正常蛋与暗斑蛋的品质和蛋壳超微结构差异分析

高金波 韩海霞 周艳 刘玮 刘杰 曹顶国 李福伟 雷秋霞

摘要：本研究旨在探明正常蛋与暗斑蛋的蛋品质和蛋壳超微结构方面的差异。以寿光鸡为研究对象，收集正常蛋和暗斑蛋各60枚，统计蛋品质和蛋壳超微结构等数据。研究结果显示，暗斑蛋的哈氏单位、蛋白高度极显著低于正常蛋（P< 0.01），蛋重显著高于正常蛋（P< 0.05），蛋壳厚度、蛋壳强度、蛋壳比率高于正常蛋，但差异不显著（P> 0.05），蛋形指数、蛋黄比率和蛋黄颜色和正常蛋几乎没有差异;暗斑蛋的乳突层厚度、有效层厚度显著高于正常蛋（P< 0. 05 ）。结果表明暗斑蛋与正常蛋在蛋品质和蛋壳超微结构方面存在差异。

关键词：暗斑蛋;蛋品质;蛋壳超微结构

中图分类号：S879.3  文献标识号：A  文章编号：1001-4942（2019）08-0112-04

Abstract The purpose of this study was to explore the differences in egg quality and eggshell ultrastructure between normal and translucent eggs. We took Shouguang Chicken as research object， and collected 60 normal eggs and 60 translucent eggs for this study.The results showed that the Harrington unit and albumen height of translucent eggs were extremely significantly lower than those of normal eggs （P0.05）.There were almost no differences in eggshell index， egg yolk ratio and egg yolk color between the two type eggs. But the mammillary layer thickness and effective layer thickness of translucent egg were significantly higher than those of normal eggs （P

Keywords Translucent egg; Egg quality; Eggshell ultrastructure

2016年我国共生产2 600万吨鸡蛋，其中2 500万吨用于日常消费和蛋品加工，但是仍然以鲜蛋消费（92%～93%）为主。据测算，2016年鸡蛋深加工率不足2%，2%的雞蛋用于出口，还有5%的损耗率[1]。2018年，商品蛋鸡饲养总收益约297.13亿元。蛋鸡产业已经成为我国农业发展的支柱产业，因此改善蛋品质、提高蛋壳质量对于保障食品安全、推动蛋鸡产业发展具有重要意义。

鸡蛋是人类廉价、优质蛋白质的主要来源，同其他禽蛋一样包含了胚胎生长发育所需的全部营养物质。从生物学意义上来说，蛋壳是禽类胚胎发育过程中气体交换以及水分蒸发的场所[2]，一方面为胚胎生长发育提供钙离子，另一方面具有一定的固定形态和抗压能力，提供了一个相对独立和稳定的内部环境，隔绝外部不利环境因子对鸡蛋的侵害;从经济意义上来说，品质好的鸡蛋壳既能够显著降低鸡蛋在生产、运输、加工过程中由于蛋壳破损导致的经济损失，又能够提高种蛋的孵化率和经济效益。

随着食品质量问题越来越受到关注，消费者对鸡蛋质量要求也越来越高，对色泽鲜亮、蛋壳质量好、味道鲜美的鸡蛋需求大幅度增加。暗斑蛋是鸡蛋产出后在一定时间、温度等条件下在蛋壳表面显现出一种浅褐色斑点的鸡蛋，LED光源下照射暗斑会变成半透明色[3]。国际上对暗斑蛋的研究已有90多年的历史，暗斑蛋被国外学者称为translucent egg（半透明蛋），最早由 Holst 等在1932年提出，国内学者将暗斑称为“薄斑”或“底斑”[4]。随后几十年，很多学者从不同角度进行了研究，但是对其基本表现规律、遗传特性、结构差异和形成机理等并不清楚。暗斑蛋广泛存在于白壳、粉壳、褐壳和绿壳等不同颜色蛋壳的蛋鸡群体中[5]。随着对鸡蛋食品质量安全问题、种蛋孵化率等经济问题的重视，研究者一直在寻找解决鸡蛋暗斑问题的突破口。

