How can incubation conditions improve the resilience of chicken production in Africa and Europe in the context of global warming?

International audienceGlobal warming affects livestock and especially poultry production, due to a higher variability of environmental conditions and average global temperatures, heat waves, risks for feed supply chains and sanitary issues. Considering chicken meat production that is still growing worldwide, high environmental temperatures decrease poultry growth performance and can even induce mortality. In this context innovative incubation programs were experimentally explored in order to improve the thermotolerance of broilers in the long term. They were aimed at re-introducing thermal variability during the embryogenesis of the bird, when its thermoregulatory system is still immature and plastic, in order to facilitate the later thermotolerance capacities of the bird. Cyclical increases in incubation temperatures, tested with different programs on slow growing birds in Africa, or fast-growing birds in Europe and Israel, have proved their efficacy to decrease mortality at slaughter age with very limited or no effects on performance. The biological basis of these improvements lies in long term physiological, metabolic and epigenetic changes in peripheral and/or central tissues controlling heat production, heat loss and stress response. Research in quails used as a model animal also showed that effects induced by changes in temperature during early incubation could be transferred to next generations with a partial reversibility of effects when the incubation treatment is not applied any more. The application of lower incubation temperatures during the late embryogenesis was also tested in fast growing broilers in order to improve cold tolerance, especially in chick when energy use and costs at start are high. This research could lead to applications in hatcheries for improving the adaptation of chickens in the long term to the foreseen increasingly varying environmental conditions

Combined strategies for adapting poultry production to climate change

International audienc

Face au changement climatique, quelles stratégies d’atténuation et d’adaptation pour les productions avicoles ?

Cet article a pour origine une synthèse réalisée dans le cadre du World’s Poultry Congress (Collinet al., 2022).International audiencePoultry meat and eggs are major sources of animal protein for human consumption worldwide. Their production has increased rapidly in recent decades. However, poultry production is vulnerable to climate change, in particular to global warming and its direct and indirect consequences. To cope with this, it is necessary to implement adaptation strategies at the animal level, in particular by improving the resilience of the animals; these strategies require, on the one hand, a better understanding of the physiology of the birds (thermoregulation, efficiency for meat and egg production, etc.) and, on the other hand, the search for innovations in relation to nutrition, health, early reprogramming or genetics (integration of new adaptive traits in selection strategies). Solutions also need to be found at the production systems level to take into account the changes in the geographical distribution of diseases linked to climate change and to introduce mitigation practices to reduce energy consumption and greenhouse gas emissions. Interdisciplinary research focusing on genetics, technical methods (such as early thermal programming), engineering solutions, nutritional innovations and new breeding strategies is being developed. These strategies consider the growing social demand for ethical animal production in the perspectives of the “One Health” and “One Welfare” concepts and limit the feed-food competition in the context of climate change. This review illustrates through a few examples the levers of improvement and combined adaptive strategies that can be considered to make poultry production systems more resilient in the context of climate change.La viande de volaille et les œufs sont des sources principales de protéines animales pour l’alimentation humaine dans le monde. Leur pro-duction a augmenté rapidement au cours des dernières décennies. Cependant, les productions avicoles sont vulnérables au changement climatique, en particulier au réchauffement de la planète et à ses conséquences directes et indirectes. Pour y faire face, il est nécessaire de mettre en place des stratégies d’adaptation des animaux, en particulier en améliorant leur résilience. Ces stratégies nécessitent d’une part de mieux comprendre la physiologie des oiseaux (thermorégulation, efficacité pour la production de viande et d’œufs...) et d’autre part de rechercher des innovations en lien avec la nutrition, la santé, la reprogrammation précoce ou encore la génétique (intégration de nouveaux caractères adaptatifs dans les stratégies de sélection). Il faut également trouver des solutions au niveau des systèmes de production, par exemple en prenant en compte les aires de répartition géographique des maladies liées au changement climatique et en introduisant des pratiques d’atténuation pour réduire les consommations d’énergie et les émissions de gaz à effet de serre. Des recherches interdiscipli-naires axées sur la génétique, les méthodes techniques (telles que la programmation thermique précoce), les solutions d’ingénierie, des innovations nutritionnelles et de nouvelles stratégies d’élevage agroécologiques sont ainsi développées. Ces stratégies tiennent compte de la demande sociale croissante en faveur de productions animales éthiques dans les perspectives d’une seule santé (« One Health ») et d’un seul bien-être (« One Welfare ») et visent à limiter la concurrence entre l’homme et les animaux pour les ressources alimentaires. Cette revue illustre par quelques exemples les leviers d’amélioration et de stratégies adaptatives envisageables pour rendre les animaux et les systèmes de production avicole plus résilients dans le contexte du changement climatique

