市场部 张敏
蛋壳品质是生产中重要的经济性状，商品蛋鸡的成功选育使蛋鸡产蛋周期从70周延长到100周， 产蛋量增加的同时，也更容易引发蛋壳质量和健康方面的问题，从而直接影响养殖效益。蛋壳是禽类进化中形成的保护自身繁衍的结构，坚固的蛋壳可以帮助抵抗外界物理和病原侵袭，调节气体和水分交换，并提供胚胎发育所需的钙。
说起蛋壳，它可是高度有序的矿化结构，其与骨骼和牙齿的区别在于其碳酸钙以方解石形式定向沉积。虽然蛋壳厚度仅有约0.3mm，但却可以承受超过3kg的静压，蛋壳形成过程（大约20h）也是已知生物矿化过程中最快的。蛋壳形成起始于乳突核心无定形碳酸钙的沉积，随后无定形的碳酸钙逐步溶解被方解石晶体所替代，球粒状方解石晶体聚集形成倒置的圆锥体状的乳突层（图1）。最初，晶体可以向所有方向生长，而由于相邻生长位点之间的空间竞争，使柱状单元垂直于蛋壳表面生长，形成致密的栅栏层。然后持续沉积一层薄的垂直晶体层。最外层是角质层，含有羟基磷灰石晶体和色素（J.Gautron等，2021）。值得一提的是，尽管子宫液中有各种碳酸盐多晶体（文石，球霰石，方解石和无定形钙），但最终沉积的只有方解石，这也说明蛋壳矿化过程需要精准的时间和空间控制（Rodriguez 等，2015）。
蛋壳主要由约95%的碳酸钙和3.5%的有机基质组成，其中基质蛋白的分泌贯穿整个过程。基质蛋白数量众多，在蛋壳中被鉴定出来的约有900种，可分为：一般性蛋白质，蛋清蛋白质和蛋壳形成特异性蛋白。比如，溶菌酶和卵转铁蛋白是众所周知的抗菌蛋白，它们还参与稳定无定形碳酸钙，影响方解石晶体形态。卵清蛋白（OVA）与蛋壳断裂强度和蛋壳厚度有关。OPN（骨桥蛋白）是一种磷酸化的基质蛋白，主要存在于栅栏层中，其作用是调节晶体生长，与蛋壳硬度和韧性有关。OC-17主要沉积在乳突层和栅栏层，可影响方解石聚合物的形成过程，影响晶体的结构。OCX-32位于栅栏层外层、垂直晶体层和胶护膜，具有抗菌作用，并参与钙化终止过程（张亚男等，2019；Maxwell等，2010）。总之，基质蛋白提供抗菌保护，维持胶护膜，并且参与控制晶体生长动力和晶体形态，调控碳酸钙的沉积速度，对蛋壳结构和品质产生重大影响。所以，关于基质蛋白的研究也成为蛋壳营养调控的重要方向。
随着日龄增加，蛋鸡肠道钙吸收能力下降，鸡蛋大小增加，蛋壳厚度降低。子宫液分泌不足，影响参与蛋壳矿化所需的离子运输。子宫组织学也会发生变形、纤维化、萎缩，子宫内膜纤毛细胞逐渐脱落。子宫纤毛长度的增加进一步暗示细胞再生能力退化（Woudstra和Thomson，2002）。扫描电镜下可以观察到蛋壳乳突大小增加，数量降低（图2）；蛋壳质量差的组可见乳突层晚期融合，乳突层密度降低，膜附着力较差（图3）。与青年鸡相比，老龄鸡蛋壳中基质蛋白OC-17、卵转铁蛋白和卵清蛋白含量增加，晶体方向发生改变（Panheleux 等，2000）。
我们还发现产蛋后期对钙的需求增加，易引起骨骼完整性的破坏。因为蛋壳形成和采食之间的不同步，所以有40%钙由髓质骨来提供。当蛋鸡进入性成熟时开始形成髓质骨，通常是在产蛋前两周。在这个阶段，蛋鸡骨骼重量会增加20%。髓质骨中的微量元素具有高活性和快速周转率，在夜间蛋壳矿化过程中，肠道中来自日粮中的钙几乎耗尽，髓质骨可以提供所需钙质（Clara等，2021）。Kim等（2005）发现蛋壳质量和骨骼矿化呈负相关。当日粮中钙供给不足的情况下，高产鸡为满足蛋壳形成需要，导致结构骨逐步损失，从而发生一系列骨骼问题，比如骨质疏松。所以对于产蛋鸡早期应建立足够的髓质骨，促进其良好发育，保证钙的储备充足。 也就是说在高峰过渡期应格外重视，才能为后期产蛋打下坚实的基础。
在影响蛋壳质量的众多因素中，钙和磷的需要毫无疑问是非常关键的。适宜的钙磷比、颗粒大小、溶解性，供给时间都需要精准设计。除此之外，蛋壳形成过程中还有很多微量元素的参与。锌主要参与碳酸酐酶的激活，提供碳酸氢根离子，这对于碳酸钙的沉积是必须的。锰是半乳糖-β-1，3-葡萄糖醛酸基转移酶的活性因子，参与调节输卵管壳腺部糖胺聚糖的合成代谢，帮助提高蛋壳厚度。铜主要作为赖氨酸酰氧化酶的辅酶，有助于胶原蛋白和弹性蛋白形成，维持蛋壳基质薄膜的完整性。缺铜会引起赖氨酸交联体结构改变，导致壳膜中纤维结构异常，影响蛋壳矿化。
值得注意的是，微量元素的稳定性和溶解性存在很大差异。微量元素的来源会影响其摄入的有效性及代谢能力。在饲料中，微量元素并不是惰性的，而是具有化学活性的。许多无机微量元素通常具有高度溶解性，会在消化过程中发生解离。一旦溶解的微量金属与其配体分离，溶解的离子就会与日粮中拮抗物结合。利用泰高羟基微量元素可以大大降低这种风险，因为羟基微量元素具有晶体结构，通过共价键结合，从而保证微量元素完整的到达肠道适宜的位点吸收。看来在蛋壳质量的调控方案中，微量元素的选择一定不能忽视。
对于蛋壳质量问题，由于其原因复杂，如果单靠某一种营养或添加剂很难完全解决问题，我们需要的是整合的饲料-农场-健康管理方案进行诊断分析，对症下药，多措并举。