KR102302828B1 - 광을 사용하여 난생 배아의 성별을 제어하는 것 - Google Patents

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Abstract

알들에서 배아들의 성별은 선택된 성별의 배아들의 성장을 촉진하기 위해 선택된 파장들을 갖는 광의 적용을 통해 영향을 받거나 제어된다. 외부로부터 시일링될 수 있는 내부 캐비티를 갖고, 내부 캐비티에 배치되는 복수의 트레이 각각에서 배치되는 복수의 조명 요소를 갖는 인공 부화 디바이스가 제공된다. 알들은 트레이들 상에 배치되고, 미리 결정된 환경 조건들이 알들의 부화를 촉진하도록 내부 캐비티에 적용된다. 환경 조건들의 적용과 동반하여, 알들은 미리 결정된 조명 조건들에 따라 조사된다. 조명 조건들은 390 내지 419㎚, 410 내지 450㎚, 420 내지 450㎚, 450 내지 495㎚ 또는 다른 좁은 범위 내의 광 파장들과 같은 선택된 범위의 실질적으로 집중되는 파장들을 갖는 광을 적용하는 것을 포함한다.

Description

광을 사용하여 난생 배아의 성별을 제어하는 것{CONTROLLING SEX OF OVIPAROUS EMBRYOS USING LIGHT}
관련출원
본 출원은 2012년 12월 11일자로 출원된 미국 가출원 제 61/735,786호; 2012년 12월 27일자로 출원된 미국 가출원 제 61/746,475호; 2013년 2월 1일자로 출원된 미국 가출원 제 61/759,536호, 2013년 3월 18일자로 출원된 미국 가출원 제 61/802,826호; 2013년 4월 19일자로 출원된 미국 가출원 제 61/813,905호; 및 2013년 7월 12일자로 출원된 미국 가출원 제 61/845,466호(모두 Grajcar에 의한 것으로 이의 개시들은 그 전체가 본원에 포함됨)로부터의 우선권을 주장한다.
기술분야
본 발명은 배아 단계에서 조류, 어류 또는 다른 난생 동물의 성별을 제어하는 것에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 알 내에서 배아의 성별에 영향을 주기 위해 알에 선택된 파장의 광 및/또는 전자기 방사선을 가하는 것에 관한 것이다.
고등 척추 동물의 성별 (또는 성)은 수정시 결정되지만, 닭의 유전자들을 결정하는 성별은 고환 또는 난소의 형성을 유발하는 배아 발생 동안의 나중 단계에서 활성으로 된다. 이것은 근원적인 유전적 경로의 대부분이 배아 발생의 나중 단계를 통해 보존된다는 장구한 확신으로 이어졌다. 그러나, 닭 배아의 성별 결정에 대한 비교 연구들은 경로에서 보존되고 분기하는 요소들 둘 다를 밝혔다. 예를 들어, 닭 배아들의 생식샘들은 성별들 사이에서 형태학상으로 구별 불가능하므로, 3.5일 내지 4.5일에서 "분화되지 않거나" "양분화 가능하다".
닭, 칠면조 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 가금류 및 다른 동물 생산 시장에서, 동물들의 성별을 제어하거나 이것에 영향을 주는 능력은 생산 및 생산의 효율성을 크게 향상시킬 것이다. 예를 들어, 산란 동작에서 암탉 또는 암컷만이 바람직하다. 따라서, 조류의 무리가 태어날 때, 암컷 조류들만이 유지되고 흔히 수컷 조류들은 안락사되거나 처분된다. 수컷들 및 암컷들이 대략 50/50 성별비로 태어나므로, 그러한 동작들에서 태어나는 모든 조류의 대략 절반은 따라서 손실되고 비생산적이거나 축소된 생산을 제공한다.
따라서 더 많은 수컷 또는 암컷 조류를 선택적으로 생산하여, 생산을 증가시키고 낭비 및 비용을 감소시키기 위해, 부화 이전에 조류들의 성별을 제어하거나 촉진하거나 이것에 영향을 주는 것에 대한 요구가 존재한다. 또한 그러한 결과들을 이룰 수 있는 강건한 비용 효율적인 조명 기구들에 대한 요구가 존재한다.
본원의 교시들은 알들에서 배아들의 성별이 선택된 파장들을 갖는 광의 적용을 통해 영향을 받거나 제어되는 것을 가능하게 함으로써 수립된 인공 부화 방법들로 상기 언급된 문제들 중 하나 이상을 경감한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 알들에서 선택된 성별의 배아들의 생산을 촉진하는 방법이 제공된다. 방법은 알들의 부화를 촉진하도록 복수의 수정란을 인공 부화하는 단계, 및 복수의 수정란이 인공 부화되는 동안, 좁은 범위의 파장들 내에 실질적으로 집중되는 스펙트럼을 갖는 광으로 복수의 수정란을 조사하는 단계를 포함한다.
좁은 범위의 파장들은 410 내지 450㎚ 파장 범위 및 450 내지 495㎚ 파장 범위 중 하나일 수 있다.
방법은 알들에서 촉진되는 배아들의 선택된 성별에 기반하여 알들을 조사하는 광의 스펙트럼에 대해 좁은 범위의 파장들을 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일 예에서, 좁은 범위의 파장들은, 암컷 배아들의 생산이 촉진되는 경우, 410 내지 450㎚ 파장 범위로 선택될 수 있다. 다른 예에서, 좁은 범위의 파장들은, 수컷 배아들의 생산이 촉진되는 경우, 450 내지 495㎚ 파장 범위로 선택될 수 있다.
복수의 수정란은 인공 부화의 처음 6일 동안 좁은 범위의 파장들 내에 실질적으로 집중되는 스펙트럼을 갖는 광으로 조사될 수 있다.
복수의 수정란은 복수의 수정란이 인공 부화되는 동안 좁은 범위의 파장들 내에 실질적으로 집중되는 스펙트럼을 갖는 광으로만 조사될 수 있다. 선택적으로, 방법은 따라서 복수의 수정란이 인공 부화되는 동안 좁은 범위의 파장들 외에 실질적으로 집중되는 스펙트럼을 갖는 광으로부터 복수의 수정란을 차폐하는 단계를 포함할 수 있다.
알들을 조사하는 단계는 복수의 수정란이 인공 부화되는 동안 3루멘 이하의 강도를 갖는 광으로 복수의 수정란을 조사하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 바디의 외부로부터 시일링될 수 있는 내부 캐비티를 갖는 바디, 내부 캐비티에 배치되고 인공 부화를 위해 알들을 수용하도록 구성되는 복수의 트레이, 복수의 트레이 중 각각의 트레이 상에 배치되고 알들을 조사하기 위해 미리 결정된 좁은 파장 범위 내에 실질적으로 집중되는 스펙트럼을 갖는 광을 방출하도록 구성되는 복수의 조명 요소, 및 복수의 조명 요소에 전기적 연결되고, 미리 결정된 스케줄에 따라 미리 결정된 파장 범위 내에 실질적으로 집중되는 스펙트럼을 갖고 미리 결정된 조명 강도를 갖는 광으로 알들을 조사하기 위해 미리 결정된 조명 강도로 그리고 미리 결정된 스케줄에 따라 조명 요소들을 활성화하도록 구성되는 조명 제어기를 포함하는 인공 부화 디바이스가 제공된다.
복수의 조명 요소는 복수의 트레이 중 각각의 트레이 상에 배치되고 제1 미리 결정된 파장 범위 내에 실질적으로 집중되는 스펙트럼을 갖는 광을 방출하도록 구성되는 제1 복수의 조명 요소; 및 복수의 트레이 중 각각의 트레이 상에 배치되고 제1 미리 결정된 파장 범위와 상이한 제2 미리 결정된 파장 범위 내에 실질적으로 집중되는 스펙트럼을 갖는 광을 방출하도록 구성되는 제2 복수의 조명 요소를 포함할 수 있다. 조명 제어기는 제1 및 제2 복수의 조명 요소에 전기적 연결되고 알들을 조사하기 위해 각각의 조명 강도들로 그리고 각각의 스케줄들에 따라 제1 및 제2 복수의 조명 요소의 조명 요소들을 별도로 활성화하도록 구성될 수 있다.
