Изучение скорлупы яиц птиц, минерализации костей в длительных циклах яйцекладки
Изучение скорлупы яиц птиц, минерализации костей в длительных циклах яйцекладки
Почему микроэлементы важны?
Десятилетия интенсивной генетической селекции коммерческих несушек привели к более раннему созреванию при сохранении высокой производительности яйценоскости в расширенных циклах производства до возраста 100 недель, чтобы сделать производство яиц более устойчивым. Однако интенсивное производство яиц ставит под угрозу здоровье кур и, в частности, целостность скелета. Формирование яичной скорлупы требует мобилизации большого количества кальция, поступающего частично из рациона и из костей, что может вызвать проблемы со скелетом, такие как остеопороз и переломы костей. Кроме того, яйца с более низкой яичной скорлупой с трещинами или дефектами чаще откладываются старыми курами. Такие яйца необходимо понизить в категории, что приводит к значительным экономическим потерям.
Низкое качество яичной скорлупы является серьезной проблемой для безопасности пищевых продуктов, поскольку яйца с поврежденной скорлупой легче заражаются бактериями, например, сальмонеллой. Что мы можем сделать, чтобы справиться с этими проблемами? Адекватное питание и уход могут помочь достичь генетического потенциала современных несушек, сохраняя при этом качество яичной скорлупы и целостность скелета, а также общее здоровье кур в течение расширенных циклов производства.
Минерализация скорлупы птичьих яиц
Формирование и минерализация яичной скорлупы — это процесс, требующий большого количества кальция. Курам необходимо мобилизовать более 2 граммов кальция ежедневно, что эквивалентно 10% от общего содержания кальция в организме. В целом, кальций поступает частично из рациона, а частично из скелета; относительный вклад варьируется в зависимости от доступности пищевого кальция. Для получения достаточного количества кальция стимулированная выработка витамина D приводит к увеличению усвоения кальция тканями кишечника и матки.
Минерализация яичной скорлупы начинается примерно через 5 часов после овуляции путем накопления частиц аморфного карбоната кальция (ACC) на сосцевидных бугорках, образующих массивные минеральные острова. Сосковые бугорки представляют собой органические структуры, богатые протеогликанами, формирующиеся на поверхности мембраны яичной скорлупы, обладающей сильной способностью связывать кальций.
Позже отложения минералов ACC постепенно растворяются и уступают место монокристаллам кальцита. Кристаллы кальцита, исходящие из центров зародышеобразования, образуют маммиллярные конусы или нижнюю часть минерализованной оболочки, из которой выходят столбчатые минеральные единицы или палисады, составляющие основную часть толщины минералов яичной скорлупы.
Наконец, формирование яичной скорлупы завершается отложением кутикулы — очень тонкого органического слоя, покрывающего внешнюю поверхность яичной скорлупы и препятствующего проникновению бактерий внутрь яйца.
В любом случае, отложение минерала карбоната кальция стимулируется ферментом, зависящим от Zn (карбоангидразой). Вторым шагом является регуляция роста кристаллов, которая стимулируется ферментом, зависящим от Mn (гликозилтрансферазой), рисунок 1
Яичная скорлупа также является источником Ca для минерализации скелета эмбриона. Метаболизм Ca значительно стимулируется во время откладывания яиц (2 г/день; 10% Ca тела). Этот процесс требует синхронизации между обновлением костей и образованием яичной скорлупы.
О кости
Кость — это живой орган, который постоянно ремоделируется клетками, формирующими кость (остеобластами) и резорбирующими кость (остеокластами). Среди ее функций — регулирование кальция и фосфора для основных функций клеток.
У кур, в частности, развивается новый тип кости в костномозговых полостях длинных костей (медуллярная кость), которая метаболически активна и может легче рассасываться для высвобождения кальция. Формирование медуллярной кости начинается примерно за две недели до откладывания первого яйца, когда курица достигает половой зрелости. Медуллярная кость служит резервуаром кальция для кальцификации яичной скорлупы в ночное время, когда куры не едят, а запас кальция в кишечнике истощается. Формирование и рассасывание медуллярной кости синхронизированы с суточным циклом яиц. Таким образом, минерализация костей и яичной скорлупы взаимосвязаны, рисунок 2
Ремоделирование костей включает остеокласты, удаляющие минерализованную кость, за которыми следуют остеобласты, формирующие новый костный матрикс, который впоследствии минерализуется. Цикл ремоделирования включает три этапа:
Резорбция, при которой остеокласты переваривают старую костную ткань.
