Низька газопроникність шкаралупи часто спричиняє підвищення смертності ембріонів у період переходу на легеневе дихання.
Проникність шкаралупи зумовлює перебіг процесів газо-, водообміну в яйці та впливає на розвиток ембріона і зберігання яєць як харчового продукту. Для того щоб забезпечити нормальний газообмін між зародком та довкіллям, шкаралупа яйця має бути досить проникною для газів і водночас не дуже проникною для водяної пари, щоб зберегти воду, необхідну для обмінних процесів під час ембріогенезу. Завдяки проникності шкаралупи яєць процеси газообміну відбуваються як у запліднених, так і в незапліднених яйцях. Поглинання кисню незаплідненим яйцем пояснюється окислювальними процесами, які проходять всередині самого яйця внаслідок хімічного розпаду його вмісту.
Запліднені і незапліднені яйця виділяють вуглекислий газ. Вуглекислота, яку виділяють яйця, є одним з побічних продуктів хімічного розпаду в незаплідненому яйці та обмінних процесів у заплідненому.
Випаровування води з яйця починається відразу після його знесення і залежить від багатьох факторів: фізичних характеристик шкаралупи (проникності, пористості, товщини), маси яйця, кількості білка, температури, вологості навколишнього середовища, швидкості руху повітря та атмосферного тиску.
Втрата маси яйця може бути пов’язана із властивостями самого яйця. Великі яйця втрачають більше ваги за одиницю часу, але в процентному відношенні до їх маси ця втрата менша, ніж у дрібних яєць. Цей факт може бути зумовлений відносно більшою загальною поверхнею випаровування у дрібних яєць порівняно з великими.
Будова шкаралупи
Багато в чому водо- та газообмін яйця залежать від структурних особливостей шкаралупи, тому доцільно розглянути її будову детальніше. Шкаралупа складається з трьох частин:
– підшкаралупної оболонки, до складу якої входять зовнішня та внутрішня мембрани;
– власне шкаралупи, яка містить два шари – сосочковий та губчатий;
– надшкаралупної оболонки – кутикулярного шару.
Підшкаралупна оболонка вистилає внутрішню поверхню шкаралупи та складається з двох мембран – зовнішньої та внутрішньої. Зовнішня мембрана прилягає до шкаралупи, а внутрішня (білкова) оточує білок. У тупому кінці яйця вони розшаровуються, утворюючи повітряну камеру.
Шкаралупа містить два шари: внутрішній, або сосочковий, та зовнішній, або губчатий. Сосочковий шар складається з численних випуклостей або сосочків, які щільно притиснені один до одного. Діаметр кожного сосочка зменшується поблизу поверхні підшкаралупної оболонки. Хоча верхівки сосочків добре пригнані, біля їх основ залишаються повітряні простори, які сполучаються між собою та утворюють безперервну сітку каналів у нижній частині шару.
Зовнішній (губчатий) шар міцно зчеплений з поверхнею внутрішнього шару. Він складається з колончатих кристалів, які розташовані перпендикулярно поверхні шкаралупи. Зовнішня частина губчатого шару бідна на органічні речовини та представлена в основному кристалами карбонату кальцію.
Губчатий шар пронизаний каналами пор, які сполучають зовнішню частину шкаралупи із сіткою повітряних просторів сосочкового шару. Канал пори має найменший діаметр біля основи губчатого шару, потім він поступово розширюється у напрямку до устя, яке відкривається у вузький жолобок на поверхні шкаралупи. Система пор заповнена каркасними протеїновими волокнами.
На зовнішній поверхні шкаралупи розташована надзвичайно тонка, прозора надшкаралупна плівка (кутикула), яка складається з протеїнових волокон. Вона дуже щільно зв’язана зі шкаралупою та укриває усю поверхню яйця, включаючи отвори пор. Кутикула має тріщини, які забезпечують перебіг процесів дифузії газів через шкаралупу.
Кожен з вищевказаних компонентів шкаралупи відіграє свою роль у забезпеченні газо- та водообміну яйця. Газопроникність шкаралупи курячих яєць перебуває у межах 6,6•10-6–16,0•10-6 м3/м2с, вологопроникність – 0,7•10-7–1,7•10-7 кг/м2с (табл. 1). Ці показники можуть змінюватися залежно від ділянки яйця, породи, напряму продуктивності та віку птиці. Так, проникність шкаралупи зазвичай нижча на гострому кінці яйця, ніж на тупому. Також вона є вищою у яєць птиці яєчного напряму продуктивності у порівнянні з яйцями м’ясної птиці. Зі збільшенням віку стада газо- та вологопроникність шкаралупи знижуються (табл. 1).