복수의 트레이 중 각각의 트레이는 상부면 위에 배치되는 알들을 갖도록 구성되는 상부면 및 상부면에 대향하는 하부면을 가질 수 있고, 복수의 조명 요소는 적어도 하나의 트레이의 하부면 상에 배치되는 조명 요소들을 포함할 수 있다. 복수의 조명 요소는 적어도 하나의 트레이의 상부면 및 하부면 상에 배치되는 조명 요소들을 더 포함할 수 있다.
조명 요소들은 410 내지 450㎚ 및/또는 450 내지 495㎚의 범위를 포함하지만 이에 제한되지 않는 좁은 파장 대역들 내에 실질적으로 집중되는 파장들을 갖는 광을 방출하도록 구성될 수 있다.
조명 요소들은 발광 다이오드들(LEDs)일 수 있다.
인공 부화 디바이스는 복수의 트레이 각각에 기계적으로 결합되고, 인공 부화를 위해 알들을 갖는 트레이들을 이동시키도록 작동하는 적어도 하나의 트레이 엑추에이터를 포함할 수 있다. 복수의 트레이 중 각각의 트레이는 축을 중심으로 회전 가능할 수 있고, 적어도 하나의 트레이 엑추에이터는 엑추에이터에 의해 수신되는 제어 신호에 응하여 트레이들이 기울어지게 하기 위해 트레이들을 회전시키도록 구성될 수 있다. 디바이스는 적어도 하나의 트레이 엑추에이터에 전기적 연결되고 조명 제어기를 포함하는 제어기를 더 포함할 수 있고, 제어기는 미리 결정된 스케줄에 따라 적어도 하나의 트레이 엑추에이터 및 복수의 조명 요소의 작동을 제어하도록 구성될 수 있다.
인공 부화 디바이스는 내부 캐비티에 배치되고 알들에의 적용을 위해 내부 캐비티에서 자속을 생성하도록 구성되는 자계원을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 방법은 외부로부터 시일링될 수 있는 내부 캐비티를 갖는 인공 부화 디바이스에, 내부 캐비티에 배치되고 인공 부화를 위해 알들을 수용하도록 구성되는 복수의 트레이 각각에서 복수의 조명 요소들을 배치하는 단계로서, 복수의 조명 요소 중 각각의 조명 요소는 미리 결정된 좁은 범위의 파장들 내에 실질적으로 집중되는 스펙트럼을 갖는 광을 방사하도록 구성되는 단계를 포함한다. 복수의 알은 복수의 트레이 위에 배치되는 조명 요소들을 갖는 복수의 트레이 각각에서 배치되고, 미리 결정된 환경 조건들은 인공 부화 디바이스의 내부 캐비티에 적용되며, 환경 조건들은 복수의 알의 부화를 촉진하도록 선택된다. 미리 결정된 좁은 범위의 파장들 내에 실질적으로 집중되는 스펙트럼을 갖는 조명을 포함하는 미리 결정된 조명 조건들은 인공 부화 디바이스의 내부 캐비티에 추가로 적용되며, 조명 조건들은 복수의 알의 부화를 촉진하도록 선택되는 환경 조건들의 적용 동안 적용된다.
미리 결정된 조명 조건들은 알들에서 선택된 성별의 배아들의 생산을 촉진하도록 선택될 수 있고, 좁은 범위의 파장들은 선택된 성별에 기반하여 선택된다.
환경 조건들은 미리 결정된 스케줄에 따라 적용될 수 있고, 조명 조건들이 동일한 미리 결정된 스케줄에 따라 적용될 수 있다.
조명 요소들은 범위들 410 내지 450㎚ 및/또는 450 내지 495㎚ 내에 실질적으로 집중되는 파장들을 갖는 광을 방출하도록 구성될 수 있다.
복수의 트레이 각각에서 복수의 조명 요소를 배치하는 단계는 복수의 트레이 중 각각의 트레이 상에, 제1 미리 결정된 파장 범위 내에 실질적으로 집중되는 파장들을 갖는 광을 방출하도록 구성되는 제1 복수의 조명 요소, 및 제1 미리 결정된 파장 범위와 상이한 제2 미리 결정된 파장 범위 내에 실질적으로 집중되는 파장들을 갖는 광을 방출하도록 구성되는 제2 복수의 조명 요소를 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 미리 결정된 조명 조건들을 인공 부화 디바이스의 내부 캐비티에 적용하는 단계는 알들을 조사하기 위해 각각의 조명 강도들로 그리고 각각의 스케줄들에 따라 제1 및 제2 복수의 조명 요소의 조명 요소들을 별도로 활성화하는 단계를 포함할 수 있다.
각각의 트레이는 상부면 위에 배치되는 알들을 갖도록 구성되는 상부면 및 상부면에 대향하는 하부면을 가질 수 있고, 트레이들 각각에서 복수의 조명 요소를 배치하는 단계는 적어도 하나의 트레이의 하부면 상에 조명 요소들을 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
미리 결정된 조명 조건들을 인공 부화 디바이스의 내부 캐비티에 적용하는 단계는 조명 요소들이 3루멘 이하의 강도를 갖는 광을 방출하게 하는 단계를 포함할 수 있다.
부가 이점들 및 새로운 특징들이 뒤따르는 설명에서 부분적으로 제시될 것이고, 이하의 것 및 첨부 도면들의 검토 시에 당업자에게 부분적으로 명백해질 것이거나 예들의 제시 또는 시행에 의해 학습될 수 있다. 본 교시들의 이점들은 이하에 논의되는 상세한 예들에서 제시되는 방법론들, 수단들 및 조합들의 다양한 양태들의 실행 또는 사용에 의해 실현되고 획득될 수 있다.
도면들은 제한으로서가 아닌 예로서만, 본 교시들과 일치하는 하나 이상의 구현을 도시한다. 도면들에서, 유사 참조 번호들은 동일 또는 유사 요소들을 지칭한다.
도 1a, 1b, 1c 및 1d는 본원에 설명되는 본 발명의 개념들에 따른 인공 부화 디바이스의 개략도들이다.
도 2는 광원들을 사용하여 난생 배아들의 성별을 제어하는 방법의 단계들을 도시하는 흐름도이다.
이하의 상세한 설명에서, 많은 구체적 상세들이 관련 있는 교시들의 철저한 이해를 제공하기 위해 예로서 제시된다. 그러나, 본 교시들이 그러한 상세들 없이 실행될 수 있다는 점이 당업자에게 명백할 것이다. 다른 경우들에서, 널리 알려진 방법들, 절차들, 구성 요소들 및/또는 회로는 본 교시들의 양태들을 불필요하게 모호하게 하는 것을 피하기 위해 상세 없이 비교적 높은 수준으로 설명되었다.
본원에 개시된 다양한 시스템들 및 방법들은 선택된 성별의 배아들의 성장을 촉진하기 위해 알들에서 배아들의 성별을 제어하거나 이것에 영향을 주는 것에 관한 것이다.
시스템들 및 방법들은 알들 내의 성장에서 배아들의 성별비들에 영향을 주기 위해 선택된 파장들을 갖는 광의 인공 부화되는 알들로의 적용에 의존한다. 시스템들은 선택된 파장들을 갖는 광을 방출하는 조명 요소들이 장착되는 내부 캐비티를 갖는 인공 부화 디바이스를 포함한다. 조명 요소들은 알들을 수용하도록 설계되는 트레이들 상에 장착되어, 조명 요소들에 의해 방출되는 광이 알들을 조사한다. 조명 요소들은 이른 인공 부화 기간 동안 알들을 조명하여, 선택된 성별의 알들의 생산을 촉진한다.
