ES2882283T3 - Procedimiento para la determinación del sexo in ovo de huevos de aves - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la determinación del sexo in ovo de huevos de ave fecundados y en incubación, en los cuales se vigila el periodo de incubación del respectivo huevo de ave hasta la formación de al menos un vaso sanguíneo y, a continuación, el al menos un vaso sanguíneo se analiza en lo relativo a una determinación del sexo, en donde el respectivo huevo (3) de ave después de la formación de al menos un vaso sanguíneo se mide desde fuera de forma no invasiva mediante espectroscopía de RMN, caracterizado por que se obtiene la relación entre las intensidades de las señales de las nucleobases a partir del ADN del al menos un vaso sanguíneo, y las señales de los aminoácidos aromáticos histidina, fenilalanina y tirosina, presentando esta relación de intensidades para la sangre procedente de embriones macho y embriones hembra un valor diferente evaluable, determinándose a continuación el sexo del respectivo huevo de ave en una unidad de evaluación a partir de la relación de intensidades obtenida.
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento para la determinación del sexo in ovo de huevos de aves
La invención se refiere a un procedimiento para la determinación del sexo, in ovo , de huevos de aves, fecundados y en incubación, en el cual se vigila el periodo de incubación del respectivo huevo de ave hasta la formación de al menos un vaso sanguíneo y, a continuación, el al menos un vaso sanguíneo se analiza en lo relativo a una determinación del sexo.
Cada año, solo en Alemania se matan aproximadamente 45 millones de pollitos de gallina poco después de la eclosión. En este caso se trata de los hermanos macho de las modernas gallinas ponedoras. De los huevos de las gallinas ponedoras proceden nuestros huevos de consumo. Puesto que para producción de carne son más adecuadas otras razas de gallinas, en la mayoría de los casos no se crían los hermanos de las gallinas ponedoras, sino que se matan, lo cual por razones éticas se debe evitar en el futuro.
Es por ello, por lo que ya se han dado a conocer diferentes procedimientos para la determinación del sexo de huevos fecundados y en incubación de aves, especialmente de huevos de gallina, los cuales sin embargo hasta ahora no se han puesto en práctica.
A partir del documento DE 102016004051 B3 se conoce un procedimiento que presenta las siguientes etapas: - vigilancia del periodo de incubación hasta la formación de al menos un vaso sanguíneo reconocible o del corazón con flujo sanguíneo,
- ejecución de un agujero en la cáscara caliza del huevo de ave mediante una unidad de perforación,
- búsqueda de los vasos sanguíneos o del corazón que se forman en el huevo mediante un sistema visor y una iluminación coaxial o lateral con luz en la zona visible de longitudes de onda,
- ubicación de al menos un vaso sanguíneo o del corazón en el foco del láser de al menos una fuente de rayos láser ya sea moviendo el huevo o moviendo un objetivo que crea el foco del láser,
- irradiación del vaso sanguíneo o del corazón con al menos una fuente de rayos láser que emite una longitud de onda de excitación,
- registro de la radiación de retrodispersión del vaso sanguíneo o del corazón irradiado mediante al menos un detector, el cual está unido con al menos una unidad de evaluación conectada con una unidad de amplificación y detección, pudiendo producirse durante el registro un movimiento del vaso sanguíneo o del corazón desde el rayo láser por seguimiento de los vasos sanguíneos o del corazón o del objetivo,
- evaluación de la radiación de retrodispersión incluida la radiación fluorescente en la unidad de evaluación a partir de la intensidad espectral de la radiación fluorescente registrada en una zona espectral desplazada hacia el rojo en sentido de la longitud de onda de excitación, estando contenidas las propiedades específicas del sexo de la sangre masculina y de la sangre femenina en la intensidad y en el perfil espectral de la radiación fluorescente registrada, y presentando al menos una de las magnitudes de intensidad proporcionada por las intensidades espectrales de la radiación fluorescente medida en los vasos sanguíneos o en el corazón, o de sus magnitudes asignadas en relación con la sangre masculina, frente al menos una de las magnitudes de intensidad proporcionadas o de sus magnitudes asignadas en relación con la sangre femenina, un valor diferente y evaluable,
- determinación del sexo del huevo de ave en la unidad de evaluación, a partir de la diferencia de al menos uno de los valores de la magnitud de la intensidad fluorescente o de sus magnitudes asignadas, y después al menos - una indicación del sexo del embrión, determinado en el huevo de ave en la unidad de evaluación.
En este procedimiento es por lo tanto necesario practicar un agujero en la cáscara caliza, lo cual por un lado es complicado y por otro, puede ser desventajoso para el subsiguiente desarrollo del embrión si en el huevo abierto penetran sustancias extrañas.
