wobei die ersten und zweiten Wellenlängen unterschiedlich sind, wobei der zweite Zeitraum sich von dem ersten Zeitraum unterscheidet, und wobei das Geflügel während des zweiten Zeitraums beiden Lichtwellenlängen ausgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Geflügeltiere Männchen sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Geflügeltiere Weibchen sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Geflügeltiere Truthähne sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Geflügeltiere Hühner sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Wellenlänge größer als 620 nm ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Wellenlänge größer als 620 nm und kleiner als 730 nm ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zweite Wellenlänge größer als 490 nm und kleiner als 600 nm ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei nur eine Lichtquelle verwendet wird, um die beiden Wellenlängen auszustrahlen.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Lichtquelle mindestens eine Glühlampe oder eine Leuchtstofflampe mit einem Filter umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Lichtquelle mindestens eine Hochdruck-Natriumdampflampe mit einem Filter umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Lichtquelle mindestens eine Leuchtdiodenlampe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei zwei Lichtquellen verwendet werden, um die verschiedenen Wellenlängen auszustrahlen.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei mindestens eine der Lichtquellen eine Glühlampe oder eine Leuchtstofflampe mit einem Filter umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei mindestens eine der Lichtquellen eine Hochdruck-Natriumdampflampe mit einem Filter umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei mindestens eine der Lichtquellen eine Leuchtdiodenlampe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei eine der Lichtquellen im Wesentlichen rotes Licht ausstrahlt.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei eine der Lichtquellen im Wesentlichen grünes Licht ausstrahlt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Zeitraum größer ist als 13 Stunden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zweite Zeitraum kleiner ist als 11 Stunden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Zeitraum 14 Stunden oder mehr beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zweite Zeitraum 10 Stunden oder weniger beträgt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Männchen ein verbessertes Spermavolumen oder eine verbesserte Spermaqualität aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Weibchen eine verbesserte Eierproduktion oder eine verbesserte Eimasse aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei die Eierproduktion um mindestens 10% verbessert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das eine Geflügeltier oder die mehreren Geflügeltiere während der einen oder mehreren Photoperioden mindestens zwei Lichtquellen ausgesetzt wird/werden, wobei eine erste Lichtquelle die erste Lichtwellenlänge während des ersten Zeitraums und wobei eine zweite Lichtquelle die zweite Lichtwellenlänge während des zweiten Zeitraums ausstrahlt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 26, wobei der zweite Zeitraum kürzer ist als der erste Zeitraum.
Verfahren zur Verbesserung der Fortpflanzungsleistung bei Geflügel, welches aufweist: Aussetzen eines oder mehrerer Geflügeltiere während einer oder mehrerer Photoperioden an mindestens eine Lichtquelle, wobei eine Lichtquelle im Wesentlichen rotes Licht für mehr als 13 Stunden ausstrahlt und/oder im Wesentlichen grün-gelbes Licht für weniger als 11 Stunden ausstrahlt oder im Wesentlichen grün-gelbes Licht für mehr als 13 Stunden ausstrahlt und/oder im Wesentlichen rotes Licht für weniger als 11 Stunden ausstrahlt, wobei das Geflügel gleichzeitig rotem Licht ausgesetzt wird, wenn es grün-gelbem Licht ausgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei nur eine Lichtquelle das im Wesentlichen rote Licht und das im Wesentlichen grün-gelbe Licht ausstrahlt.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei das eine Geflügeltier oder die mehreren Geflügeltiere während der einen oder mehreren Photoperioden mindestens zwei Lichtquellen ausgesetzt wird/werden, wobei eine Lichtquelle im Wesentlichen rotes Licht ausstrahlt und eine andere Lichtquelle im Wesentlichen grün-gelbes Licht ausstrahlt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 30, wobei das Aussetzungsverhältnis von im Wesentlichen rotem Licht zu im Wesentlichen grün-gelbem Licht größer als 1,25:1 ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 30, wobei das Aussetzungsverhältnis von im Wesentlichen grün-gelbem Licht zu im Wesentlichen rotem Licht größer als 1,25:1 ist.
Verfahren nach Anspruch 30 oder 31, wobei das Aussetzungsverhältnis von im Wesentlichen grün-gelbem Licht zu im Wesentlichen rotem Licht größer als 1,25:1 ist.