다양한 연구들이 조류들의 성별-결정에 수행되었다. 한가지 연구에서, P450(17-알파) 및 P450 방향화 효소(P450아롬(arom)) mRNA 발현의 국부화가 4 내지 9일에서 닭 배아들의 생식샘들에서 연구되었다. P450(17 알파) mRNA의 첫 번째 검출은 유전적 수컷 및 암컷 생식샘들에서 인공 부화의 5 내지 6일에서였고, P450아롬의 첫 번째 검출은 수컷 생식샘에서는 검출되지 않았고 암컷 생식샘에서 6.5일에서였다. 따라서 닭들의 성별 결정은 인공 부화 후의 수일까지 일어나지 않는 것으로 보인다.
게다가, 에스트로겐 합성물은 조류 성별 결정에서 중대한 역할을 한다. 에스트로겐 합성물에 필요한 2개의 말단 효소인, P-450 방향화 효소 및 17βHSD는 형태적 분화의 시작(6 내지 6.5일)에서 ZW(암컷) 생식샘들에서만 발현된다. 그러므로, 방향화 효소 및 17βHSD는 중요한 성적으로 이형의 구성 요소들이다.
효소 합성물은 환경 자극에 매우 민감하다. 하나의 알려진 환경 자극은 온도-의존 성별 결정(TSD)에서 관측되는 바와 같이 온도이다. TSD는 배아 성장 동안에 겪는 온도들이 새끼의 성별을 결정하는 일종의 환경 성별 결정이다. 그것은 파충류 강 아래에 분류되는 양막류 척추 동물들 중에서 가장 일반적이고 통상적이다. 그 점에 대해서, 연구들은 매우 구체적인 H&H 단계들(Hamburger V, Hamilton HL Dev. Dyn. 1992 Dec., 195(4): 231-272에 의해 제공되는 닭 배아의 성장에서의 일련의 정상 단계들)에서의 증가된 인공 부화 온도가 가금류을 성을 변화시키지만; 그러한 온도의 증가가 그러한 성 변화가 경제적으로 유익하지 않은 지점까지 부화 가능성의 감소를 야기한다는 것을 나타내었다.
특정 파장들의 광은 효소 활동이 광의 파장에 의해 효율적으로 제어될 수 있도록 광이성질체화를 야기하는 것으로 알려져 있다. 특히, 최근의 연구는 제한적 엔도뉴클레아제가 이중 가닥 절단을 일으키도록 인산디에스테르 결합을 절단하는 분자 가위들로서 사용될 수 있다는 것을 나타내었다. 이러한 방식으로, 광에 의한 통상적인 제한적 엔도뉴클레아제 PvuII의 촉매 활동이 제공되었다.
게다가, 연구는 RNA를 사용함으로써, DMRT1(이중성별-맵(mab)-3-관련 전사 인자 1) 단백질 발현을 감소시키는 간섭이 유전적으로 수컷 배아들에서 배아 생식샘들의 여성화로 이어져 부분적 성별 전환을 야기한다는 것을 나타내었다. DMRT1은 UV 광(예를 들어, 410㎚ 내지 430㎚ 범위의 파장들을 갖는 광과 같은 대략 430㎚의 파장을 갖는 광) 근처를 흡수할 수 있고, 그것에 의해 마찬가지로 DMRT1 단백질 발현을 감소시킬 수 있는 아연 집게 코어를 갖는다. 따라서, 결과적인 더 낮은 레벨들의 DMRT1은 더 적은 수컷 새끼 그리고 더 많은 암컷 새끼를 야기한다.
첨부 도면들에 도시되고 이하에 논의되는 예들에 대한 참조가 이제 상세히 행해진다.
도 1a는 바디(12)를 갖는 인공 부화 디바이스(10)를 도시한다. 도 1a의 예시적인 실시예에서, 바디(12)는 서로와 평행한 제1 및 제2 측벽들(14 및 16)을 갖는 일반적으로 직사각형 직육면체 형상을 갖는다. 제1 및 제2 측벽들(14 및 16)은 상단 및 하단 벽들(18 및 20) 자체가 서로와 평행한 상단 및 하단 벽들(18 및 20)에 연결되고 이들과 직교한다. 후방 벽(22)은 바디(12)의 공동의 내부 캐비티(24)를 한정한다. 전방 벽 또는 도어(26)는 바디(12)의 내부 캐비티(24)에의 액세스를 가능하게 하는 반면에, 도어(26)가 폐쇄될 때, 또한 내부 캐비티(24)가 외부 환경과 격리되는 것을 가능하게 하도록 측벽들(14 및 16) 중 하나에 힌지식으로(hingedly) 연결된다. 일부 예들에서, 도어(26)는 도어(26)가 폐쇄된 동안 사용자가 내부 캐비티(24)를 보는 것을 가능하도록 투명 재료로 구성되고/되거나 윈도우를 포함한다. 다른 예들에서, 도어(26)는 내부 캐비티(24)를 완전히 인클로징(enclosing)한다. 도어(26)는 사용자가 외부에서 내부 캐비티(24)를 볼 수 있는 반면에, 캐비티(24)의 외부로부터의 광이 윈도우를 통해 캐비티(24)로 진입하지 않도록 일 방향 윈도우로 추가로 형성될 수 있다. 바디(12)는 일반적으로 인공 부화 디바이스(10)의 외부에 존재하는, 광을 포함하는 방사선으로부터 인공 부화 디바이스(10)의 내부 및 인공 부화 디바이스(10)에 위치되는 알들을 차폐한다.
복수의 유지 부재 또는 트레이(28)는 내부 캐비티(24) 내에 배치된다. 트레이들(28)은 복수의 알(30)을 수용하고 안정되게 유지하도록 구성된다. 도시된 바와 같이, 각각의 트레이(28)는 하나의 알을 안정되게 유지하도록 각각 구성되는 복수의 슬롯, 홀(35), 또는 다른 컵을 포함할 수 있다. 트레이들(28)은 바디(12)의 내부에 장착된다. 일부 예들에서, 트레이들(28)은 트레이들(28)이 바디(12)에 대하여 이동하는 것을 가능하게 하는 하나 이상의 엑추에이터 상에 장착된다. 일 예에서, 각각의 트레이(28)는 회전 엑추에이터(39)에 장착되고 이것에 의해 제어되는 회전 가능한 액슬(axle)(37) 상에 장착된다(도 1b 참조). 엑추에이터(39)는 그 자체가 바디(12)에 장착되고, 바디(12)에 대하여 트레이들(28)을 이동시키도록 작동한다. 엑추에이터는 트레이들(28) 위에 배치되는 알들(30)을 갖는 트레이들(28)을 지속적으로 또는 주기적으로 이동시킬 수 있다. 일 예에서, 엑추에이터(39)는 시계 방향 및 반시계 방향으로 (도시된 바와 같이) 수평 위치와 기울어진 위치들 사이에서 트레이를 회전시키도록 작동한다. 기울어진 위치들은 수평선에서 측정되는 각도들에 상응할 수 있고, 0°와 최대 각도(예를 들어, 15° 또는 30°) 사이의 범위일 수 있다. 최대 각도는 트레이가 최대 각도까지 회전될 때에도, 트레이(28) 상에 배치되는 임의의 알들(30)이 임의의 알들(30)의 슬롯들, 홀들(35) 또는 컵들에서 제거되지 않도록 일반적으로 선택된다.