A partir del documento US 6029080 A se conoce un procedimiento para la determinación del sexo in ovo de huevos de ave fecundados y en incubación, en el cual se preparan un gran número de huevos, después se irradian los órganos sexuales del embrión con longitudes de onda para cada uno de los varios huevos por movimiento de un dispositivo que genera la radiación, o de los huevos, para crear una señal reconocible de los órganos sexuales del embrión, y a continuación se determina el sexo del embrión de cada uno de los huevos a partir del análisis de la señal, teniendo lugar la radiación preferentemente mediante resonancia magnética nuclear (RMN) y, a saber, mediante la formación de imágenes por resonancia magnética de imagen (MRI) para crear una imagen visual del embrión. Este procedimiento se puede llevar a cabo ciertamente en huevos sin abrir, sin embargo los embriones ya tienen que estar tan desarrollados como para que se hayan formado los órganos sexuales y sean reconocibles. Pero en este punto ya se ha formado también la sensibilidad al dolor del embrión, por lo que por razones éticas no es
deseable una subsiguiente aniquilación de los embriones macho. Además la técnica de medición (MRI) es muy complicada y de grandes costes.
En el documento DE 102013205426 A1 se da a conocer un procedimiento con las características del preámbulo de la reivindicación 1.
Fundamentalmente, también es conocido que el sexo de un embrión en desarrollo se puede determinar de manera invasiva por medio de muestras de sangre de los huevos. Para ello, el cuarto día después de la fecundación de los huevos se toma una muestra de sangre y esta muestra de sangre se somete a una PCR (reacción en cadena de la polimerasa) para determinar de forma inequívoca el sexo. Los embriones hembra presentan cromosomas W y Z y muestran dos bandas de medición, mientras que los embriones macho solo disponen de cromosomas Z y por ello solo muestran una banda de medición, de modo que la determinación del sexo es inequívoca.
Es objeto de la invención obtener un procedimiento no invasivo para la determinación del sexo, in ovo, de huevos de ave fecundados y en incubación, el cual ya después de pocos días desde el comienzo de la incubación se pueda llevar a cabo de forma automatizada y con la menor complejidad de aparatos posible.
Este objeto se soluciona conforme a la invención con un procedimiento del tipo indicado al principio, por el hecho de que el correspondiente huevo de ave, después de la formación de al menos un vaso sanguíneo se mide desde fuera de forma no invasiva mediante espectroscopía de RMN, obteniéndose la relación entre las intensidades de las señales de las nucleobases a partir del ADN del al menos un vaso sanguíneo y las señales de los aminoácidos aromáticos histidina, fenilalanina y tirosina, presentando esta relación de intensidades para sangre de embriones macho y embriones hembra un valor diferente, evaluable, por lo que a continuación es determinado el sexo del respectivo huevo de ave por una unidad de evaluación a partir de la relación de intensidades obtenida.
De forma sorprendente, se ha puesto de manifiesto ahora que es posible determinar el sexo de un embrión después de la formación de un vaso sanguíneo, es decir ya al cuarto día de incubación, por una medición no invasiva mediante espectroscopia de RMN. En este caso, se ha puesto de manifiesto que entre los embriones macho y embriones hembra existe una diferencia significativa entre la relación de las intensidades de las señales de las nucleobases a partir del ADN del respectivo vaso sanguíneo y las sales de los aminos aromáticos histidina, fenilalanina y tirosina. Mientras que la relación de intensidades en los embriones macho es menor que 0,2, en el caso de embriones hembra es aproximadamente 1:1. Estos resultados se pueden verificar con mediciones de PCR convencionales. Por ello, es posible determinar de forma fiable y no invasiva el sexo de un embrión ya el cuarto día de incubación y, a continuación, no seguir incubando embriones macho. En este momento el embrión todavía no ha desarrollado células nerviosas, es decir que la selección del huevo de ave en incubación es al menos éticamente menos cuestionable.
Una interpretación molecular de la determinación del sexo es difícil por la complejidad del objeto de examen. El genoma de las células sanguíneas por el elevado peso molecular no es accesible para un examen directo con espectroscopia de RMN. Muy posiblemente, las señales de nucleobases encontradas proceden de pequeños fragmentos de ADN (menos de 10 pares de bases), los cuales son observables con espectroscopía de RMN. Esto lo sugieren los exámenes de las muestras de sangre con espectroscopía bidimensional de RMN-fósforo. La existencia de tales “ADN exentos de células” se discute también en la literatura actual. Estos marcadores forman el fundamento de una determinación del sexo de huevos de ave, in ovo, basado en un aparato de RMN miniaturizado.
