李 笑,付 強(qiáng),張配穎,牛文曉,黃天成,李夢(mèng)雨
(河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科技學(xué)院,河北 保定 071000)
蛋殼顏色在很大程度上受遺傳因素的制約,具有明顯的個(gè)體和品種特征[1],蛋殼顏色是蛋外部質(zhì)量的一個(gè)特征性狀,是最直觀的品種特性。蛋殼顏色是蛋品質(zhì)特性的一個(gè)重要指標(biāo)[2],一些影響蛋殼著色和外觀的視覺因素均影響蛋殼顏色的變化。由于人們對(duì)不同顏色的蛋殼有不同喜好,因此研究蛋殼色素成分的構(gòu)成與含量有利于家禽品種資源的開發(fā)與利用。雞蛋的顏色比較多,一般有粉色、白色和綠色;鴨蛋蛋殼顏色一般有白殼和綠殼;鵪鶉蛋蛋殼斑雜,有大小不等的斑塊。
蛋殼色素復(fù)合體生物合成途徑和機(jī)理比較復(fù)雜,引起禽蛋殼顏色千差萬(wàn)別的主要有3種色素:膽綠素-IX、膽綠素的鋅螯合物、原卟啉-IX,這3種色素按不同的比例混合就可形成不同顏色[3]。蛋殼色素主要是母雞蛋殼腺中合成的原卟啉, 沉積在蛋殼表皮外釉質(zhì)層,當(dāng)卵到達(dá)生殖道子宮后,大約停留20 h,在此期間,蛋殼主要是碳酸鈣沉積到已將蛋白和蛋黃包起來(lái)的卵膜上,因?yàn)闅は兖つし置谟再|(zhì)引起色素沉著,所以影響蛋殼腺細(xì)胞合成釉質(zhì)條件的任何因素都可能會(huì)影響蛋殼色素沉著,尤其是在最后3~4 h,在這個(gè)時(shí)候蛋殼色素沉著,釉質(zhì)進(jìn)行合成[4],因此,色素在蛋殼的沉著厚度并不一致。通過(guò)描述不同禽種蛋殼色素的本質(zhì),并根據(jù)對(duì)蛋殼色素的研究結(jié)果討論了與色素形成以及色素在蛋殼內(nèi)和蛋殼表面的沉積有關(guān)的生化和生理過(guò)程[5]。本試驗(yàn)分析了不同顏色的雞蛋、鴨蛋及鵪鶉蛋的蛋殼色素吸收光譜及色素成分,蛋殼顏色均勻度在一定程度上反映了生產(chǎn)水平的一致性和品種純度,同時(shí)也能說(shuō)明不同禽類的蛋色素沉著、生產(chǎn)性能及選育程度的高低。因此,研究不同顏色蛋的蛋殼色素主要成分,對(duì)于發(fā)掘禽蛋的經(jīng)濟(jì)價(jià)值具有重要作用。
選取粉殼雞蛋10個(gè)、白殼雞蛋5個(gè)、綠殼烏雞蛋4個(gè)、綠殼鴨蛋4個(gè)和鵪鶉蛋35個(gè)進(jìn)行蛋殼色素分析。甲醇和濃鹽酸均為分析純。
烘箱(上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司)、電子天平(上海精科天美科學(xué)儀器有限公司)、離心機(jī)(Sigma)、北京五洲東方科技發(fā)展有限公司所生產(chǎn)的紫外分光光度儀(上海尤尼柯儀器有限公司)、1 mL移液槍(eppendorf)
2.3.1 試驗(yàn)樣品的前處理
將蛋表面洗凈后進(jìn)行拍照。采用Ito等[6]的方法,將鵪鶉蛋殼80 ℃烘干12 h,把蛋的斑點(diǎn)與背景分別研碎,粉殼、白殼和綠殼雞蛋與鴨蛋都采用上述方法,取0.25 g蛋殼用4 mL溶解液(甲醇與濃鹽酸按2∶1的比例混合而成)溶解,避光靜置12 h,以3500 r/min的速度離心30 min。
2.3.2 蛋殼色素吸收曲線與含量的測(cè)定
取其上清液1 mL,用紫外分光光度儀從350~710 nm每10 nm測(cè)一次吸收值,繪制吸收曲線。然后測(cè)定412 nm、560 nm、670 nm處的吸收值,每個(gè)樣品測(cè)定3次。測(cè)定的結(jié)果進(jìn)行蛋殼色素含量的比較。
2.3.3 蛋殼色素吸收值的繪制
根據(jù)樣品在412 nm、560 nm和670 nm處的吸收值來(lái)判斷雞蛋、鴨蛋和鵪鶉蛋蛋殼提取物中原卟啉-IX、膽綠素-IX和膽綠素的鋅螯合物的相對(duì)含量。
不同斑點(diǎn)大小的鵪鶉蛋蛋殼色素比較見圖1,以4號(hào)蛋斑點(diǎn)提取物色素吸收值為標(biāo)準(zhǔn),4號(hào)鵪鶉蛋斑點(diǎn)蛋殼溶液上清液的原卟啉-IX含量是1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、5號(hào)、6號(hào)蛋的0.99倍;4號(hào)鵪鶉蛋殼的膽綠素的鋅螯合物分別是1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、5號(hào)、6號(hào)蛋殼含量的1.32、1.27、1.41、1.43、1.60倍;4號(hào)鵪鶉蛋殼的膽綠素-IX分別是1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、5號(hào)、6號(hào)蛋殼含量的1.09、0.91、1.25、1.24、1.38倍。以4號(hào)蛋背景提取物色素吸收值為標(biāo)準(zhǔn),4號(hào)鵪鶉蛋背景蛋殼溶液上清液的原卟啉-IX含量是1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、5號(hào)、6號(hào)蛋殼含量的0.74倍;4號(hào)鵪鶉蛋殼的膽綠素的鋅螯合物分別是1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、5號(hào)、6號(hào)蛋殼含量的0.81、0.90、1.03、0.74、0.94倍;4號(hào)鵪鶉蛋殼的膽綠素-IX分別是1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、5號(hào)、6號(hào)蛋殼含量的0.88、0.80、1.14、0.79、1.03倍。其中4號(hào)的背景蛋殼上清液吸收值遠(yuǎn)比其他蛋低,而4號(hào)蛋在560 nm斑點(diǎn)蛋殼提取物吸收值卻比其他蛋高,圖1中明顯可以看出4號(hào)的斑點(diǎn)比其他鵪鶉蛋的斑點(diǎn)多,而其背景太少。說(shuō)明不同斑點(diǎn)的鵪鶉蛋其色素存在差異。