알들(30)은 닭 알, 칠면조 알 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 조류 종일 수 있다. 파충류 및 다른 종의 알들이 사용될 수도 있다. 트레이들(28)은 예를 들어, 알이 암탉에 의해 산란되거나 다른 환경 조건들에 처했을 때의 알이 현실적으로 직면할 움직임을 시뮬에이션하도록 엑추에이터들(39)에 응하여 다양한 각도들로 회전하거나 기울어진다.
도 1c는 트레이(28)의 상세한 평면도를 제공하는 반면에, 도 1d는 다수의 트레이들(28)을 통한 단면도를 제공한다. 일부 실시예들에서, 트레이(28)의 평면도 및 저면도가 실질적으로 동일하고, 그러한 실시예들에서, 트레이(28)의 저면도가 따라서 도 1c에 도시된 시점과 실질적으로 동일할 수 있다는 점을 주목해야 한다.
도 1c 및 도 1d에 도시된 바와 같이, 복수의 조명 요소(32)는 각각의 트레이(28)의 하나의 표면 또는 표면들 둘 다 상에 배치된다. 일 예에서, 조명 요소들(32)은 각각의 트레이(28)의 밑면 상에만 배치된다. 다른 예에서, 조명 요소들(32)은 (알들(30)이 배치되는 표면에 상응하는) 각각의 트레이(28)의 상부면 상에만 배치된다. 다른 예들에서, 조명 요소들(32)은 도 1d에 도시된 바와 같이 각각의 트레이(28)의 밑면 및 상부면 둘 다 상에 배치된다. 조명 요소들(32)은 바디(12)의 표면들(예를 들어, 내부 캐비티(24)의 표면들), 또는 조명 요소들(32)에 의해 방출되는 광 및/또는 방사선이 알들(30)에 도달하는 다른 위치들 상에 부가적으로 또는 대안적으로 배치될 수 있다.
일반적으로, 조명 요소들(32)은 인공 부화 디바이스(10)에 배치되는 각각의 알(30)에 높은 조명 강도를 제공할 수 있도록 배치된다. 조명 요소들(32)은 따라서 도 1c 및 도 1d에 도시된 바와 같이 알들(30)을 수용하는 슬롯들, 홀들(35) 또는 컵들에 아주 근접하여 배치될 수 있다. 게다가, 조명 요소들(32)은 요소들(32)에 의해 방사되는 광이 각각의 알(30)의 모든 또는 실질적으로 모든 표면들에 도달할 수 있도록 배치된다. 따라서, 도 1d에 도시된 바와 같이, 알(30)은 모든 측부들로부터 요소들(32)에 의해 방출되는 광을 받을 수 있다. 알들(30)을 수용하는 슬릿들, 홀들(35) 또는 컵들의 트레이들(28)은 각각의 알(30)의 실질적으로 모든 표면들이 광을 받는 것을 가능하게 하도록 설계될 수도 있다.
조명 요소들(32)은 서로 그리고 (도 1b에 도시된) 전기 전원(33)에 전기적 연결된다. 바람직한 실시예에서, 복수의 조명 요소(32)는 활성화를 위해 복수의 조명 요소(32)의 단자들에서 AC 전압 및/또는 AC 전류 파형을 수신하는 발광 다이오드(LED) 소자들이다. 특히, 조명 요소들(32) 및 전원(33)으로 형성되는 어셈블리는 Grajcar에 의한 미국 특허 공개 제 2011/0101883호; Grajcar에 의한 미국 특허 공개 제 2011/0109244호; Grajcar에 의한 미국 특허 공개 제 2011/0210678호; Grajcar에 의한 미국 특허 공개 제 2011/0228515호; Grajcar에 의한 미국 특허 공개 제 2011/0241559호; Grajcar에 의한 미국 특허 공개 제 2011/0273098호; Grajcar에 의한 미국 특허 출원 제 13/452332호; 및/또는 Grajcar에 의한 미국 가출원 제 61/570,552호의 특허 출원들 중 어느 하나에서의 AC 구동 LED 기술을 포함할 수 있으며, 그 전체가 본원에 모두 포함된다.
인공 부화 디바이스(10)는 디바이스(10)의 내부 캐비티(24) 내의 조건들을 제어하기 위한 다양한 시스템들을 포함할 수 있다. 도 1b는 내부 캐비티(24) 내의 환경 및 다른 조건들을 제어하도록 작동하는 일부 시스템들의 블록도이다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 인공 부화 디바이스(10)는 따라서 내부 캐비티(24)의 온도를 제어하기 위한 가열기(38) 및/또는 냉각기, 그리고/또는 내부 캐비티(24)의 습기의 레벨을 제어하기 위한 가습기(36) 및/또는 제습기를 포함할 수 있다. 선택적 자계원(40)이 소스(40)에 인가되는 여자 전류에 응하여 내부 캐비티(24) 내에 일정하고/하거나 시간 가변성의 자계 또는 자속을 인가하는데 추가로 사용될 수 있다. 자계원(40)을 포함하는 실시예들에서, 바디(12)의 벽들 및/또는 캐비티(24)의 내부 벽들은 캐비티(24)에 인가되는 자계 또는 자속에 대하여 자기 차폐를 제공하고 복귀 경로를 제공할 수 있다. 트레이 엑추에이터들(39)은 트레이들(28)을 계속적으로 또는 주기적으로 이동시키거나, 회전시키거나, 흔들도록 작동하기 위해 트레이들(28)에 추가로 장착될 수 있다. 앞서 주목된 바와 같이, 인공 부화 디바이스는 내부 캐비티(24)에 배치되는 알들(30)에의 적용을 위해 광 및/또는 다른 방사선을 방출하도록 구성되는 조명 요소들(32)을 더 포함한다. 시스템들 각각은 전원(33)으로부터 작동을 위해 전력을 수신한다.
제어기(31)는 내부 캐비티(24) 내의 환경 및 다른 조건들을 제어하도록 작동하는 시스템들을 작동시키도록 작동한다. 제어기(31)는 각각의 시스템을 활성화하고 비활성화할 수 있고, 미리 결정된 온도, 습도, 자계 또는 자속 등에 도달하도록 시스템들의 작동을 추가로 조절할 수 있다. 제어기(31)는 내부 캐비티(24)에 위치되고 온도, 습도 등을 포함하는 현재 환경 조건들에 관한 정보를 제어기(31)에 제공하는 센서들(미도시)을 포함하거나 이들에 전기적 결합될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기(31)는 클럭을 포함하고 미리 결정된 스케줄에 따라 시스템들을 제어하도록 작동한다. 제어기(31)는 따라서 (예를 들어, 매일 활성화 패턴을 반복함으로써) 주기적 기반 상에서, 또는 (예를 들어, 인공 부화일 마다 상이한 패턴들에 따라 시스템들을 활성화함으로써) 다른 시간 가변성 기반 상에서 시스템들을 작동시킬 수 있다.
조명 제어기(34)는 조명 요소들(32)의 작동을 제어하도록 작동한다. 조명 제어기(34)는 (도시된 바와 같이) 제어기(31)와 분리될 수 있거나, 조명 제어기(34)는 제어기(31) 내에 통합될 수 있다. 조명 제어기(34)는 각각의 조명 요소(32)에 의해 방출되는 광의 강도 및 파장을 제어하도록 작동한다. 조명 제어기(34)는 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이 지속적이거나 시간 가변성의 기반(예를 들어, 주기적이거나 비주기적인 기반) 상에서 조명 요소들(32)을 추가로 활성화하고/하거나 조광할 수 있다.
조명 제어기(34)는 조명 요소들(32)을 일제히 작동시킬 수 있어, 모든 조명 요소들이 동기로 활성화되고 비활성화되고/되거나, 모든 조명 요소들이 동일 조명 강도 또는 조광으로 활성화된다. 대안적으로, 조명 제어기(34)는 예를 들어, 제1 세트의 조명 요소들(32)이 특정 기간 동안 (그리고/또는 특정 강도 레벨로) 활성화되게 하고 제2 세트의 조명 요소들(32)이 상이한 기간 동안 (그리고/또는 상이한 강도 레벨로) 활성화되게 하도록 상이한 세트들의 조명 요소들(32)을 상이하게 작동시킬 수 있다.
