【分享】产蛋后期蛋鸡蛋壳质量变化特征与影响因素解析
我国是全球最大禽蛋生产国(2022 年总产量约 5839.6 亿枚),但蛋壳破损导致的损失率高达10%~15%,年经济损失超百亿元。鸡蛋占比达 85%,其蛋壳质量直接影响产业效益。蛋鸡进入产蛋后期(通常指40周龄后),蛋壳质量逐渐下降,表现为蛋壳变薄、颜色变浅、破损率增加等问题。与产蛋高峰期蛋鸡相比,产蛋后期蛋鸡存在下列变化:蛋壳厚度、蛋壳强度、蛋壳百分比、蛋壳有效厚度分别降低了8.33%、9.98%、5.15%、4.17%。
蛋壳超微结构显示,蛋壳乳突间隙的宽度、乳突宽度及乳突层的有效厚度显著增加;蛋壳腺绒毛长度及相邻两绒毛之间的宽度显著降低;蛋壳腺OC17、OC-116、OCX-32 基因表达量显著下调。
以上结果提示,产蛋后期蛋鸡蛋壳腺组织结构的变化可能导致了蛋壳腺分泌能力的下降,影响了子宫液中矿物质离子的浓度。同时,蛋壳腺组织中OC-17、OC-116、OCX-32基因表达量的显著下调,表明蛋壳腺矿物质沉积能力下降,两方面的因素共同影响了蛋壳在蛋壳腺中的矿化过程,使蛋壳超微结构发生了改变,导致蛋壳质量下降。这一现象与多种因素密切相关,以下从生理、营养、环境、管理及疾病等方面进行综合分析:
一、生理因素
1. 日龄增长与生理机能衰退
随着蛋鸡日龄增加,生殖系统功能逐渐衰退,蛋壳腺分泌钙质的能力减弱,导致蛋壳厚度和强度下降。同时,蛋重增加速度超过蛋壳形成速度,进一步加剧破损风险。
基质蛋白变化:研究显示,产蛋后期蛋壳基质蛋白(如骨桥蛋白、壳膜蛋白)的合成减少,直接影响蛋壳的矿化过程和结构稳定性。
2. 代谢效率降低
老龄蛋鸡对钙、磷等矿物质的吸收利用率下降,尤其夜间钙动员能力减弱(蛋壳主要在夜间形成),导致钙供应不足。
二、营养因素
在禽蛋产业中,提升蛋壳强度、降低破损率是减少经济损失的核心策略。蛋壳质量与日粮营养密切相关:钙含量直接决定蛋壳的强度与脆性,磷则主要影响其坚韧性与弹性。研究表明,优化饲料中的钙水平可显著改善蛋鸡的蛋壳质量,例如在日粮中添加0.5% 丁酸钙、0.5% 丙酸钙或 3% 柠檬酸钙,能有效提升老龄蛋鸡的蛋壳品质;而丁酸梭菌芽孢杆菌的添加,则可通过调节蛋壳腺的钙磷代谢平衡,进一步优化蛋品质量。传统的改善方法多聚焦于调整钙磷比例、补充维生素以促进钙吸收,但近年来研究发现,深入探究蛋壳腺组织结构及蛋壳形成机制,对提升蛋壳质量具有重要意义。
蛋壳的形成是一个精密的生理过程,主要发生于输卵管的峡部与蛋壳腺。在峡部,内外壳膜逐步组装成型;而蛋壳腺则承担着矿物质沉积的关键功能。从成分分析,蛋壳由1.6% 的水、3.3% - 3.5% 的有机质及 95% 的无机矿物质构成,其中无机矿物质以碳酸钙为主,有机质则以基质蛋白为核心。目前研究已鉴定出蛋壳中约 666 种蛋白质,其中Ovocleidins-17(OC-17)、Ovocleidins-116(OC-116)、Ovocalyxins-32(OCX-32)和 Ovocalyxins36(OCX-36) 因含量丰富且功能关键,成为学界关注的焦点。这些蛋白质作为蛋壳有机质的主要成分,其表达水平直接影响蛋壳质量:
OC-17:作为蛋壳基质的核心蛋白,在碳酸钙结晶初期能够稳定无定型碳酸钙,以其为成核位点诱导方解石晶体生长,是碳酸钙从无定型向结晶态转变的关键调控因子 ;
OC-116:广泛分布于蛋壳栅栏层、乳突层及子宫钙化区域,深度参与蛋壳矿化过程,对晶体结构的形成与稳定发挥重要作用 ;
OCX-32:主要表达于蛋壳栅栏层、垂直晶体层及角质层,能够精准调控矿化进程,起到终止蛋壳钙化的作用。
这些蛋白通过协同作用,从成核、生长到终止的各个环节精细调控蛋壳形成,其表达量的微小变化都可能显著影响蛋壳的最终质量,为蛋壳品质改良提供了重要的分子靶点。