Multigenerational effects of heat manipulation during embryogenesis on body temperature and growth in broiler chickens

International audienc

Epigenetics for heat tolerance

Epigenetics for heat tolerance. Symposium CERSA Poultry Production under ho and humid climate condition

Short cold exposures during incubation and postnatal cold temperature affect performance, breast meat quality, and welfare parameters in broiler chickens

International audienceCold stimulations during egg incubation were reported to limit the occurrence of ascites in broilers subjected to cold temperature after 14 d of age. However, data are lacking on the impacts of such strategy in case of cold temperature conditions at start. This study aimed to evaluate the effects of incubation and posthatch cold challenge on performance, breast muscle integrity, and meat processing quality in broiler chickens. Ross 308 eggs were incubated under control temperature (I0, 37.6°C) or subjected to 15°C during 30 min on day 18 and 19 of incubation (I1). Chicks from each group were reared in floor pens either at standard rearing temperature (T0), from 32°C at 0 d to 21°C at 21 d of age, or exposed to colder rearing temperature (T1), from 29°C at 0 to 21°C at 21 d of age. All birds were then kept at 21°C until slaughter (day 40), when body weights (BW), feed conversion ratio (FCR), breast muscle yield, meat processing quality, and the occurrences of meat defects, hock burns, and pododermatitis were recorded. No significant impact of incubation conditions on hatchability was observed. At day 40, BW was more under T1 than under T0 conditions, with T0 females (but not males) presenting more BW after I1 than after I0 conditions. In the whole period, T1 chickens presented lower FCR than T0 chickens and higher breast meat yields at day 40. The occurrence of white striping was more in I1T1 males than in all other groups, except for the I0T1 males. Hock burns were more frequent in I1T1 males than in all females and I0T0 males, whereas the occurrence of pododermatitis was lower in T0 males than in other groups. Despite some positive effects of I1 incubation on growth after starting under low ambient temperature, this study reveals the limits of such strategy concerning chicken health and welfare, demonstrating that early thermal environment is a major component of the quality and sustainability of chicken meat production

Comment améliorer les capacités d’adaptation des oiseaux d’élevage aux variations de température ? Analyse multicritère de techniques d’acclimatation embryonnaire et étude des mécanismes impliqués

Améliorer la durabilité des systèmes d’élevage nécessite à la fois de maintenir voire renforcer leur rentabilité, tout en préservant l’environnement et en répondant aux attentes de la société, notamment en termes de bien-être animal et d’acceptabilité des pratiques d’élevage. La production de volailles en régions chaudes (Brésil, Asie, Afrique…) s’est accrue ces dernières années, et les génotypes de poulets de chair utilisés y sont souvent les mêmes qu’en zone tempérée. Dans ces régions comme en Europe surviennent de plus en plus fréquemment des conditions climatiques extrêmes. Or les oiseaux d’élevage à croissance rapide sont particulièrement sensibles aux variations de températures, notamment au froid lors des premiers jours de vie du poussin et à la chaleur en fin d’élevage. Dans ce contexte, notre objectif est d’améliorer les capacités d’adaptation des poulets de chair face aux variations de leur environnement thermique pour améliorer leur bien-être, leur santé et leurs performances. Ce renforcement des capacités d’adaptation pourrait également limiter la consommation d’énergie non-renouvelable pour la régulation thermique des bâtiments (chauffage, ventilation, climatisation…), et donc réduire la contribution des élevages au changement climatique. Notre stratégie pour améliorer les capacités d’adaptation des volailles aux variations de température ambiante est de les exposer pendant l’embryogenèse à des changements de température et d’hygrométrie d’incubation spécifiques. Au cours du projet ANR THERMOCHICK (2009-2013), nous avons étudié les effets à long terme de variations de température d’incubation des oeufs sur la physiologie et le métabolisme du poulet pour comprendre les mécanismes mis en jeu dans l’acclimatation précoce du poulet de chair. Nos recherches visent également à explorer les mécanismes épigénétiques impliqués dans les modifications d’expression de gènes observées suite à l’acclimatation embryonnaire chez le poulet et la caille. Enfin, pour évaluer le potentiel d’application des techniques d’acclimatation embryonnaire au chaud et au froid, des évaluations multicritères sont réalisées en condition d’élevage tempérées ou tropicales avec nos partenaires de l’Unité Mixte Technologique « Biologie et Innovation en Recherches et Développement pour l’aviculture - Aviculture, Système et Territoire » (UMT BIRD) et du Centre d’Excellence Régional en Sciences Aviaires (CERSA, Université de Lomé) au Togo