我国是世界蛋鸡养殖大国,禽蛋产量2012年达2861.17万吨,但由于鸡蛋从生产到销售的过程中容易破损,对于种蛋而言导致胚胎死亡、孵化率降低,造成极大的经济损失。所以蛋壳厚度和强度是蛋品质的重要衡量指标,而影响蛋壳质量的因素包括遗传、营养、疾病、饲养管理等方面,由于饲料在饲养成本中占据绝大部分,所以对于蛋壳质量的研究主要聚焦在饲料营养方面。
一 蛋壳的形成和结构
蛋壳在子宫部(蛋壳腺囊部)形成,约需15~16小时,蛋壳物质由子宫内蛋壳腺上的黏膜细胞所分泌的蛋壳液沉积而成,蛋壳液叶,含有钙离子、碳酸氢根离子以及可溶的蛋白质基质前体。碳酸氢根离子主要来自于血液和蛋壳腺中细胞代谢产生的二氧化碳,二氧化碳在蛋壳腺中的碳酸酐酶的催化下形成重碳酸根离子,重碳酸根离子再离解成碳酸氢根离子,再与钙离子结合成晶体碳酸钙,沉积于蛋壳膜表面,从而形成蛋壳。
蛋壳主要由碳酸钙组成,共有5层结构,从里到外依次是蛋壳内膜、蛋壳外膜、乳头锥状层、海绵层和蛋壳层,蛋壳外膜是蛋壳形成的基础,海绵层决定了蛋壳厚度和硬度。 60g鸡蛋中含蛋壳5.9g,蛋壳中水分为0.1g,蛋白质为0.2g,则蛋壳占鸡蛋重为9.8%,蛋壳中水分占1.7%,蛋白质占3.4%。
二 蛋壳质量的衡量指标
蛋壳属性包含结构属性和物质属性两个部分,均会影响蛋壳质量。蛋壳的结构属性主要包括蛋形指数、蛋壳厚度、蛋壳韧度、蛋壳比例、蛋壳颜色、蛋比重及蛋壳超微结构等;物质属性则主要为蛋壳有机与无机组分及元素组成等。本文主要从蛋壳质量的传统且主要的评价指标,即蛋壳厚度与蛋壳强度来阐述。
1 蛋壳厚度
蛋壳厚度一般在0.3~0.4mm,蛋壳厚度发生微小的变化,蛋壳的破损程度便会受到很大的影响。研究表明,海兰褐壳鸡蛋、丝羽乌鸡蛋、白来航鸡蛋平均蛋壳厚度为0.35mm、0.34mm、0.32mm。蛋壳的厚度在0.38~0.4mm,蛋的破损程度为2%~3%;而当蛋壳的厚度在0.3~0.32mm时,蛋壳的破损率高达10%。
2 蛋壳强度
蛋壳强度即为蛋壳抗坏损力。一般用蛋壳强度测定仪测定每平方厘米蛋壳所承受的压力大小,良好的蛋壳强度应在3.5kg/cm2左右。研究表明,海兰褐壳鸡蛋、丝羽乌鸡蛋、白来航鸡蛋平均蛋壳强度为0.36MPa、0.33MPa、0.27MPa,蛋壳强度与蛋壳厚度呈强的正相关。
三 影响蛋壳质量的营养因素
1 钙
钙是蛋壳的主要组成成分,决定蛋壳的强度和厚度。钙摄入的推荐量是根据鸡的日龄而决定的,开产前一周后备母鸡的钙水平需求较高(3.75%)。如果日粮中钙缺乏,母鸡将通过提高采食量来摄入足够钙从而导致脂肪肝,造成蛋壳质量降低。NRC(1994)推荐白壳与棕壳商品蛋鸡产蛋期饲料中每天推荐钙摄入量为3.25g、3.60g。饲料中钙水平为3.5%~4.0%时,可以获得优质蛋壳。饲喂低钙饲料引起血钙降低,产薄壳蛋、软壳蛋。钙浓度过高亦无益,还会影响磷船、锌等元素的吸收。