Обратный процесс, отмеченный появлением мононуклеарных клеток на поверхности кости.
Формирование, при котором остеобласты откладывают новую кость до тех пор, пока резорбированная кость полностью не заместится.
Этот процесс адаптирует архитектуру кости к изменяющимся механическим требованиям и восстанавливает микроповреждения в костном матриксе, предотвращая накопление поврежденной со временем кости.
Качество яичной скорлупы и костей
На качество яичной скорлупы может влиять порода кур (коричневые линии птиц тяжелее и несут более крупные яйца с более толстой/прочной скорлупой), возраст (отложение кутикулы на яичной скорлупе уменьшается с возрастом кур), питание (недостаток Ca, Fe, Cu, Zn, Mn и витамина D может ухудшить формирование яичной скорлупы), условия содержания и программы освещения.
Слабая яичная скорлупа характеризуется:
Более тонкая яичная скорлупа и меньшая эффективная толщина
Несколько структурных дефектов (позднее слияние маммиллярных конусов, плохое прикрепление мембраны)
Низкая плотность скорлупы
Качество яичной скорлупы зависит от многих факторов, включая породу кур, возраст, питание и условия содержания.
Существует множество подходов (генетическая селекция, менеджмент) для улучшения качества яичной скорлупы и пищевой безопасности яиц.
Качество костей в основном зависит от генетических факторов (начало полового созревания). Однако высокая потребность в кальции во время яйцекладки, по-видимому, связана с остеопорозом костей и другими патологиями костей. Возраст курицы также может ухудшать качество костей и увеличивать риск переломов костей.
Слабые кости характеризуются меньшей плотностью и низкой способностью к самовосстановлению (ремоделированию).
Качество костей можно улучшить с помощью генетического отбора, питания и содержания, независимо от производства яиц.
Заключение
Яичная скорлупа и минерализация костей регулируются скоординированно, под влиянием различных факторов, включая минеральное питание. Для этих процессов необходимо достаточное количество кальция, фосфора, микроэлементов и витамина D. Для кур старшего возраста правильное питание становится еще более важным для предотвращения разбитых яиц и переломов костей.
Десятилетия интенсивной генетической селекции коммерческих несушек привели к более раннему созреванию при сохранении высокой производительности яйценоскости в расширенных циклах производства до возраста 100 недель, чтобы сделать производство яиц более устойчивым. Однако интенсивное производство яиц ставит под угрозу здоровье кур и, в частности, целостность скелета. Формирование яичной скорлупы требует мобилизации большого количества кальция, поступающего частично из рациона и из костей, что может вызвать проблемы со скелетом, такие как остеопороз и переломы костей. Кроме того, яйца с более низкой яичной скорлупой с трещинами или дефектами чаще откладываются старыми курами. Такие яйца необходимо понизить в категории, что приводит к значительным экономическим потерям.
Низкое качество яичной скорлупы является серьезной проблемой для безопасности пищевых продуктов, поскольку яйца с поврежденной скорлупой легче заражаются бактериями, например, сальмонеллой. Что мы можем сделать, чтобы справиться с этими проблемами? Адекватное питание и уход могут помочь достичь генетического потенциала современных несушек, сохраняя при этом качество яичной скорлупы и целостность скелета, а также общее здоровье кур в течение расширенных циклов производства.
Минерализация скорлупы птичьих яиц
Формирование и минерализация яичной скорлупы — это процесс, требующий большого количества кальция. Курам необходимо мобилизовать более 2 граммов кальция ежедневно, что эквивалентно 10% от общего содержания кальция в организме. В целом, кальций поступает частично из рациона, а частично из скелета; относительный вклад варьируется в зависимости от доступности пищевого кальция. Для получения достаточного количества кальция стимулированная выработка витамина D приводит к увеличению усвоения кальция тканями кишечника и матки.
Минерализация яичной скорлупы начинается примерно через 5 часов после овуляции путем накопления частиц аморфного карбоната кальция (ACC) на сосцевидных бугорках, образующих массивные минеральные острова. Сосковые бугорки представляют собой органические структуры, богатые протеогликанами, формирующиеся на поверхности мембраны яичной скорлупы, обладающей сильной способностью связывать кальций.