일부 실시예들에서, 조명 제어기(34)는 조명 요소들(32)에 의해 방출되는 광의 파장을 제어하도록 작동한다. 특히, 복수의 조명 요소(32)는 상이한 파장을 갖는 광을 생성하도록 각각 작동하는 다수의 세트의 조명 요소들(32)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 조명 요소(32)는 제1 범위의 파장들(예를 들어, 410 내지 450㎚, 450 내지 495㎚, 또는 다른 좁은 파장 범위) 내의 파장을 갖는 광을 생성하도록 작동하는 제1 세트의 조명 요소들, 및 제1 범위와 상이하고 제1 범위와 중복되지 않는 제2 범위의 파장들(예를 들어, 410 내지 450㎚, 450 내지 495㎚, 또는 다른 좁은 파장 범위) 내의 파장을 갖는 광을 생성하도록 작동하는 제2 세트의 조명 요소들을 포함할 수 있다. 광원에 의해 방출되는 90%를 넘거나 95%를 넘는 조명 에너지가 지정된 좁은 범위의 파장들 내에 있을 때, 광원이 지정된 범위의 파장(예를 들어, 410 내지 450㎚, 450 내지 495㎚, 또는 다른 좁은 파장 범위) 내에 실질적으로 집중되는 스펙트럼을 갖는 광을 생성하도록 작동한다는 점을 주목해야 한다. 일부 예들에서, 광원은 따라서 지정된 범위를 벗어난 적은 양의 광(예를 들어, 10% 미만, 또는 5% 미만의 조명 에너지)를 방출할 수도 있다. 복수의 조명 요소(32)는 다른 파장들을 갖는 광을 생성하도록 작동하는 부가 세트들의 조명 요소들을 더 포함할 수 있다. 조명 제어기(34)는 각각의 세트의 조명 요소들(23)을 별도로 제어하도록 작동하여, 각각의 조명 강도로 상이한 세트들의 조명 요소들(23)을 선택적으로 활성화함으로써 복수의 조명 요소들(23)에 의해 방출되는 광의 파장들의 범위를 조정할 수 있다.
일반적으로, 인공 부화 디바이스(10)의 내부에 배치되는 알들은 인공 부화 디바이스(10)의 외부에 존재하는 광 및 다른 방사선으로부터 차폐된다. 인공 부화 디바이스(10)에 의해 제공되는 차폐를 포함하여, 차폐의 결과로서, 알들(30)은 그러므로 인공 부화 기간 동안 활성화되는 인공 부화 디바이스(10)에서의 조명 요소들(23)에 의해 방출되는 파장들의 범위의 광에 단지 노출될 수 있다 (또는 실질적으로 단지 노출된다). 더욱이, 조명 제어기(34)는 지정된 범위 외에 실질적으로 집중되는 파장들을 갖는 광을 생성하는 어떤 조명 요소들(23)도 인공 부화 기간 동안, 또는 지정된 범위의 파장들이 알들에 가해지는 기간 동안 활성화되지 않는다는 것을 보장하도록 작동할 수 있다.
예를 들어, 도 1c에 도시된 트레이(28)의 영역 ‘r’에서, 2개의 상이한 세트의 조명 요소들(32)이 제공된다: 제1 세트의 조명 요소들(32a)은 하나의 범위의 파장들 내의 광을 방출하도록 작동하는 반면에, 제2 세트의 광 요소들(32b)은 다른 하나의 범위의 파장들 내의 광을 방출하도록 작동한다. 조명 제어기(34)는 각각의 세트가 다른 세트들의 조명 요소들과 상이한 시간에서 그리고 상이한 강도를 갖고 활성화될 수 있도록 조명 요소들의 세트들(32a 및 32b)을 별도로 제어하도록 작동한다. 상이한 세트들의 조명 요소들은 트레이(28)의 다른 표면을 포함하는 영역 ‘r’ 외측의 트레이(28)의 나머지에 마찬가지로 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 조명 요소(32)는 청색 파장(450 내지 495㎚) 광, 자외선 광 또는 전자기 방사선을 방출하는 조명 요소들(32)을 포함한다. 조명 요소들(32)은 강도를 3루멘 미만까지 감소시키기 위해 광의 강도를 조광하도록 작동하는 조명 제어기(34)에 의해 제어된다. 따라서, 일정한 낮은 강도 파장 광이 내부 캐비티(24)의 전체에 걸쳐 방출된다. 광은 원하는 정확한 파장의 광을 보내기 위해 좁은 주파수이거나 단색성일 수 있다. 게다가, 낮은 강도로서 설명하지만, 필요하다면 더 높은 강도 파장의 광이 제어기(34)에 의해 제공될 수 있다. 게다가, LED 조명 요소들의 특성들 때문에 LED 요소들이 조명 요소들(32)로 활용되는 실시예에서, 광들은 긴 지속 기간들 동안 남을 수 있다.
동일하거나 다른 실시예에서, 복수의 조명 요소(32)는 410 내지 450㎚의 범위에 있는 파장들을 갖는 광을 방출하는 조명 요소들(32)을 포함한다. 조명 요소들(32)은 강도를 3루멘 미만까지 감소시키기 위해 광의 강도를 조광하도록 작동하는 조명 제어기(34)에 의해 추가로 제어된다. 따라서, 일정한 낮은 강도 파장 광이 내부 캐비티(24)를 통해 방출된다. 게다가, 낮은 강도로서 설명하지만, 필요하다면 더 높은 강도 파장의 광이 제어기(34)에 의해 제공될 수 있다.
광의 강도가 3루멘 미만까지 감소될 수 있지만, 광의 강도는 마찬가지로 800루멘, 1000루멘 또는 그 이상의 출력들로 증가될 수 있다. 마찬가지로, 광 지속 기간이 날들, 주들 또는 달들과 같은 긴 기간 동안일 수 있지만, 밝은 기간과 어두운 기간 사이의 지속 기간은 조명 제어기(34)에 의해 시간들, 분들, 초들 그리고 심지어 밀리초들의 정확성으로 제어될 수도 있다.
다른 실시예들에서, 복수의 조명 요소(32)는 동일 트레이(28) 상에서 전자기 방사선 및 자외선/청색 파장 범위의 광을 방출하는 조명 요소들뿐만 아니라, 적색 파장 범위의 광을 방출하는 조명 요소들을 포함한다.
가습기(36)는 또한 내부 캐비티(24)와 연관되고 바람직하게는 상단 벽(18)에 부착된다. 가습기(36)는 도어(26)가 폐쇄될 때, 내부 캐비티(24) 내의 습도 레벨을 증가시킬 수 있는 튜빙 요소를 갖는다. 가습기(36)는 수분을 수용하는 수분 입력 포트를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 내부 캐비티(24) 내의 습도는 0% 습도 내지 100% 습도의 임의의 상대 습도를 제공하도록 제어될 수 있어, 내부 캐비티(24) 내의 습도는 미리 결정된다. 바람직하게는, 습도는 50% 내지 80% 습도의 범위 내에서 유지된다. 일부 예들에서, 제습기가 미리 결정된 범위 내의 습도를 유지하는데 사용될 수도 있다.
가열기(38)가 또한 전원(33)에 전기적 연결되고, 내부 캐비티(24) 내에 미리 결정된 양의 열을 제공하도록 내부 캐비티(24) 내에 배치된다. 바람직하게는, 인공 부화 디바이스(10)의 내부 캐비티(24)는 인공 부화 동안 화씨 90도와 화씨 110도 사이의 온도로 유지된다.