本研究通过蛋品质检测、蛋壳超微结构观察，比较分析暗斑蛋与正常蛋之间存在的差异，为探明暗斑蛋形成的原因提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本研究选取100只500天寿光鸡母鸡作为研究对象，从中筛选出暗斑蛋和正常蛋各60枚，用于蛋品质检测和蛋壳超微结构观察。

1.2 试验时间及地点

2017年10月20日至11月30日，在山东省农业科学院家禽研究所育种工程中心实验室开展试验。

1.3 仪器设备

SPX智能型生化培养箱（宁波江南仪器厂）;JY3002称重仪（上海精密科学仪器有限公司）;蛋壳厚度测量仪（ETG-1061，日本Robotmation公司）;蛋壳强度测试仪 （EFG-0503，日本Robotmation公司）;多功能蛋品检测仪（EMT-5200，日本Robotmation公司）;离子溅射仪KYKY SBC-12（日本）;蔡司SIGMA 300扫描电子显微镜（日本）。

1.4 试验方法

1.4.1 蛋品质测定方法 将筛选的60枚正常鸡蛋和60枚暗斑鸡蛋室温放置一周后测定蛋品质和蛋壳质量。蛋形指数以“横径/纵径”计算，蛋壳厚度、蛋壳强度分别用蛋壳厚度测量仪和蛋壳强度测试仪测定，哈氏单位、蛋黄颜色、蛋白高度采用多功能蛋品检测仪测定。

1.4.2 蛋壳SEM图像获取方法 将蛋壳清洗干净，去除蛋壳膜，置于37℃干燥箱中过夜。选取蛋壳赤道部为试验样品，蛋壳外表面向上，拇指轻按，使其碎成小块，将蛋壳断面粘于样品台上。采用离子溅射仪进行喷金处理约20 min，取出样品置入蔡司SIGMA 300扫描电子显微镜下观察蛋壳断面，分别放大100、800、1 600 倍，获取图像并保存。

1.5 数据分析

数据采用 Microsoft Excel 2007 和SAS （Version 8e，SAS Institute，1998）软件进行统计分析，通过 SAS 中的 Duncans多重比较法对不同组别的蛋重、蛋白高度、哈氏单位、有效层厚度、乳突层厚度等指标进行显著性分析。试验数据以平均值±标准差表示，P<0.05表示差异显著，P

2 结果与分析

2.1 暗斑蛋与正常蛋的品质差异

从表1可以看出，暗斑蛋的哈氏单位、蛋白高度极显著低于正常蛋（P<0.01），蛋重显著高于正常蛋（P0.05），蛋形指数、蛋黄比率和蛋黄颜色和正常蛋几乎没有差异。

2.2 暗斑蛋与正常蛋的蛋壳超微结构差异

超微结构（图1）统计的蛋壳厚度为乳突层厚度与有效层厚度之和，从表2可以看出暗斑蛋的乳突层厚度、有效层厚度均显著高于正常蛋（P<0.05），蛋壳厚度极显著高于正常蛋（P<0.01）。

3 讨论与结论

寿光鸡作为地方鸡种，蛋重直接影响鸡蛋外观，在产蛋后期蛋重过大将影响鸡蛋销售价格。本研究结果表明，在产蛋后期，寿光鸡的暗斑蛋蛋重显著高于正常蛋，哈氏单位极显著低于正常蛋，说明产暗斑蛋的个体后期蛋重增长过快，蛋品质下降。可能是产暗斑蛋个体和产正常蛋个体之间调控鸡蛋形成的相关基因组存在显著差异，导致蛋品质和蛋壳质量明显下降。

