Under commercial conditions, laying hen chicks are exposed to a range of stressful events immediately after hatch. Here, we studied whether environmental enrichment was able to reduce the stress sensitivity of these chicks. A total of 50 hatchery chicks (HC) and 50 control chicks (CC) were raised in enriched pens (E), while 53 HC + 53 CC were raised in standard non-enriched floor pens (NE). HC weighed less on day one, but there was no effect of hatchery treatment at later ages. HC were more pessimistic in a cognitive judgement bias test and emitted more distress calls when socially isolated, indicating that hatchery stress affected behaviour and stress sensitivity. However, enrichment did not affect the behaviour in any of these tests. We found no effects of hatchery stress in a novel environment, but indications that enrichment may have increased fearfulness of HC. The sensitivity of the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis was reduced in HC-E compared to HC-NE, indicating that enrichment buffered the physiological stress sensitivity in HC; however, the opposite pattern was found in CC. In conclusion, our results show complex and somewhat contradictory effects on the ability of enrichment to buffer the consequences of stress in commercial hatcheries.

Around the world, more than 76.7 million tons of eggs are consumed every year. To meet this demand, billions of laying hen chicks are produced under highly industrial circum-stances. These chicks are hatched in commercial hatcheries for laying hens in a presumably stressful environment, which might affect their welfare and production later in life.   

When the eggs arrive to the hatchery, they are inserted in large cabinet incubators that can hold approximately 60 000 eggs. The incubators are calibrated for optimal hatchability which includes turning of the eggs as well as fluctuating temperature and humidity over the day. This is regulated by fans whose purpose consists of removing heat and circulating the air in the incubators. However, the drawback of these fans is that their noise levels exceed 90 dB, which is equal to the sound of a passing train. After 19 days, the eggs are moved to a hatcher for the last days of incubation, in which they are exposed to formaldehyde for disinfection purposes. The eggs hatch after 21 days of incubation but are kept in the hatcher for an additional day to maximize hatchability rate. After removal from the hatcher, the racks with chicks are tilted onto a conveyer belt and separated from the shells. The chicks are then conveyed to a sex-sorting station where the males are dis-carded, and the females are further processed to a vaccination station. Once vaccinated, the animals are automatically counted and packed in transport boxes which are loaded onto a truck and transported to rearing farms.   

The aim of this thesis was to investigate if and how the chickens are short- and long-term affected by this hatchery procedure, including incubation and transportation, and how this might affect their welfare. In all experiments, we have compared commercial hatchery incubated, hatched, processed, and transported White Leghorn chicks (hatchery chicks, HC) with chicks incubated and hatched in a calm environment, and gently placed in their home pens directly after hatch (control chicks, CC). In all experiments, HC and CC were from the same parental stock and kept in separate but identical pens.   

In paper I, we blood sampled the chicks before and after the hatchery handling to evaluate stress hormone levels (CORT) in the hatchery. The HC had significantly higher CORT levels than the CC had at a corresponding time point, which implies that the hatchery treatment is a highly stressful experience. Our results of behaviour, HPA-axis sensitivity, and feather damages showed that the commercial hatchery treatment has a long-lasting overall negative effect on the animals up to at least 20 weeks of age.   

In paper II, we aimed to compare chicks incubated, hatched, and sorted at the hatchery, with chicks incubated and hatched at the hatchery who were not sorted, to distinguish the stress effects of the actual conveying and handling. We could not find any major differences between the groups and concluded that the most stressful part in the commercial hatchery seems to be the incubation and hatching, potentially due to the high noise levels and formaldehyde exposure.  

In paper III, we investigated possible welfare implications of the hatchery procedure by using a cognitive judgement bias (CJB) test that is used to measure optimism/pessimism in animals. In general, pessimistic animals perceive the same environment as more negative than optimistic animals, hence, this has a great impact on their welfare. When testing HC and CC in a CJB test, we could see that HC were consistently more pessimistic than CC, during 1st, but also during 10th week of age. This means that the hatchery treatment has a long-lasting effect on the cognitive state of the animals, implying the animals exposed to this have a poorer welfare.  

In paper IV, we investigated possible effects of the hatchery treatment on production parameters. We found that HC weighed less, and laid fewer and smaller eggs than CC. HC performed more feather pecking behaviour before sexual maturity, although the feather condition after sexual maturity showed the opposite pattern. We conclude that there seems to be an effect of the hatchery treatment on traits relevant for the industry, and that this effect seems to be overall negative.   

