李 笑,付 強,張配穎,牛文曉,黃天成,李夢雨
(河北農業大學 動物科技學院,河北 保定 071000)
蛋殼顏色在很大程度上受遺傳因素的制約,具有明顯的個體和品種特征[1],蛋殼顏色是蛋外部質量的一個特征性狀,是最直觀的品種特性。蛋殼顏色是蛋品質特性的一個重要指標[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。由于人們對不同顏色的蛋殼有不同喜好,因此研究蛋殼色素成分的構成與含量有利于家禽品種資源的開發與利用。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。
蛋殼色素復合體生物合成途徑和機理比較復雜,引起禽蛋殼顏色千差萬別的主要有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層,當卵到達生殖道子宮后,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的卵膜上,因為殼腺黏膜分泌釉質引起色素沉著,所以影響蛋殼腺細胞合成釉質條件的任何因素都可能會影響蛋殼色素沉著,尤其是在最后3~4 h,在這個時候蛋殼色素沉著,釉質進行合成[4],因此,色素在蛋殼的沉著厚度并不一致。通過描述不同禽種蛋殼色素的本質,并根據對蛋殼色素的研究結果討論了與色素形成以及色素在蛋殼內和蛋殼表面的沉積有關的生化和生理過程[5]。本試驗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水平的一致性和品種純度,同時也能說明不同禽類的蛋色素沉著、生產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,對于發掘禽蛋的經濟價值具有重要作用。
選取粉殼雞蛋10個、白殼雞蛋5個、綠殼烏雞蛋4個、綠殼鴨蛋4個和鵪鶉蛋35個進行蛋殼色素分析。甲醇和濃鹽酸均為分析純。
烘箱(上海新苗醫療器械制造有限公司)、電子天平(上海精科天美科學儀器有限公司)、離心機(Sigma)、北京五洲東方科技發展有限公司所生產的紫外分光光度儀(上海尤尼柯儀器有限公司)、1 mL移液槍(eppendorf)
2.3.1 試驗樣品的前處理
將蛋表面洗凈后進行拍照。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定
取其上清液1 mL,用紫外分光光度儀從350~710 nm每10 nm測一次吸收值,繪制吸收曲線。然后測定412 nm、560 nm、670 nm處的吸收值,每個樣品測定3次。測定的結果進行蛋殼色素含量的比較。
2.3.3 蛋殼色素吸收值的繪制
根據樣品在412 nm、560 nm和670 nm處的吸收值來判斷雞蛋、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含量。
不同斑點大小的鵪鶉蛋蛋殼色素比較見圖1,以4號蛋斑點提取物色素吸收值為標準,4號鵪鶉蛋斑點蛋殼溶液上清液的原卟啉-IX含量是1號、2號、3號、5號、6號蛋的0.99倍;4號鵪鶉蛋殼的膽綠素的鋅螯合物分別是1號、2號、3號、5號、6號蛋殼含量的1.32、1.27、1.41、1.43、1.60倍;4號鵪鶉蛋殼的膽綠素-IX分別是1號、2號、3號、5號、6號蛋殼含量的1.09、0.91、1.25、1.24、1.38倍。以4號蛋背景提取物色素吸收值為標準,4號鵪鶉蛋背景蛋殼溶液上清液的原卟啉-IX含量是1號、2號、3號、5號、6號蛋殼含量的0.74倍;4號鵪鶉蛋殼的膽綠素的鋅螯合物分別是1號、2號、3號、5號、6號蛋殼含量的0.81、0.90、1.03、0.74、0.94倍;4號鵪鶉蛋殼的膽綠素-IX分別是1號、2號、3號、5號、6號蛋殼含量的0.88、0.80、1.14、0.79、1.03倍。其中4號的背景蛋殼上清液吸收值遠比其他蛋低,而4號蛋在560 nm斑點蛋殼提取物吸收值卻比其他蛋高,圖1中明顯可以看出4號的斑點比其他鵪鶉蛋的斑點多,而其背景太少。說明不同斑點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波長范圍內,每增加10 nm測定1次吸收值, 并繪制吸收曲線(圖2)。圖2中對綠殼雞蛋、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,經查光譜圖可知是膽綠素的鋅螯合物;圖3中由于斑點較多,在412 nm附近斑點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中。

圖3 鵪鶉蛋殼溶液上清液的吸收曲線繪制
根據樣品在412 nm、560 nm和670 nm處的吸收值來判斷各個樣品之間原卟啉-IX、膽綠素-IX和膽綠素的鋅螯合物的相對含量。以鵪鶉蛋殼色素提取物上清液的吸收值為標準,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 蛋殼溶液吸收值對比
鵪鶉在下蛋前5 h左右,硬殼蛋已經在輸卵管內形成,在蛋緩慢下行的過程中,輸卵管里色素細胞會不停地分泌出各種顏色的色素[7],當蛋進入輸卵管時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出前進一步被改變[8]。殼腺部pH值在蛋殼形成時所發生的變化是色素沉積過程中的一個重要影響因子[9]。當蛋雞遭到疾病威脅或者環境應激時,蛋殼色素合成一般會提前終止,最后會導致蛋殼的顏色變淺。因此,與蛋重等一些指標相比較,蛋殼顏色則可以更早反映禽本身的生理狀態[10]。由此推斷同一品種蛋殼存在差異時,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禽類的蛋殼色素含量進行了測定,除了已知的2 種色素成份原卟啉、膽綠素外,還發現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。
本試驗通過選取5種不同顏色品種的蛋的樣品,利用紫外分光光度儀測定其吸收值,然后對各個不同顏色的蛋進行分析。試驗結果顯示,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,說明色素總量與品種有密切的聯系。本試驗比較了鵪鶉蛋與其他雞蛋鴨蛋蛋殼色素的含量,鵪鶉蛋殼其斑點與其他蛋不相同是取決于輸卵管的色素細胞,蛋殼顏色的程度取決于與角質層直接相關的色素含量[14]。蛋殼形成的色素最可能的來源是血液,因為血液具有合成卟啉的能力,且此時流經殼腺部的血流量增多了,血液內的卟啉很容易通過表面上皮細胞運到蛋殼中去[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。
從不同斑點的鵪鶉蛋殼色素含量比較來看,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。