일 실시예에서, 자계원(40)이 캐비티(24)에 배치되는 알들(30)을 통한 또는 이것들에 영향을 주는 미리 결정된 자속을 형성하도록 인공 부화 디바이스(10)와 연관되고, 내부 캐비티(24) 내에 장착된다.
도 2는 광원들을 사용하여 난생 배아들의 성별을 제어하는 방법(200)의 단계들을 도시하는 흐름도이다. 방법은 인공 부화 디바이스(10)와 같은 인공 부화 디바이스를 사용하거나, 임의의 다른 적절한 디바이스를 사용하여 수행될 수 있다.
방법(200)은 조명 요소들(예를 들어, LED들과 같은 조명 요소들(23))이 알 지지 트레이들을 따라 배치되는 단계(201)로 시작한다. 인공 부화 디바이스(10)가 사용되는 실시예들에서, 알 지지 트레이들은 트레이들(28)이다. 조명 요소들은 알 지지 트레이들의 상부 및/또는 하부면들을 포함하여 도 1c 및 도 1d에 도시된 바와 같이 알 지지 트레이들 상에 장착될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 조명 요소들은 알 지지 트레이들을 따라 배치되고 알 지지 트레이들의 상부 및/또는 하부면들을 조명하도록 내부 캐비티(24)의 측면들 상에 장착될 수 있다. 조명 요소들은 미리 결정된 파장 범위 내의 광을 방출할 수 있고, 상이한 파장 범위들의 광을 방출하는 상이한 세트들의 조명 요소들은 지지 트레이들을 따라 배치될 수 있다.
단계(203)에서, 알들은 조명 요소들이 배치되었던 알 지지 트레이들 상에 배치된다. 인공 부화 디바이스(10)가 사용되는 실시예들에서, 알들(30)은 트레이들(28) 상에 또는 트레이들(28) 내에 위치되고 알들(30)을 제 위치에 수용하도록 구성되는 슬릿들, 홀들(35) 또는 컵들 내에 배치된다. 알들은 조명 요소들에 의해 방출되는 광이 실질적으로 각각의 알(30)의 전체 외부면에 도달할 수 있는 것을 보장하기 위해 알 지지 트레이들 상에서 이격되고 균등하게 분포되도록 배치된다.
알들이 지지 트레이들 상에서 제 위치에 있으면, 미리 결정된 환경 조건들이 단계(205)에서 알들에 적용된다. 환경 조건들은 미리 결정된 레벨들의 습도 및 온도를 포함할 수 있다. 환경 조건들은 자계의 인가를 더 포함할 수 있다. 환경 조건들은 또한 예를 들어, 회전 액슬들(37) 상에서 트레이들(28)을 회전시키도록 작동하는 트레이 엑추에이터들(39)에 의해 제공되는 움직임 또는 작동을 포함할 수 있다. 일반적으로, 환경 조건들은 미리 결정된 다수 날짜 스케줄에 따라 적용되어, 상이한 환경 조건들이 상이한 날들에 그리고/또는 매일 상이한 시간들에 적용될 수 있다. 환경 조건들은 복수의 알의 부화를 촉진하도록 일반적으로 선택된다.
환경 조건들에 더하여, 미리 결정된 조명 조건들이 환경 조건들의 적용 동안 단계(207)에서 알들에 적용된다. 조명 조건들은 알들에서 선택된 성별의 배아들의 생산을 촉진하도록 선택된다. 조명 조건들은 조명 요소들에 의해 알들(30)에 제공되는 미리 결정된 파장들의 광, 및 각각의 파장에 대해 제공되는 미리 결정된 조명 강도들을 포함할 수 있다. 조명 조건들은 일반적으로 다수 날짜 스케줄에 따라 적용되어, 상이한 조명 조건들이 다수 날짜 스케줄을 통해 적용되는 환경 조건들에 따라 상이한 날들에 그리고/또는 매일 동안의 상이한 시간들에서 적용될 수 있다. 조명 조건들은 지정된 범위의 파장(예를 들어, 410 내지 450㎚, 450 내지 495㎚, 또는 다른 좁은 파장 범위) 내에 실질적으로 집중되는 스펙트럼을 갖는 광으로 알들(30)을 조사하는 것을 포함할 수 있어, 알들을 조사하는 90%를 넘거나 95%를 넘는 조명 에너지가 지정된 좁은 범위의 파장들 내에 있다. 알들이 지정된 범위를 벗어난 적은 양의 광(예를 들어, 10% 미만, 또는 5% 미만의 조명 에너지)을 받을 수도 있다는 점을 주목해야 한다.
단계들(205 및 207)은 환경 조건들 및/또는 조명 조건들에 대한 조정들이 결정되고 알들(30)에 적용됨에 따라, 반복적으로 수행될 수 있다. 지지 트레이들 상에 배치되는 알들의 인공 부화 기간이 만료되었을 때, 알들(30) 및/또는 알들(30)에서 갓 부화한 동물들은 단계(209)에서 환경에서 제거된다.
작동에서, 단계(207)에서 알들에 적용되는 조명 조건들을 미리 결정하는 것은 알들(30)에 포함되는 배아들의 성별을 제어하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 칠면조와 같은 암컷 조류 새끼의 백분율의 증가가 복수의 알(30) 또는 배아에서 바람직할 때, 알들 또는 배아들은 미리 결정된 전자기 방사선, UV 또는 청색 광에 의해 조명된다. 게다가, 미리 결정된 습도 및 자계가 또한 인공 부화 디바이스(10) 내에 제공된다. 결과적으로, 알들에서의 효소 활동은 가역 방식으로 제어된다.
상세하게는, P450 방향화 효소의 "P450"는 P450 방향화 효소의 스펙트럼 흡수 특성들(광자 450㎚)로부터 유도된다. 이러한 분자가 광을 흡수하면, 분자는 광을 다른 형태의 에너지로 변환해야 한다. 흡수된 에너지는 화학 반응을 촉진하는데 사용되지 않고, 방사선으로 변환되지 않는다. 따라서 열, 또는 가능하게는 전자 낮음 대 높음 스핀 천이는 틀림없이 부산물이다. 이것은 잠재적 수컷 조류를 암컷 조류로 변환하는 효소의 향상 또는 제어를 야기한다.
다른 실시예에서, DMRT1 단백질 발현은 성별 전환을 야기하도록 감소된다. 상세하게는, 알들(30)은 인공 부화의 처음 며칠 동안(예를 들어, 인공 부화의 0 내지 6일 동안) 근 자외선 광 또는 청색 광(예를 들어, 410㎚ 내지 450㎚ 범위에서 실질적으로 집중되는 파장들을 갖는 광과 같은 대략 430㎚의 파장을 갖는 광)으로 조사되어 DMRT1 단백질 발현을 감소시킨다. 따라서, 알들(30)이 근 자외선 광 또는 청색 광에 노출되는 것에 기인하는 알들(30)에서 더 낮은 레벨들의 DMRT1은 더 적은 수컷 새끼 그리고 더 많은 암컷 새끼가 알들에서 성장하는 것을 야기한다.
이러한 방식으로, 광의 파장은 전자기 방사선, UV 또는 청색 광으로 조명되지 않은 복수의 알의 대조군과 비교하여 더 큰 백분율의 암컷 동물들 또는 더 큰 백분율의 수컷 동물들이 인공 부화에 기인하도록 P-450 방향화 효소의 합성물을 제어하거나 DMRT1 단백질 발현을 감소시키고 따라서 수정 기간 동안 조류의 성별을 제어하거나 전환하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 지정된 파장 범위의 조명이 가해지지 않은 대조군에서 발견되는 비율에 대하여 암컷들 대 수컷들의 비율의 적어도 5%의 증가가 획득된다. 다른 실시예에서, 증가는 대조군 알들에서 관측되는 비율에 대하여 조명된 알들 중에서 암컷 대 수컷의 비율의 적어도 10%이다.