Таблиця 1. Проникність шкаралупи (з підшкаралупними оболонками та кутикулою) яєць курей різних порід та віку
Різниця вірогідна між даними:
– груп, які були сформовані у 10-, 14-місячному віці курей порівняно з 8-місячним (*** – P≤0,001, ** – P≤0,01, * – P≤0,05);
– груп, які були сформовані з яєць курей порід полтавські глинясті, білий род-айленд порівняно з групами яєць білого леггорна (ххх – P≤0,001, хх – P≤0,01, х – P≤0,05).
Видалення кутикули яйця призводить до значного збільшення проникності шкаралупи: газопроникність зростає до 31,0•10-6–56,0•10-6 м3/м2с, вологопроникність – до 3,0•10-7-6,0•10-7 кг/м2с. Тобто кутикула яйця – суттєвий бар’єр для газообміну, що важливо мати на увазі при інкубації яєць.
Регуляція газопроникності
Як відомо, після знесення яйця в ділянці його тупого кінця починає утворюватися повітряна камера. До неї потрапляє повітря з навколишнього середовища, однак через деякий час склад газів повітряної камери починає змінюватися за рахунок обмінних процесів у заплідненому яйці. Так, вміст кисню у повітряній камері поступово зменшується, а вуглекислого газу – збільшується. Тобто ще до інкубації яєць склад газів повітряної камери відрізняється від складу газів навколишнього повітря. Під час інкубації газовий склад повітряної камери змінюється таким чином, що в момент прокльовування ембріоном підшкаралупної оболонки її атмосфера містить в середньому 16,2% кисню та 3,8% вуглекислого газу. За той час, поки ембріон дихає у повітряній камері, накопичення вуглекислого газу та зниження вмісту кисню триває.
Отже, дихання легенями до накльовування шкаралупи і навіть в перший час після нього відбувається в несприятливих умовах: вміст кисню в повітряній камері майже вдвічі менший, а процент вуглекислоти – у 200 разів більший від атмосферного. Тому низька проникність шкаралупи часто стає причиною підвищення смертності ембріонів саме в період переходу на легеневе дихання: різке збільшення потреби зародка у кисні та низька реальна можливість задовольнити її зумовлює асфіксію ембріонів, яка може виявитися летальною. Загибель зародків від асфіксії можна діагностувати при розтині відходів інкубації за фіолетовим кольором шкіри ембріонів, підшкірним та потиличним набряками, неправильним положенням у яйці та ін. (рис. 1).
Таким чином, існує потреба підвищення газопроникності шкаралупи яєць в період інтенсивного використання кисню зародками.
Як відомо, у природних умовах ступінь розвитку та швидкість обмінних процесів ембріонів регулюються квочкою. При цьому вона, повертаючи яйця, поступово стирає кутикулу і тим самим підвищує газо- та вологопроникність шкаралупи. В інкубаторі такого ефекту частково можна досягти за рахунок збільшення повітрообміну. Однак, як показали дослідження, цього недостатньо, тому що частина ембріонів гине від асфіксії та внутрішнього перегріву, що призводить до значних виробничих збитків.
Для підвищення газо- та вологопроникності шкаралупи в процесі інкубації можна проводити обробку яєць спеціальними розчинами, які, руйнуючи кутикулу, підвищують проникність шкаралупи. Дослідження, проведені на яйцях курей, показали, що оброблення поверхні шкаралупи яєць розчином соляної кислоти протягом 20 хв. підвищує газопроникність шкаралупи в 6–9 разів, розчином оцтової кислоти – в 1,7–3,3 раза, розчином гіпохлориту натрію – в 1,1–1,5 раза.
Для того щоб встановити, як впливає обробка цими розчинами на кутикулу яйця, було проведено забарвлення поверхні шкарлупи солями срібла. До оброблення яєць розчинами кутикула гарно забарвлюється по всій поверхні шкаралупи, набуваючи насиченого коричневого кольору з темнішим відтінком в заглибленнях біля пор. Волокна кутикули сплітаються між собою, утворюючи таку собі сітку, яка повністю вкриває майже всю поверхню яйця.
Після оброблення поверхні яйця розчином соляної кислоти зовнішнього шару кутикули майже не залишається. Забарвлені ділянки шкаралупи можна спостерігати тільки в деяких заглибленнях навколо пор. Волокна кутикули вже не сплітаються між собою, у сітці з’являються великі незабарвлені розриви. Під впливом кислоти відбувається швидке руйнування не тільки волокон зовнішнього шару кутикули, а й поверхневого шару шкаралупи. Як відомо, зовнішня частина шкаралупи представлена в основному кристалами вуглекислого кальцію (СаСО3). Після руйнування білкової кутикули проходить реакція розчину соляної кислоти з солями кальцію, внаслідок якої відбувається відкриття пор та потоншання шкаралупи, що зумовлює підвищення її проникності.