Позже отложения минералов ACC постепенно растворяются и уступают место монокристаллам кальцита. Кристаллы кальцита, исходящие из центров зародышеобразования, образуют маммиллярные конусы или нижнюю часть минерализованной оболочки, из которой выходят столбчатые минеральные единицы или палисады, составляющие основную часть толщины минералов яичной скорлупы.
Наконец, формирование яичной скорлупы завершается отложением кутикулы — очень тонкого органического слоя, покрывающего внешнюю поверхность яичной скорлупы и препятствующего проникновению бактерий внутрь яйца.
В любом случае, отложение минерала карбоната кальция стимулируется ферментом, зависящим от Zn (карбоангидразой). Вторым шагом является регуляция роста кристаллов, которая стимулируется ферментом, зависящим от Mn (гликозилтрансферазой), рисунок 1
Яичная скорлупа также является источником Ca для минерализации скелета эмбриона. Метаболизм Ca значительно стимулируется во время откладывания яиц (2 г/день; 10% Ca тела). Этот процесс требует синхронизации между обновлением костей и образованием яичной скорлупы.
О кости
Кость — это живой орган, который постоянно ремоделируется клетками, формирующими кость (остеобластами) и резорбирующими кость (остеокластами). Среди ее функций — регулирование кальция и фосфора для основных функций клеток.
У кур, в частности, развивается новый тип кости в костномозговых полостях длинных костей (медуллярная кость), которая метаболически активна и может легче рассасываться для высвобождения кальция. Формирование медуллярной кости начинается примерно за две недели до откладывания первого яйца, когда курица достигает половой зрелости. Медуллярная кость служит резервуаром кальция для кальцификации яичной скорлупы в ночное время, когда куры не едят, а запас кальция в кишечнике истощается. Формирование и рассасывание медуллярной кости синхронизированы с суточным циклом яиц. Таким образом, минерализация костей и яичной скорлупы взаимосвязаны, рисунок 2
Ремоделирование костей включает остеокласты, удаляющие минерализованную кость, за которыми следуют остеобласты, формирующие новый костный матрикс, который впоследствии минерализуется. Цикл ремоделирования включает три этапа:
Резорбция, при которой остеокласты переваривают старую костную ткань.
Обратный процесс, отмеченный появлением мононуклеарных клеток на поверхности кости.
Формирование, при котором остеобласты откладывают новую кость до тех пор, пока резорбированная кость полностью не заместится.
Этот процесс адаптирует архитектуру кости к изменяющимся механическим требованиям и восстанавливает микроповреждения в костном матриксе, предотвращая накопление поврежденной со временем кости.
Качество яичной скорлупы и костей
На качество яичной скорлупы может влиять порода кур (коричневые линии птиц тяжелее и несут более крупные яйца с более толстой/прочной скорлупой), возраст (отложение кутикулы на яичной скорлупе уменьшается с возрастом кур), питание (недостаток Ca, Fe, Cu, Zn, Mn и витамина D может ухудшить формирование яичной скорлупы), условия содержания и программы освещения.
Слабая яичная скорлупа характеризуется:
Более тонкая яичная скорлупа и меньшая эффективная толщина
Несколько структурных дефектов (позднее слияние маммиллярных конусов, плохое прикрепление мембраны)
Низкая плотность скорлупы
Качество яичной скорлупы зависит от многих факторов, включая породу кур, возраст, питание и условия содержания.
Существует множество подходов (генетическая селекция, менеджмент) для улучшения качества яичной скорлупы и пищевой безопасности яиц.
Качество костей в основном зависит от генетических факторов (начало полового созревания). Однако высокая потребность в кальции во время яйцекладки, по-видимому, связана с остеопорозом костей и другими патологиями костей. Возраст курицы также может ухудшать качество костей и увеличивать риск переломов костей.
Слабые кости характеризуются меньшей плотностью и низкой способностью к самовосстановлению (ремоделированию).
Качество костей можно улучшить с помощью генетического отбора, питания и содержания, независимо от производства яиц.
Заключение
Яичная скорлупа и минерализация костей регулируются скоординированно, под влиянием различных факторов, включая минеральное питание. Для этих процессов необходимо достаточное количество кальция, фосфора, микроэлементов и витамина D. Для кур старшего возраста правильное питание становится еще более важным для предотвращения разбитых яиц и переломов костей.
Источник: http://www.wattagnet.com