1. 钙磷比例:产蛋后期日粮钙含量从 3.5%~3.8% 逐步增至 3.8%~4.2%,优先选择 粗颗粒碳酸钙(石粉,粒径 2~4 毫米)或贝壳粉(占钙源的 30%~50%),延长在肌胃中的停留时间,促进夜间钙的持续释放(母鸡夜间需钙量占全天的 70%)。产蛋后期蛋鸡每日需钙量高达4-5克,饲料中钙不足(如石粉添加量不足)会导致蛋壳变薄? 确保总磷含量 0.45%~0.50%,有效磷 0.35%~0.40%,避免磷过量抑制钙吸收(如植酸磷需通过添加 植酸酶 提高利用率)。磷含量需与钙保持平衡,磷过高抑制钙吸收,过低则降低蛋壳弹性。
2. 维生素添加量:维生素D3是钙吸收的关键,缺乏时蛋壳钙沉积受阻;维生素C、E及B12缺乏则影响蛋壳膜形成和抗应激能力添加量增至 3000~4000 IU/kg(高于中期 20%),促进肠道钙吸收和子宫钙沉积;可配合 25 - 羟基维生素 D3(活性形式),改善老龄鸡肝肾功能衰退导致的转化效率下降。
3.补充矿物质元素
镁:参与体内多种酶的激活,对钙磷代谢有一定的调节作用。适量的镁有助于维持蛋壳腺细胞的正常功能,提高蛋壳质量。一般饲料中镁的含量在 0.15% - 0.25% 为宜。
锌:是多种酶的组成成分,参与蛋壳膜的形成和钙化过程。缺锌会导致蛋壳变薄、表面粗糙。在饲料中添加适量的锌,如硫酸锌、氧化锌等,可改善蛋壳质量。
锰对蛋壳的有机基质形成和矿化过程有重要影响。缺锰会使蛋壳变薄、易碎,蛋壳表面出现斑点。饲料中添加硫酸锰等锰源,可保证蛋鸡对锰的需求,提高蛋壳质量。
硒:具有抗氧化作用,能保护细胞免受自由基的损伤,维持蛋壳腺细胞的正常功能。研究表明,饲料中添加适量的有机硒,如奥尔硒,可通过促进蛋鸡对钙、磷等矿物元素的吸收,改善蛋壳质量。
4.电解质平衡:日粮中添加 0.1%~0.2% 碳酸氢钠(替代部分食盐),维持血液 pH 值(7.35~7.45),减少热应激导致的蛋壳质量恶化。夏季高温时,添加碳酸氢钠可调节血液pH值,促进碳酸钙沉积。
5.保证饲料原料质量:确保饲料原料的质量,避免使用发霉变质的原料。霉菌毒素会损害家禽的肝脏和肠道功能,影响营养物质的吸收和代谢,导致蛋壳质量下降。同时,要注意原料的粒度和适口性,以保证家禽能够摄入足够的营养。
6:饲料中添加奥尔硒改善蛋壳质量,主要是通过以下几种作用机制:
促进钙磷吸收:钙和磷是蛋壳形成的关键矿物质,奥尔硒能够促进蛋鸡对钙、磷等矿物元素的吸收,使更多的钙、磷能够被输送到蛋壳腺,为蛋壳的形成提供充足的原料,有助于增加蛋壳厚度和强度,从而改善蛋壳质量。
抗氧化作用:奥尔硒是一种抗氧化剂,可提高蛋鸡机体的抗氧化能力,减少氧化应激对生殖系统的损伤。氧化应激会影响蛋鸡生殖激素的分泌和生殖细胞的功能,添加奥尔硒可维持生殖系统的正常生理功能,保证蛋壳形成过程中相关细胞和组织的正常运作,进而保障蛋壳的质量。
调节内分泌:奥尔硒可能参与蛋鸡体内某些激素的合成与代谢,间接影响蛋壳的形成。例如,它可能影响甲状腺激素的活性,甲状腺激素对蛋鸡的生长发育和生殖性能具有重要调节作用,进而影响蛋壳的质量。同时,奥尔硒还可能调节与蛋壳形成相关的生长因子和细胞因子的表达,促进蛋壳腺细胞的增殖和分化,提高蛋壳的形成效率和质量。
改善蛋壳超微结构:通过影响蛋壳形成过程中的矿物沉积和蛋白质合成,奥尔硒有助于优化蛋壳的超微结构。它可能使蛋壳的栅栏层结构更加致密、规则,减少裂缝和孔隙的形成,增加蛋壳的有效厚度,同时使乳突层的结构更加合理,乳突密度增加,乳突间隙和乳突有效厚度减小,从而提高蛋壳强度和质量。
三、环境与管理因素
1. 温湿度影响: 高温(>30℃)导致采食量减少,血钙浓度降低,同时呼吸性碱中毒抑制碳酸钙合成,蛋壳厚度下降0.03~0.05mm。湿度过高(>70%)加剧热应激,低温(<13℃)则抑制钙代谢。