특히, 실험 테스트가 수정된 칠면조 알들 및 수정된 닭 알들 둘 다를 사용하여 행해졌다. 알들은 인공 부화 기간 동안 알들을 둘러싸는 트레이들(28) 상에 배치되는 조명 요소들(32)을 갖는 인공 부화 디바이스(10)와 같은 인공 부화 디바이스에 배치되었다. 상세하게는, 대략 450㎚에서의 단색성 청색 광을 생성하는 LED 조명 요소들이 트레이들 상에 장착되었고 대략 인공 부화의 처음 84시간(3.5일) 동안의 인공 부화 기간 동안 알들을 조명하는데 사용되었다. 인공 부화 디바이스(10)는 트레이들(28)의 조명 요소들(32)에서의 광만이 알들에 도달하도록 환경에 배치되었고, 알들은 인공 부화 디바이스 내의 조명 요소들(32)에 아주 근접하여 배치되었다. 인공 부화 디바이스(10) 내의 배치 이전에, 칠면조 알들이 수 시간 동안 대략 40 내지 50℉의 온도에서 저장되었고 그 다음 인공 부화 디바이스(10)로 배치되기 전에 실온으로 가져 왔다.
실험 테스트에서, 칠면조 알들이 인공 부화의 제1 일에 인공 부화 디바이스(10)로 먼저 적재되었고 닭 알들이 인공 부화의 제2 일에 추가되었다. 디바이스(10)에서의 습도, 인공 부화 온도, 그리고 디바이스(10)의 외부의 주변 실온이 인공 부화일 마다 기록되었다. 습도는 대략 56%로 유지되었고, 인공 부화 온도는 98 내지 100℉ 사이에서 유지되었다. 실온은 통상적으로 67℉와 73℉ 사이에서 변하였지만, 룸은 몇몇 경우에 80℉ 내지 90℉ 범위의 온도에 도달하였다. 인공 부화의 대략 3주 후에, 알들이 인공 부화 디바이스에서 제거되었고, 알들에서 배아들의 성별이 결정되었다.
초기 테스트 동안, 암컷 칠면조 배아들 대 수컷 칠면조 배아들의 비율은 대략 2:1인 것으로 결정되었다. 게다가, 초기 테스트 동안, 많은 암수 한 몸의 칠면조 배아들이 발견되었다. 추가의 분석 시에, 암수 한 몸의 칠면조들은 암컷인 것으로 결정되었고, 3:1의 암컷 칠면조 배아들 대 수컷 칠면조 배아들의 비율이 획득되었다. 이러한 비율은 본원에 설명되는 미리 결정된 조명 조건들이 적용되지 않는 통상적 인공 부화 방법론들에 따라 인공 부화된 칠면조 알들에 대해 획득되는 암컷들 대 수컷들의 대략 1:1 비와 극명하게 대조적이다. 게다가, 실험에서의 칠면조 알들은 통상적 인공 부화 방법론들을 사용하는 산업에서의 대략 85%의 부화 가능성 수준들과 비교하여 100% 부화 가능성을 가지므로, 따라서 청색 파장 광의 적용이 칠면조들과 같은 조류들의 부화 가능성을 개선한다는 것을 나타내었다.
닭 알들의 경우, 다수의 성이 감별된 알들이 암수 한 몸인 것으로 결정되었다. 칠면조 배아들 중에서 관측되는 3:1 성별비 및 암수 한 몸의 닭 배아들에 의해 입증되는 바와 같이, 광은 특히 조류 종에서 알들에서의 배아들의 성별을 제어하거나 이것에 영향을 주는데 사용될 수 있다. 실험 테스트가 청색 광만을 사용했지만, 자외선, 녹색, 황색, 주황색, 적색 및 적외선 광을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 파장들의 광의 적용이, 다양한 정도로 알들에서 배아들의 성별을 제어하는데 사용될 수도 있다.
바람직한 실험 계획안들에 따르면, 알들 또는 배아들은 인공 부화의 처음 6일 반나절(6.5일) 동안의 적어도 일 당 1시간 동안 선택된 파장 범위(예를 들어, 390 내지 419㎚, 410 내지 450㎚, 420 내지 450㎚, 450 내지 495㎚ 또는 다른 적절한 범위)를 갖는 광으로 단계(207)에서 조명된다. 일 실시예에서, 배아들은 인공 부화 기간의 처음 3일 반나절(3.5일) 또는 4일 반나절(4.5일) 동안 선택된 파장들을 갖는 광을 사용하여 적어도 일 당 1시간 동안 조명된다. 대안적으로, 배아들은 인공 부화의 영일(0일) 내지 6일 반나절(6.5일)에 일 당 이십사(24) 시간 동안 선택된 파장 범위를 갖는 광으로 조명된다. 대안적으로, 인공 부화의 처음 6일 반나절 기간(6.5일) 동안 매일 (또는 다른 적절한 주기적 기반 상에서) 적용되는 조명의 다른 기간들이 고려된다.
상이한 파장들의 광이 (대조군비들과 비교하여) 수컷-대-암컷의 비를 증가시키거나 암컷-대-수컷 조류 배아들의 비를 증가시키는데 사용될 수 있지만, 마찬가지로 알들에 적용되는 광의 강도 또는 루멘 출력이 효과가 있을 수 있다. 따라서, 칠면조, 닭, 오리 등이든 조류 종에 따라, 정확한 파장 및 강도(예를 들어, 루멘의 양 또는 수)가 (선택된 파장들 및 강도의 광이 적용되지 않는) 유사 제어 상황에서 제공되는 백분율과 비교하여 조명을 사용할 때의 복수의 알에서 태어난 수컷들 또는 암컷들의 백분율의 증가를 최적화하도록 결정될 수 있다.
마찬가지로, 본원에 설명되는 시스템들 및 방법들은 어류, 양서류들, 파충류들, 포유류들 등을 포함하는 다른 난생 종의 알들에 적용될 수 있다. 일 실시예에서, 조명 요소들(32)은 전부 본원에 포함되는 Grajcar 외에 의한 미국 특허 출원 제 13/715,904호에 개시되는 것들과 유사한 복수의 수중 조명 장치이다. 조명 요소들(32)은 조명 요소들(32)의 근처에 위치되는 어류 알들에 상이한 파장의 광을 제공한다. 광은 연어와 같은 수중 생활하는 알들에 의해 받아지고, 연어 또는 다른 종의 성별을 제어하는데 사용된다. 일 실시예에서, 대략 450㎚의 청색 파장을 갖는 광이 알들에 가해지고 그러한 파장들의 광이 가해지지 않는 대조군과 비교하여 암컷 대 수컷의 비율의 증가를 야기한다. 마찬가지로 다른 실시예에서, 가시 흡수의 소렛(Soret) 대역에서의 파장들(대략 390㎚ 내지 419㎚)을 갖는 광은 그러한 파장들의 광이 가해지지 않는 대조군과 비교하여 수컷 대 암컷의 비율의 증가를 야기한다. 다른 파장들의 광이 효과들을 최적화하고 수분을 통해 진행하는 광의 영향을 고려하기 위해 마찬가지로 활용되고 방출될 수 있다.