Por ello, en una forma de ejecución particularmente preferida se ha previsto que el correspondiente huevo de ave se disponga en un espectrómetro de campo bajo, presentando el campo magnético del espectrómetro de RMN de campo bajo una potencia magnética entre 1 y 3 Tesla. Un espectrómetro de RMN de campo bajo de este tipo se ha acreditado como adecuado para llevar a cabo una medición de RMN en huevos de ave para la determinación del sexo. Un espectrómetro de RMN requiere solo un coste de aparatos y gastos comparativamente bajo, por lo que el procedimiento también es adecuado para pequeñas instalaciones de incubación.
Además, de forma ventajosa se ha previsto que solo la zona superior del correspondiente huevo de ave se someta a un impulso de alta frecuencia. Para ello, el correspondiente huevo de ave se sitúa verticalmente en un dispositivo de medición, de modo que los vasos sanguíneos del embrión al cabo de una breve pausa se encuentren en la zona superior del huevo y, localizados de este modo, se puedan someter a la señal de RMN.
Para ello se ha previsto preferentemente, que sobre la zona superior del respectivo huevo de ave se disponga una bobina plana de alta frecuencia. El objeto de medición, es decir el huevo de ave, se coloca después en un dispositivo de medición, el cual está dispuesto en un campo magnético exterior homogéneo. La bobina plana de alta frecuencia está dispuesta en la zona superior del respectivo huevo de ave y genera el campo de radiofrecuencias para los pulsos de RMN. Al mismo tiempo, la bobina plana de alta frecuencia, la cual genera un campo de radiofrecuencias fuertemente no homogéneo, sirve también para la localización de la señal de la RMN. Es necesaria una localización, para que se reciban sobre todo señales de la zona superior del volumen en el cual se encuentran los vasos sanguíneos del embrión.
En una forma de ejecución particularmente muy preferida, se ha previsto disponer al mismo tiempo varios huevos de ave en varios espectrómetros de RMN de campo bajo dispuestos uno a continuación del otro y someterlos
sucesivamente a un pulso de alta frecuencia. Por esta disposición es posible llevar a cabo paralelamente en poco tiempo una determinación del sexo de varios huevos de ave.
En este caso se ha previsto, además, ventajosamente que todos los espectrómetros de RMN de campo bajo se conecten con una unidad de evaluación común.
La invención se explica a continuación con más detalle a modo de ejemplo con ayuda del esquema. Este muestra en Fig. 1 una representación esquemática en perspectiva de un dispositivo de medición para llevar a cabo el procedimiento conforme a la invención con un huevo de ave dispuesto por razones de visibilidad encima de una bobina plana de alta frecuencia, el cual en el caso de una medición está dispuesto en realidad debajo de la bobina de alta frecuencia,
Fig. 2 la bobina de alta frecuencia del dispositivo de medición, y
Fig. 3 espectros de RMN de siete huevos de ave en incubación.
En la Fig. 1 se representa un posible dispositivo de medición para llevar a cabo el procedimiento para la determinación del sexo, in ovo, de huevos de ave fecundados y en incubación. Este dispositivo de medición presenta, por ejemplo, un imán de RMN Halbach, cuyas dos placas de imán 1,2 están caracterizadas con N (norte) y S (sur). De forma conocida, este imán crea un campo magnético exterior homogéneo B0. Dentro de este campo magnético homogéneo B0 entre las dos placas magnéticas 1 y 2 está dispuesta una placa de recepción horizontal, no representada, de material no magnético, sobre la cual se dispone verticalmente un huevo 3 de ave. La zona superior del huevo 3 de ave está dispuesto limitando con una bobina plana 4 de alta frecuencia, horizontal. Esta bonina plana de alta frecuencia se ha representado en la figura 1 por razones de visibilidad debajo del huevo 3 de ave, sin embargo realmente se encuentra encima y se ha rotado 180°. En realidad, la bobina 4 de alta frecuencia se pone en contacto desde arriba con el respectivo huevo 3 de ave.
La bobina 4 de alta frecuencia genera un campo de radiofrecuencias B1 para la generación de los pulsos de RMN. Al mismo tiempo, la bobina plana 4 de alta frecuencia, la cual genera un campo B1 de alta frecuencia-RF fuertemente no homogéneo, sirve también para la localización de la señal de RMN. Es necesaria una localización para captar principalmente las señales de la zona superior del huevo 3 de ave, en la cual se encuentran los vasos sanguíneos del embrión, puesto que éstos en posición vertical del huevo 3 de ave se trasladan hacia arriba.