In the last study, paper V, we investigated if it is possible to buffer the hatchery stress with environmental enrichment. The enriched chicks were kept in a complex environment and imprinted on, and provided with, a stuffed mother hen. We could see a supressed physiological stress reaction to restraint in enriched HC, however, the opposite pattern was shown in CC. We found no other effects of environmental enrichment, how-ever, an overall difference between the groups where HC were more pessimistic and fearful than CC, which is in line with our previous results.   

In conclusion, the hatchery procedure including incubation, hatching, conveying, sex sorting, vaccination, and transport seems to have an overall long-lasting negative effect on chicks, where HC are more fearful and pessimistic, have a more sensitive HPA-axis, show more feather pecking behaviour, and are negatively affected with regard to traits relevant to the industry. I think that these results are highly relevant, not only for the industry, but also for the welfare of the world’s most common farm animal.   

Varje år äter vi mer än 76.7 miljoner ton ägg runt om i världen och för att kunna möta den här efterfrågan måste det varje år kläckas fram miljarder av värphöns. Dessa djur kläcks i kommersiella, storskaliga kläckerier och hanteras på ett sätt som möjligen skulle kunna påverka dem negativt, men forskningen på det här området är än så länge sparsam. När äggen anländer till kläckeriet placeras de i inkubatorer som rymmer omkring 60 000 ägg. Inkubatorerna är noga inställda för maximal kläckbarhet och med hjälp av fläktar regleras temperatur och luftfuktighet över dagen. Fläktarna är nödvändiga för att djuren ska överleva i inkubatorer av den här storleken, men nackdelen med dem är att de producerar buller som kan jämföras med ljudnivån från ett förbipasserande tåg. Efter 19 dagar i inkubatorn flyttas äggen över till en kläckare där djuren i desinfektionssyfte exponeras för cancerogen formalingas. Äggen kläcks efter två dagar i kläckaren, men lämnas där ytterligare ett dygn. Detta görs för att maximera antalet kycklingar som kläcks, då det för vissa individer tar längre tid att ta sig ut ur ägget än för andra. Efter totalt 22 dagar tas plastbackarna med djuren ut, och de hälls på ett löpande band. Djuren transporteras via bandet till en könssorteringsstation där tupparna sorteras bort och avlivas med koldioxid eftersom de inte kan användas i äggproduktionen. Hönskycklingarna transporteras vidare till en vaccinationsstation, maskinräknas, packas i lådor, lastas på en lastbil och körs till uppfödningsgårdar.  

Syftet med mitt projekt var att undersöka om och hur kycklingarna påverkas av den här hanteringen i kläckeriet, ur ett kort- men också ur ett långsiktigt perspektiv. I alla våra försök har vi jämfört vita leghornkycklingar som i ett industriellt kläckeri har inkuberats, kläckts, sorteras och transporterats, med kontrolldjur som har inkuberats i en tyst miljö och efter kläckning lugnt och försiktigt placerats i en hembox. Inom varje försök har de här två grupperna varit från samma föräldradjur, och hållits separat i olika men identiska boxar.

I artikel I tog vi blodprover på kycklingarna före och efter kläckerihanteringen för att mäta deras stresshormonnivåer. De hade signifikant högre nivåer än vad våra kontroll-djur hade vid motsvarade tidpunkt, vilket tyder på att hanteringen i kläckeriet är en stressfylld upplevelse för de nykläckta djuren. Vi undersökte också effekter av kläckeri-hanteringen på olika beteenden, känsligheten av det fysiologiska stressystemet samt på fjäderskador senare i livet, och såg att kläckerihanteringen har en negativ påverkan på djuren upp till åtminstone 20 veckors ålder.  

I artikel II undersökte vi om det fanns liknande skillnader mellan kycklingar som inkuberats, kläcks och sorterats på kläckeriet och kycklingar som inkuberats och kläcks industriellt, men inte sorterats. På så sätt kunde vi renodla effekten av själva sorterings-processen på kläckeriet. Vi kunde inte hitta några stora skillnader mellan grupperna och drog därför slutsatsen att den del i kläckeriet som verkar ha störst påverkan på djuren är inkubationen och kläckningen snarare än hanteringen. Vår hypotes är att detta beror på den höga ljudnivån och formalinbehandlingen, men fler studier behövs för att kunna bekräfta det.   