蛋壳的各层超微结构是外界环境与蛋壳内部环境进行物质交流的重要屏障[6]，因此研究蛋壳超微结构对于提高鸡蛋品质具有重要意义。本研究结果显示，暗斑鸡蛋的蛋壳厚度高于正常鸡蛋，这可能与子宫液中的蛋白质表达差异有关。有研究表明子宫液中的蛋白质根据不同的功能性质，基质蛋白依次钙化到蛋壳中[7]，所以当子宫液中的蛋白质成分存在差异时会导致蛋壳钙化过程中蛋白质排列结构有差异。

在对鸡蛋暗斑影响因素的研究中，乳突层厚度对鸡蛋暗斑的形成具有显著影响。电镜观察发现，暗斑鸡蛋的乳突层和有效厚度显著高于正常鸡蛋，究其原因，可能是在蛋壳形成时期的钙化过程存在差异，暗斑蛋的内膜网状结构较正常鸡蛋稀疏，所以在钙化过程中覆盖不均匀，导致生物信号不断地向神经中枢传递，促使子宫部不断地分泌钙质附着在内膜表面，最终呈现暗斑蛋的蛋壳有效层厚度和蛋壳厚度均增加。由于内膜相对稀疏所以单个乳突为了适应内膜网其个体也随之增大。如果单个乳突停止生长，乳突层厚度也会随之降低[8]，所以乳突层在蛋壳形成和蛋壳的延展性等方面具有重要作用。单个乳突排列是否紧密、整齐直接影响蛋壳裂纹的扩展速度与方向[9， 10]，所以在暗斑的形成過程中很有可能会受到乳突层排列分布的影响。因此，研究不同品种蛋鸡乳突层的结构特征是解决鸡蛋暗斑问题的关键。

综上所述，从分子生物学角度出发，结合鸡蛋形成过程中蛋白质的变化规律，以蛋品质和蛋壳超微结构作为表观性状，挖掘鸡蛋暗斑形成的根本原因，是彻底解决鸡蛋暗斑问题的有效举措。

参 考 文 献：

[1] 杨景晁. 推动蛋鸡产业高质量发展[J]. 中国畜牧业， 2018（24）： 20-21.

[2] Meir M， Nir A， Ar A. Increasing hatchability of turkey eggs by matching incubator humidity to shell conductance of individual eggs[J]. Poultry Science， 1984， 63（8）： 1489-1496.

[3] 王德贺， 华丽娜， 高亚辉， 等. 蛋鸡暗斑蛋形成机理的研究进展[J]. 中国家禽， 2016， 38（8）： 44-48.

[4] Holst W F， Almquist H J， Lorenz F W. A study of shell texture of the hens egg[J]. Poultry Science， 1932， 11（3）： 144-149.

[5] Baker R C， Curtiss R. Individual hen differences in egg shell mottling and the relationship of shell mottling to clutch size， internal quality and weight loss[J]. Poultry Science， 1957， 36（4）： 904-908.

[6] 王娇娇， 王巧华， 马美湖， 等. 鸡蛋蛋壳超微结构与呼吸强度的相关关系[J]. 食品科学， 2018， 39 （17）： 14-18.

[7] Hincke M T， Bernard A M， Lee E R， et al. Soluble protein constituents of the domestic fowls eggshell[J]. Br. Poult. Sci.， 1992， 33（3）： 505-516.

[8] 王佩伦. 不同周龄及不同品质鸡蛋壳的化学组分和物理结构[D]. 杭州： 浙江农林大学， 2012.

[9] Dunn I C， Rodríguez-Navarro A B， Mcdade K， et al. Genetic variation in eggshell crystal size and orientation is large and these traits are correlated with shell thickness and are associated with eggshell matrix protein markers[J]. Animal Genetics， 2011， 43（4）： 410-418.

[10] 廖冰. 蛋壳超微结构影响孵化率及相关候选基因的研究[D]. 北京： 中国农业大学， 2014.