У результаті оброблення шкаралупи розчином оцтової кислоти також руйнується кутикула, що призводить до часткового відкриття каналів пор. Але такого потоншання шкаралупи, як при обробці розчином соляної кислоти, не спостерігається. Забарвлення кутикули солями срібла після оброблення розчином оцтової кислоти дозволило виявити таку картину: зафарбовані ділянки слабкого коричневого кольору можна спостерігати по всій поверхні шкаралупи, більш інтенсивний колір трапляється у заглибленнях біля пор. Це вказує на те, що відбувається значне потоншання кутикули, яке супроводжується її частковим руйнуванням, особливо в місцях розташування каналів пор, що призводить до збільшення газо- та вологопроникності шкаралупи.
Забарвлення кутикули дало змогу встановити вплив розчину гіпохлориту натрію на її структуру. При мікроскопії була помічена плямистість забарвлення. Серед зафарбованих ділянок траплялися зовсім знебарвлені. Тобто розчин гіпохлориту натрію не знищує кутикулу зовсім, а робить її більш рихлою, внаслідок чого і підвищується її газопроникність.
Отримані результати дозволили припустити, що застосування цих розчинів у процесі інкубації яєць курей, зокрема у період інтенсивного споживання кисню ембріонами, приведе до підвищення проникності шкаралупи і, як наслідок, до зниження ембріональної смертності в цей період.
Чим обробляти шкаралупу
Результати інкубації яєць кросу Arbor Acres показали, що виводимість яєць у групах, оброблених розчинами соляної кислоти та гіпохлориту натрію, становила 92,8% та 91,6% відповідно, що на 1,9% (Р≤0,001) та 0,7% (Р≤0,001) вище, ніж у контролі (табл. 2). У групі, обробленій розчином оцтової кислоти, виводимість була 91,4%, що на 0,5% більше порівняно з контролем.
Таблиця 2.Результати інкубації яєць курей кросу Arbor Acres після оброблення розчинами
При розтині відходів інкубації яєць курей цього кросу встановлено, що найменша кількість задохликів була у групі, обробленій розчином гіпохлориту натрію.
Аналіз причин загибелі зародків показав, що смертність на пізніх стадіях розвитку у більшості випадків спричинена низькою проникністю шкаралупи для води та газів. Так, у дослідних групах кількість задохликів з ознаками загибелі від асфіксії, гіпоксії, набряків потилиці та інших ознак, що, як правило, пов’язані з низькою проникністю шкаралупи для води та газів, була меншою, ніж у контролі. Порівняно з необробленою групою кількість ембріонів з вищезазначеними ознаками загибелі була меншою на 0,4% (від закладених на інкубацію яєць) – у групі, обробленій розчином соляної кислоти, 0,1% – у групі, обробленій розчином оцтової кислоти, 1,6% – у групі, де проводили оброблення гіпохлоритом натрію. Тобто оброблення яєць у другій половині інкубації розчином гіпохлориту натрію призводить до найефективнішого зниження ембріональної смертності.
Незважаючи на те що оброблення розчинами соляної та оцтової кислот підвищує виводимість яєць, їх використання в умовах виробництва недоцільне, тому що спричинює корозію металевих частин інкубаційної шафи, що призводить до зниження термінів використання обладнання.
Таким чином, обробка шкаралупи яєць розчином гіпохлориту натрію (концентрацією 0,6%) у другій половині інкубації веде до зниження смертності ембріонів, підвищення виводимості яєць та виходу кондиційного молодняку. Оброблення яєць проводять безпосередньо в інкубаційній шафі методом зрошення (точний термін оброблення встановлюється індивідуально залежно від породи та напряму продуктивності птиці). Використання цього технологічного прийому дозволяє за рахунок збільшення проникності шкаралупи підвищити виводимість яєць на 1,0–4,0%, вихід кондиційного молодняку на 1,6%. Окрім цього, спостерігається зниження рівня мікробного обсіменіння поверхні шкаралупи протягом двох днів після обробки в середньому на 87,5%, що позитивно впливає на результати інкубації.
Наталія Шоміна, канд. с.-г. наук
Інститут птахівництва НААН України
журнал“Наше Птахівництво” травень, 2013 року
Усі авторські права на інформацію розміщену в журналі “Наше Птахівництво” та інтернет сторінці журналу за адресою https://agrotimes.ua/magazines належать виключно видавничому дому АГП Медіа та авторам публікацій, згідно Закону України “Про авторське право та суміжні права”.
При використання інформації з подальшим будь-яким відтворенням, републікацією, поширенням, переробкою, перекладом, включенням її частин до інших творів обов’язкове посилання на журнал “Наше Птахівництво”з гіперлінком https://agrotimes.ua/magazines. Використання інформації дозволяється тільки після отримання письмової згоди від видавничого дому АГП Медіа.
Наше Птахівництво