圖1 鵪鶉蛋殼色素含量比較
將綠殼鴨蛋、綠殼雞蛋及鵪鶉蛋色素提取物溶液上清液在312~712 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi),每增加10 nm測(cè)定1次吸收值, 并繪制吸收曲線(圖2)。圖2中對(duì)綠殼雞蛋、綠殼鴨蛋及鵪鶉蛋的色素提取物溶液上清液作對(duì)比,三者在412 nm附近都有明顯的高峰,綠殼雞蛋和鴨蛋在560 nm處趨于平衡,但鵪鶉蛋在560 nm處卻有顯著的高峰,經(jīng)查光譜圖可知是膽綠素的鋅螯合物;圖3中由于斑點(diǎn)較多,在412 nm附近斑點(diǎn)明顯比背景的吸收值高,在560 nm附近有明顯的高峰;圖4中由于斑點(diǎn)與背景較為平衡,在412 nm附近相差不多,但在560

圖2 蛋殼溶液上清液吸收曲線
nm附近斑點(diǎn)還是有明顯的高峰。表明即使花紋不同,鵪鶉蛋殼色素也都存在膽綠素的鋅螯合物,且主要存在于鵪鶉蛋殼斑點(diǎn)中。

圖3 鵪鶉蛋殼溶液上清液的吸收曲線繪制
根據(jù)樣品在412 nm、560 nm和670 nm處的吸收值來(lái)判斷各個(gè)樣品之間原卟啉-IX、膽綠素-IX和膽綠素的鋅螯合物的相對(duì)含量。以鵪鶉蛋殼色素提取物上清液的吸收值為標(biāo)準(zhǔn),綠殼鴨蛋、綠殼雞蛋、鵪鶉蛋、粉殼雞蛋、白殼雞蛋殼色素提取物上清液的原卟啉-IX的吸收值分別是0.445±0.069、1.110±0.194、4.319±0.404、1.083±0.108、0.688±0.169。鵪鶉蛋殼中原卟啉-IX的含量分別是綠殼鴨蛋、綠殼雞蛋、粉殼雞蛋、白殼雞蛋蛋殼含量的9.71、3.89、3.99、6.28倍;綠殼鴨蛋、綠殼雞蛋、鵪鶉蛋殼色素提取物上清液的膽綠素的鋅螯合物的吸收值分別是0.139±0.012、0.419±0.037、1.087±0.380。鵪鶉蛋殼中膽綠素的鋅螯合物的含量分別是綠殼鴨蛋、綠殼雞蛋蛋殼含量的7.82、2.59倍;綠殼鴨蛋、綠殼雞蛋、鵪鶉蛋、粉殼雞蛋、白殼雞蛋殼色素提取物上清液的膽綠素-IX的吸收值分別是0.115±0.007、0.375±0.027、0.728±0.195、0.180±0.077、0.154±0.061。鵪鶉蛋殼中膽綠素-IX的含量分別是綠殼鴨蛋、綠殼雞蛋、粉殼雞蛋、白殼雞蛋殼含量的6.33、1.94、4.04、4.73倍。圖5中可看出鵪鶉蛋殼的色素比其他不同殼色的色素要高,而其值與原卟啉-IX、膽綠素-IX和膽綠素的鋅螯合物的光譜一致,說(shuō)明鵪鶉蛋殼中的原卟啉-IX、膽綠素-IX及鋅螯合物均高于不同殼色雞蛋殼和鴨蛋殼。