La Fig. 2 muestra el montaje de la bobina plana 4 de alta frecuencia. Sobre una placa 5 conductora se conecta una bobina 6 a través de condensadores (condensador Match con capacidad Cm y condensador Tune con capacidad Ct), con una consola 7 de RMN.
La Fig. 3 muestra los espectros de siete huevos de gallina fecundados y en incubación durante cuatro días. En la zona izquierda se reconocen respectivamente las señales de las nucleobases y en la zona derecha respectivamente las señales de los aminoácidos histidina, fenilalanina y tirosina.
Las alturas de las señales de las nucleobases en comparación con las alturas de las señales de los aminoácidos aromáticos indicados anteriormente se encuentran en las muestras 4 a 7 en el mismo orden de magnitud, mientras que las alturas de las señales de las nucleobases en comparación con las alturas de las señales de los aminoácidos aromáticos indicados anteriormente para las muestras 1 a 3 son claramente inferiores. De esto se deduce claramente, que a partir de la relación entre las intensidades de las señales de las nucleobases de los ADN de al menos un vaso sanguíneo de un embrión fecundado, y las señales de los aminoácidos histidina, fenilalanina y tirosina para las muestras 4 a 7 por un lado y para las muestras 1 a 3 de otro, resulta un valor evidentemente diferente. Mientras que en las muestras 2 y 3 la relación de intensidades es muy pequeña y se sitúa aproximadamente en 0,2, en las muestras 4 a 7 se sitúa aproximadamente en 1,0. A causa de esta clara diferencia de las relaciones de intensidad se pudo determinar que las muestras 1 a 3 proceden de embriones macho y las muestras 4 a 7 de embriones hembra. Estos resultados fueron verificados con el ensayo convencional de sangre PCR (reacción en cadena de la polimerasa) de las mismas muestras.
El procedimiento anteriormente descrito se puede llevar a cabo con un coste de aparatos relativamente bajo y, por lo tanto, con bajos costes, puesto que para la medición por microscopía de RMN solo se necesita un espectrómetro de campo bajo miniaturizado, el cual presenta una potencia del campo magnético entre 1 y 3 Tesla. Utilizando varios sistemas de medición dispuestos en paralelo es posible medir varios huevos de ave casi al mismo tiempo en varios espectrómetros de RMN de campo bajo dispuestos unos junto a otros, y someterlos sucesivamente a un pulso de alta frecuencia, lo que hace posible en la práctica determinar el sexo de huevos de ave con un coste de tiempo aceptable. Así, un proceso de medición en una muestra requiere ciertamente aproximadamente un minuto, pero aplicando pulsos de alta frecuencia sucesivos de varias disposiciones de medición se puede acelerar correspondientemente el rendimiento de huevos.
Lista de referencias:
1 Placa magnética
2 Placa magnética
3 Huevo de ave
4 Bobina de alta frecuencia 5 Placa conductora
6 Bobina
7 Consola de RMN
Claims (6)
1. Procedimiento para la determinación del sexo in ovo de huevos de ave fecundados y en incubación, en los cuales se vigila el periodo de incubación del respectivo huevo de ave hasta la formación de al menos un vaso sanguíneo y, a continuación, el al menos un vaso sanguíneo se analiza en lo relativo a una determinación del sexo, en donde el respectivo huevo (3) de ave después de la formación de al menos un vaso sanguíneo se mide desde fuera de forma no invasiva mediante espectroscopía de RMN, caracterizado por que se obtiene la relación entre las intensidades de las señales de las nucleobases a partir del ADN del al menos un vaso sanguíneo, y las señales de los aminoácidos aromáticos histidina, fenilalanina y tirosina, presentando esta relación de intensidades para la sangre procedente de embriones macho y embriones hembra un valor diferente evaluable, determinándose a continuación el sexo del respectivo huevo de ave en una unidad de evaluación a partir de la relación de intensidades obtenida.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por que
el respectivo huevo de ave se dispone en un espectrómetro de RMN de campo bajo, presentando el campo magnético del espectrómetro de RMN de campo bajo una potencia del campo magnético entre 1 y 3 Tesla.
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado por que
solo la zona superior del respectivo huevo de ave se somete a un pulso de alta frecuencia.
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado por que
sobre el lado superior del respectivo huevo de ave se dispone una bobina plana de alta frecuencia.
5. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 2 a 4,
caracterizado por que
en varios espectrómetros de RMN de campo bajo dispuestos unos junto a otros se disponen varios huevos de ave a la vez y se someten sucesivamente a un pulso de alta frecuencia.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado por que todos los espectrómetros de RMN de campo bajo se conectan con un unidad de evaluación común.
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