I artikel III undersökte vi om kläckerihanteringen påverkar djurens välfärd på ett negativt sätt. För att ta reda på detta använde vi ett test som är utvecklat för att mäta optimism och pessimism hos djur. Djur som är pessimistiska kan generellt anses ha en nedsatt välfärd då de upplever till exempel en produktionsmiljö som sämre än vad ett optimistiskt djur gör. När vi testade våra två grupper – djur som inkuberats, kläckts och hanterats industriellt och kontrolldjur som inkuberats, kläcks och hanterats under lugna omständigheter – kunde vi se att kläckeridjuren var signifikant mer pessimistiska än kontrolldjuren. Den här effekten kvarstod i viss mån efter så lång tid som tio veckor. Kläckerihanteringen har med andra ord långvariga negativa effekter på djurens upplevelse av sin miljö, vilket i förlängningen kan leda till en sämre djurvälfärd.  

I artikel IV undersökte vi om kläckerihanteringen i någon mån påverkar produktionen hos djuren. Vi såg att djuren från ett kommersiellt kläckeri la färre och mindre ägg än djur som hanterats lugnt. De här djuren utförde också mer fjäderhackning, även om skador på fjäderdräkten visade på motsatt förhållande. Vår slutsats från artikel IV är att kläckerihanteringen i viss mån påverkar egenskaper som är relevanta för industrin, och att effekterna generellt sett verkar vara negativa.  

I den sista studien, artikel V, undersökte vi om det är möjligt att buffra stressen från kläckeriet med en komplex miljö. Vi jämförde fyra grupper av djur: två grupper från kläckeriet, där den ena gruppen hölls i en berikad miljö och den andra i en vanlig produktionsmiljö, och två grupper kontrolldjur som fick motsvarande två behandlingar. Utöver en komplex miljö bestod berikningen av en modellhöna monterad ovanpå ett värme-tak som kunde erbjuda värme och skydd åt kycklingarna på samma sätt som en levande höna skulle ha gjort. En del av våra resultat antyder att berikning har kapacitet att buffra fysiologisk stress hos kycklingar från ett kommersiellt kläckeri. I linje med tidigare studier fann vi en generell effekt där djuren från kläckeriet var mer rädda och pessimistiska än vad kontrolldjuren var.  

Sammantaget så är min slutsats att kläckerihanteringen, inklusive inkubation, kläckning, transport på det löpande bandet, könssortering, vaccination och transport ut till gårdarna, har en långvarig negativ effekt, där djur från ett kommersiellt kläckeri jämfört med kontrolldjur är mer rädda och pessimistiska, har ett känsligare fysiologiskt stressystem, visar mer fjäderhackningsbeteenden och är negativt påverkade med avseende på produktion, så som viktökning och äggläggning. Jag tror att dessa resultat är högrelevanta och viktiga, inte bara för industrin utan också för välfärden hos världens vanligaste produktionsdjur.

Every year, billions of egg layer chicks around the world are hatched under highly stressful, industrial circumstances. Here, it is investigated how the stressful procedure in the commercial hatchery, including incubation, hatching, processing, and transport affects the chicks with regards to traits relevant for the egg production industry. These traits were compared to those of a control group hatched in a small incubator and handled gently och quietly in a quiet room without any processing and transport. The chicks were weighed at hatch and at eight additional time points: 4 days, 1 week (w), 2 w, 3 w, 5 w, 8 w, 20 w and 25 w of age. Feather pecking was studied at 15 w of age and damages to the feathers and injuries on the comb and wattle were assessed at 25 w of age. From 19 w of age, eggs were collected on three days per week, counted and weighed. Chicks from a commercial hatchery had a lower hatch weight than control chicks (p<0.001). At 20 w of age, the weight of the commercial hatched chicks was still numerically lower, although this did not reach statistical significance. Commercially hatched chicks tended to show more feather pecking behaviour at 15 w of age compared to control chicks (p<0.1), although feather condition at 25 w of age showed the opposite pattern. Regarding production, commercially hatched chickens laid fewer (p<0.05) and smaller (p<0.05) eggs than chicks hatched and handled under calm circumstances. From this experiment, it is concluded that the stressful experience in the commercial hatchery has an overall negative effect on traits relevant for the industry.