따라서, 동일한 것을 달성하는 방법 및 장치가 조류 배아들을 포함하는 배아들의 성별을 제어하기 위해 제공된다. 특히, 바람직하게는 AC 구동 LED 조명 어셈블리들인 조명 어셈블리들의 사용을 통해, 상이한 파장 및 강도 광이 복수의 조류 배아에 제공된다. 다른 영향을 주는 것들은 미리 결정된 습도 및 자기 특성들에 대한 알들의 노출을 포함할 수 있다. 결과적으로, 복수의 배아에서 수컷들 또는 암컷들의 백분율은 그러한 파장 및 강도의 광을 받지 않는 배아들과 비교하여 적어도 5% 증가된다. 따라서 산란 동작들의 경우, 복수의 알로부터 획득되는 암컷 동물들의 비가 증가될 수 있어, 복수의 알로부터 획득되는 산란 동물들의 양을 최대화한다. 이것은 그것에 의해 안락사되거나 손실되어야 할 조류들의 수를 감소시켜, 효율을 증가시키고 이익을 최대화한다.
달리 명시되지 않았지만, 뒤따르는 청구항들을 포함하여 본 명세서에서 제시되는 모든 측정들, 값들, 등급들, 위치들, 규모들, 크기들 및 다른 세목들은 대략적이며 정확하지 않다. 그것들은 그것들이 관련되는 기능들 및 그것들이 상관되는 분야에서 관례적인 것과 일치되는 타당한 범위를 갖도록 의도된다.
보호의 범위는 이제 뒤따르는 청구항들에 의해서만 제한된다. 그 범위는 본 명세서 및 뒤따르는 출원 경과를 고려하여 해석될 때 청구항들에서 사용되는 표현의 통상적 의미와 일관되는 것만큼 넓은 것으로 그리고 모든 구조적 및 기능적 균등물들을 포함하는 것으로 의도되고 해석되어야 한다. 그럼에도 불구하고, 청구항들 중 어떤 것도 특허법의 항들 101, 102 또는 103의 요건을 만족시키지 못하는 대상을 포함하는 것으로 의도되지 않고, 그것들이 그러한 방법으로 해석되지 않아야 한다. 그러한 대상의 임의의 의도되지 않은 포함은 이로써 부인된다.
앞서 직접적으로 명시된 것을 제외하고, 명시되거나 예시되었던 어떤 것도 그것이 청구항들에서 재인용되는지 아닌지 여부에 관계 없이, 공개된 것에 대한 임의의 구성 요소, 단계, 특징, 목적, 이익, 이점 또는 균등물의 전용을 야기하는 것으로 의도되고 해석되지 않아야 한다.
본원에 사용되는 용어들 및 표현들이 구체적인 의미들이 달리 본원에 제시되었던 경우를 제외하고 탐구 및 연구의 용어들 및 표현들의 상응하는 각각의 영역들에 대하여 그러한 용어들 및 표현들에 용인되는 것 같은 통상적 의미를 갖는다는 점이 이해될 것이다. 제1의 및 제2의 등과 같은 상관적인 용어들은 그러한 실체들 또는 행위들 사이의 임의의 실제 그러한 관계 또는 순서를 반드시 필요로 하거나 의미하지 않고 하나의 실체 또는 행위를 다른 것과 구별하는데에만 사용될 수 있다. 용어들 "포함하다," "포함하는"이란 용어들 또는 그것의 임의의 다른 변형은 비배타적인 포함을 다루도록 의도되어, 요소들의 목록을 포함하는 프로세스, 방법, 아티클 또는 장치는 그러한 요소들만을 포함하지 않고 그러한 프로세스, 방법, 아티클 또는 장치에 명확히 목록으로 나열되거나 내재하지 않는 다른 요소들을 포함할 수 있다. "한" 또는 "하나의"에 뒤이어지는 요소는 추가의 제약들 없이, 요소를 포함하는 프로세스, 방법, 아티클, 또는 장치에서 부가 동일한 요소들의 존재를 배제하지 않는다.
본 발명의 요약서는 독자가 기술적 명세서의 본질을 신속하게 확인하는 것을 가능하게 하도록 제공된다. 그것은 청구항들의 범위 또는 의미를 해석하거나 제한하는데 사용되지 않을 것이라는 이해와 함께 제안된다. 게다가 전술한 상세한 설명에서, 다양한 특징들이 본 발명을 합리화하기 위해 다양한 실시예들에서 함께 그룹화된다는 점을 알 수 있다. 발명의 이러한 방법은 청구된 실시예들이 각각의 청구항에서 명확히 재인용되는 것보다 더 많은 특징을 요구하는 의도를 반영하는 것으로서 해석되지 않아야 한다. 오히려, 하기의 청구항들이 반영하는 바에 따라, 발명의 요지는 단일 개시된 실시예의 모든 특징들 이내에 놓인다. 따라서, 하기의 청구항들은 이로써 각각의 청구항이 별개의 청구된 대상으로서 그것의 자체에 기초한 상태로, 상세한 설명으로 통합된다.
전술한 것이 최상의 모드 및/또는 다른 예들인 것으로 고려되는 것을 설명했지만, 다양한 변경들이 거기에 행해질 수 있고 본원에 개시된 대상이 다양한 형태들 및 예들로 구현될 수 있고, 교시들이 많은 응용들로 적용될 수 있으며, 많은 응용의 일부만이 본원에 설명되었다는 점이 이해된다. 본 교시들의 진정한 범위에 포함되는 임의의 그리고 모든 적용들, 변경들 및 변형들을 청구하는 것이 이하의 청구항들에 의해 의도된다.

Claims (27)

  1. 닭 또는 칠면조 알들(30)에서 선택된 성별의 배아들의 생산을 촉진하는 방법으로서:
    상기 닭 또는 칠면조 알들(30)의 부화를 촉진하도록 복수의 수정된 닭 또는 칠면조 알들(30)을 인공부화하는 단계;
    상기 복수의 수정된 닭 또는 칠면조 알들(30)이 인공부화되는 동안 410 내지 450 nm의 좁은 범위의 파장들 내에 집중되는 스펙트럼을 갖는 광으로 상기 복수의 수정된 닭 또는 칠면조 알들(30)을 조사하는 단계; 및
    상기 닭 또는 칠면조 알들(30)에서 촉진되는 배아들의 선택된 성별에 기반하여 상기 닭 또는 칠면조 알들(30)을 조사하는 광의 스펙트럼에 대해 상기 좁은 범위의 파장들을 선택하는 단계를 포함하고,
    상기 좁은 범위의 파장들은, 암컷 배아들의 생산이 촉진되는 경우, 410 내지 450 ㎚ 파장 범위로 선택되는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 수정된 닭 또는 칠면조 알들(30)은 인공부화의 처음 6일 동안 상기 좁은 범위의 파장들 내에 집중되는 스펙트럼을 갖는 광으로 조사되는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 수정된 닭 또는 칠면조 알들(30)은 상기 복수의 수정된 닭 또는 칠면조 알들(30)이 인공부화되는 동안 상기 좁은 범위의 파장들 내에 집중되는 스펙트럼을 갖는 광으로만 조사되는, 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 수정된 닭 또는 칠면조 알들(30)이 인공부화되는 동안 상기 좁은 범위의 파장들 외에 집중되는 스펙트럼을 갖는 광으로부터 상기 복수의 수정된 닭 또는 칠면조 알들(30)을 차폐하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 닭 또는 칠면조 알들(30)을 조사하는 단계는 상기 복수의 수정된 닭 또는 칠면조 알들(30)이 인공부화되는 동안 3루멘 이하의 강도를 갖는 광으로 상기 복수의 수정된 닭 또는 칠면조 알들(30)을 조사하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 닭 또는 칠면조 알들(30)을 조사하는 광의 스펙트럼의 좁은 범위의 파장들은 상기 복수의 수정된 닭 또는 칠면조 알들(30) 중에서 선택된 성별의 배아들의 비의 증가를 촉진하도록 선택되는, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 닭 또는 칠면조 알들(30)을 조사하는 광의 스펙트럼의 좁은 범위의 파장들은 상기 복수의 수정된 닭 또는 칠면조 알들(30) 중에서 선택된 성별의 암컷 배아들의 비의 증가를 촉진하도록 선택되는, 방법.

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