白粮钙源颗粒大小也会影响蛋壳质量,产蛋期日粮中提供颗粒大小在0.8mm~2.0mm间的粗石灰石优于细石灰石颗粒(<0.5mm)。研究发现饲喂粗石灰石颗粒或贝壳粉比饲喂细石灰石颗粒可以获得较高的蛋重和蛋壳重量。
2 磷(植酸酶)
磷是蛋壳形成中的重要元素,决定蛋壳的韧性和弹性。由于植物性饲料中大部分为植酸磷,无法被蛋鸡有效利用,必须存饲粮中添加无机磷。研究证明,饲料中总磷量在0.5%~0.65%、有效磷在0.3%~0.45%时蛋壳强度较好,有效磷含量太高会降低蛋壳品质。NRC(1994)推荐白壳商品蛋鸡产蛋期饲料中每天非植酸磷摄入量为250mg。研究认为,适当降低饲粮磷水平可以提高蛋品质,而过高和过低的饲粮磷水千都对蛋壳质量有影响。
研究表明,以DCP和粗制颗粒磷酸盐作为磷源,蛋壳质量无显著差异。低磷饲粮显著提高了蛋鸡破壳蛋率和畸形蛋率,显著降低了蛋壳强度。而来航鸡对无机磷的需要量在40年时间里不断下降。
3 维生素
VD3对于蛋壳的形成有着重要的作用,VD3在家禽体内经代谢转化为1,25-二羟胆钙化醇,可提高肠黏膜细胞中钙结合蛋白的合成,促进肠道对钙、磷的吸收和提高血液中钙、磷水平。缺乏VD3将会影响肠道黏膜细胞对钙的吸收力,导致产蛋量下降,产软壳蛋、破壳蛋增多。研究表明在33周龄海兰褐壳蛋鸡日粮中中添加1500IU/kgVD3的蛋壳质量最理想,与低VD3组相比,破蛋率降低74.36%,蛋壳厚度提高8.59%,蛋壳强度提高13.09%。但是过量添加VD3对蛋鸡品质有负面影响,从死亡率、破蛋率、蛋重等综合效益考虑,建议VD3的添加量以不超过3750IU/kg配合饲料为宜。
VC对蛋壳质量的影响主要是通过在肾脏中激活VD3实现的。小肠吸收的VD3到达肝脏转化为25-羟胆钙化醇,之后在肾脏VC的作用下转变为1,25-羟胆钙化醇,促进钙结合蛋白的合成,从而改善蛋壳的质量和提高蛋壳强度。在热应激条件下,在蛋鸡日粮中添加VC,能增进钙从骨骼中分泌出来,使血浆中钙含量增加,从而显著降低异形蛋、薄壳蛋和软壳蛋率。
四 其他
其他方面如微量元素、饲料蛋白水平、电解质平衡等均能影响蛋壳强度和厚度。
NRC(1994)推荐锰的摄入量为2.2mg/只/d或22吨/kg日粮。如果在日粮中加入锰来改进蛋壳质量,以维持较好的蛋壳质量,至少需添加70mg/kg的锰。
蛋鸡为每一枚蛋生产所提供的蛋壳材料数量相当稳定。所以当蛋变大时,蛋壳必然变薄,因此更易破碎。所以控制蛋重也可以一定程度上减少蛋壳质量问题。
蛋壳形成过程是一个产酸的过程。产蛋鸡在18~20h内产一枚蛋大概要分泌5gCaCO3,含100mmolCO32-,而子宫粘膜细胞分泌HCO3-和Ca2+到壳腺管腔形成蛋壳时H+转入血浆,使PH下降0.03~0.08。因此,可通过调节日粮电解质平衡(dEB)来提高蛋壳质量。
除了饲料营养因素,应激、健康状况、药物影响、饲养管理等均能对蛋壳质量造成影响,需从各个方面加以关注和控制。