圖4 鵪鶉蛋殼溶液上清液的吸收曲線繪制

圖5 蛋殼溶液吸收值對(duì)比
鵪鶉在下蛋前5 h左右,硬殼蛋已經(jīng)在輸卵管內(nèi)形成,在蛋緩慢下行的過(guò)程中,輸卵管里色素細(xì)胞會(huì)不停地分泌出各種顏色的色素[7],當(dāng)?shù)斑M(jìn)入輸卵管時(shí)已提前沉積的色素決定了蛋殼的底色,但蛋殼的最終顏色可在蛋產(chǎn)出前進(jìn)一步被改變[8]。殼腺部pH值在蛋殼形成時(shí)所發(fā)生的變化是色素沉積過(guò)程中的一個(gè)重要影響因子[9]。當(dāng)?shù)半u遭到疾病威脅或者環(huán)境應(yīng)激時(shí),蛋殼色素合成一般會(huì)提前終止,最后會(huì)導(dǎo)致蛋殼的顏色變淺。因此,與蛋重等一些指標(biāo)相比較,蛋殼顏色則可以更早反映禽本身的生理狀態(tài)[10]。由此推斷同一品種蛋殼存在差異時(shí),色素總量也存在差異。
綠殼蛋系的蛋殼色素可能是由原卟啉和膽綠素組成的,而粉殼蛋系的蛋殼色素可能只由原卟啉組成[11]。總量不同的膽綠素與原卟啉再按不同的比例沉積到蛋殼中,就會(huì)形成深淺不同的各種顏色的蛋殼[12]。Mik?ík等[13]采用高效液相色譜法對(duì)禽類的蛋殼色素含量進(jìn)行了測(cè)定,除了已知的2 種色素成份原卟啉、膽綠素外,還發(fā)現(xiàn)了另外一種新的色素成份,即膽綠素的鋅螯合物。表明引起鵪鶉蛋蛋殼顏色變化的主要有3種色素:原卟啉-Ⅸ、膽綠素的鋅螯合物、膽綠素-Ⅸ,這也是鵪鶉蛋殼與其他蛋殼不同的原因。
本試驗(yàn)通過(guò)選取5種不同顏色品種的蛋的樣品,利用紫外分光光度儀測(cè)定其吸收值,然后對(duì)各個(gè)不同顏色的蛋進(jìn)行分析。試驗(yàn)結(jié)果顯示,鵪鶉蛋殼色素總量比白殼、粉殼、綠殼雞蛋及綠殼鴨蛋高,這表明,不同品種的蛋殼顏色中的色素總量有明顯的差異,說(shuō)明色素總量與品種有密切的聯(lián)系。本試驗(yàn)比較了鵪鶉蛋與其他雞蛋鴨蛋蛋殼色素的含量,鵪鶉蛋殼其斑點(diǎn)與其他蛋不相同是取決于輸卵管的色素細(xì)胞,蛋殼顏色的程度取決于與角質(zhì)層直接相關(guān)的色素含量[14]。蛋殼形成的色素最可能的來(lái)源是血液,因?yàn)檠壕哂泻铣蛇策哪芰Γ掖藭r(shí)流經(jīng)殼腺部的血流量增多了,血液內(nèi)的卟啉很容易通過(guò)表面上皮細(xì)胞運(yùn)到蛋殼中去[15]。鵪鶉蛋殼中的原卟啉-IX、膽綠素的鋅螯合物及膽綠素-IX也高于其他蛋殼中的相對(duì)含量,即鵪鶉蛋殼中色素總量最高,其他不同顏色品種的蛋殼色素沒有差異。
從不同斑點(diǎn)的鵪鶉蛋殼色素含量比較來(lái)看,不同顏色鵪鶉蛋其蛋殼色素總量存在差異;鵪鶉蛋殼色素是由原卟啉、膽綠素及膽綠素的鋅螯合物組成的;鵪鶉蛋殼中的原卟啉-IX、膽綠素-IX及鋅螯合物均高于不同殼色雞蛋殼和鴨蛋殼中的色素含量。