2. 光照与应激: 光照时间不稳定会扰乱蛋鸡生理节律,影响蛋壳腺功能。噪音、惊吓、密度过高等应激因素导致输卵管收缩异常,形成薄壳蛋或畸形蛋。
四、疾病与遗传因素
1. 疾病影响
输卵管炎:病原体(如滑液囊支原体)破坏壳腺组织,导致蛋壳表面粗糙或钙沉积不均。
病毒性疾病:如新城疫、减蛋综合征(EDS)直接抑制钙转运蛋白活性。
2. 品种差异
褐壳蛋破损率低于白壳蛋,粉壳蛋最低;部分品种因遗传特性(如蛋壳腺发达程度)天然具有更好的蛋壳质量。
五、改善策略
1. 营养调控: 提高日粮钙水平(后期石粉添加量可增至8%~8.5%),夜间补饲钙颗粒以延长钙释放时间?添加有机微量元素(如有机硒、锌)和抗氧化剂(如维生素E),增强蛋壳膜韧性。
2. 环境优化: 夏季采用湿帘降温,控制舍温在18~25℃;冬季加强保温,避免昼夜温差过大? 保持光照时间稳定(16小时/天),避免突然调整光照强度。
3. 疾病防控: 定期监测抗体水平,针对性接种新城疫、EDS疫苗,使用丁梭梭菌和酸化剂减少肠道炎症,提升钙吸收效率。
4.蛋壳厚度:作为评估蛋壳质量的核心参数,随蛋鸡产蛋周龄增长呈显著下降趋势,尤以产蛋后期(50 周龄后)最为突出。研究表明,该阶段蛋鸡的蛋重持续增加,但蛋壳重量维持恒定,导致蛋壳占比显著降低。这一变化直接引发蛋壳变薄、破损率攀升,严重威胁蛋鸡养殖的经济效益。值得关注的是,饲料中添加奥尔硒可通过强化蛋鸡对钙、磷等矿物元素的吸收效率,有效改善蛋壳质量。
5.从微观结构解析,蛋壳由表及里依次分为表皮层、垂直晶体层、栅栏层、乳突层和内膜层。其中,表皮层、垂直晶体层与栅栏层的厚度总和构成蛋壳有效厚度,该数值与蛋壳强度呈正相关,是衡量蛋壳质量的关键指标。研究证实,蛋壳的超微结构特征,包括有效厚度、栅栏层高度及乳突密度,均对蛋壳机械强度产生显著影响:乳突层的结构与功能特性:作为蛋壳最内层结构,乳突层由不规则排列的锥体与节点构成,不仅是钙元素的重要储存库,更为胚胎发育提供必需的钙质支持。在雏鸡破壳阶段,乳突层因钙元素的大量消耗而强度下降,这一生物学特性恰好助力雏鸡顺利出壳。研究显示,乳突间隙(乳突间距)与蛋壳强度呈显著负相关,即间隙越小、乳突密度越高,蛋壳抗破裂能力越强;此外,乳突有效厚度(相邻乳突融合位点至顶点的距离)同样与蛋壳强度负相关,该数值越小,蛋壳结构越坚固。
6.产蛋后期的结构退变:对比产蛋高峰期,产蛋后期蛋鸡蛋壳栅栏层出现明显结构退化,表现为组织疏松、表面粗糙化及微裂缝数量激增。本研究数据显示,该阶段蛋壳有效厚度较高峰期下降 4.2%,同时乳突间隙宽度、乳突层有效厚度及乳突宽度均显著增加。这些超微结构的改变直接削弱了蛋壳的力学性能,成为产蛋后期蛋壳质量下降的直接诱因。
蛋壳超微结构及蛋壳腺组织结构变化的角度揭示了产蛋后期蛋鸡蛋壳质量下降的原因,产蛋后期蛋壳质量下降是多重因素共同作用的结果,需通过精准营养调控、环境管理、疾病预防及品种选育等综合措施改善。未来研究可进一步聚焦蛋壳基质蛋白的分子调控机制,为开发功能性添加剂提供理论依据。
参考文献:
中文文献:中国知网(CNKI)
https://link.cnki.net/urlid/11.1985.s.20250225.1850.010
产蛋后期蛋鸡蛋壳质量变化及影响因素的探究1
马艳粉1,陈琦1,钱忠立1,倪嘉1,孟昊1,高鑫凯1, 万福军2*,刘欣1* (1.中国计量大学生命科学学院,杭州 310018;2.中国标准化研究院,北京 100191)。
万方数据。
国际期刊:ScienceDirect、PubMed。
行业报告:各集团官网技术专区。
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