KVALITA VAJEČNEJ ŠKRUPINY

Vložené 28.06.2020

Škrupina predstavuje vonkajší prirodzený obal vaječného obsahu, ktorý plní ochrannú funkciu proti nepriaznivému vonkajšiemu prostrediu. Vzniká zo sekrétu žliaz sliznice vajcovodu. Základom škrupiny je organická hmota (matrix), ktorá je tvorená bielkovinovými vláknami kolagénovej povahy.

Zloženie vaječnej škrupiny

Vaječná škrupina obsahuje 1 až 2 % vody, priemerne 4,15 % organických látok a 94,85 % minerálnych látok. škrupina vajec obsahuje okolo 98 % anorganických látok vajca.  Z minerálnych látok prevláda uhličitan vápenatý (93,70 %), uhličitan horečnatý (1,36 %) a fosforečnan vápenatý (0,76 %). Organické látky,  predovšetkým proteoglykány a proteíny sa v škrupine vajca nachádzajú v množstve od 3,5 do 5,0 %. Ďalej sú zastúpené v malých množstvách magnézium, bór, meď, železo, magnézium, molybdén, zinok a mnohé ďalšie. Spolu sa vo vaječnej škrupine nachádza 27 elementov.  

Stavba vaječnej škrupiny

Škrupinu vajca tvoria tri vrstvy. Vnútornou vrstvou škrupiny je mamilárna (bradavkovitá) vrstva. Táto vrstva má hrúbku asi 20 μm, tvorí sa prvých 110 minút a podieľa  sa asi 20 až 30 % na celkovej hrúbke škrupiny. Skladá sa z kónických výbežkov, ktorých vrcholy smerujú k vonkajšej podškrupinovej blane, s ktorou sú spojené. Vo vrchole týchto výbežkov začína kalcifikácia škrupiny, ktorá sa rozširuje smerom k povrchu medzi mamilátmi sa vytvárajú voľné priestory - kanáliky, ktoré k povrchu škrupiny vyúsťujú do rozšírených otvorov, ktoré sa nazývajú póry. Mamilárna vrstva formuje základ vývoja škrupiny, preto jej kvalita je najdôležitejšia pre vývin a kvalitu celej škrupiny. Strednou vrstvou škrupiny je špongiózna (hubovitá, palisádová) vrstva. Skladá sa z hmoty v prevahe so soľami vápnika (najmä na povrchu), v menšej miere fosforu a horčíka (najmä v strednej časti špongióznej vrstvy). Je tvorená hranolovitými trámcami - palisádami, ktoré voľne nadväzujú na rozšírené základne kužeľovitých výbežkov bradavkovitej vrstvy a smerujú k povrchu škrupiny. Špongiózna vrstva škrupiny sa tvorí 16 až 17 hodín a má hrúbku 200 až 300 μm. Vonkajšou vrstvou škrupiny je kryštalická vrstva, s hrúbkou 3 až 8 μm a tvorí povrch mineralizovanej časti škrupiny.

 

Vlastnosti škrupiny

Škrupina normálneho vajca je hladká, u čerstvo zneseného vajca polopriesvitná, u starších vajec sa stáva matnou. Povrch škrupiny má byť hladký, bez výrastkov, priestorových zŕn, či prstenca, zvráštenia, tiež krvných povlakov a čisté bez znečistenia prachom či inými pevnými látkami (trusom, krmivom, podstielkou), prípadne deformácií.

Najväčšie straty v chove nosníc sú spôsobené zlou kvalitou škrupín. Ak je v škrupine viac ako 29 % vody, škrupina sa stáva mramorovanou. Na povrchu vajca sa môžu vyskytovať usadené zhluky škrupinovej hmoty. Nepravidelnosť štruktúry spôsobujú vápenaté usadeniny na povrchu. Majú vzhľad vydutých hrbolčekov rôznej veľkosti a tvar kľukatých nití. Pri presvietení vajca vidíme svetelné trhliny, ktoré vznikajú pri tvorbe škrupiny v maternici, ale v ďalšom  vrstvení uhličitanu vápenatého sa trhlina zacelí.  Na škrupine  môžeme vidieť mramorovitosť, ktorá vzniká nepravidelným rozložením vody v škrupine. Skladovaním vajec sa mramorovitosť zvýrazňuje a zväčšuje. Niekedy pri obracaní vajca v maternici (v poslednej štvrtine tvorby) dôjde k prasknutiu škrupiny v rovníkovej časti. V čase dotvárania škrupiny sa trhlina zacelí, vznikne nerovnosť v objeme, čomu hovoríme prstenec.

Škrupine vajca, najmä jej pevnosti sa venuje zvýšená pozornosť pre jej praktický význam. Pevnosť škrupiny je podmienená jej stavbou, kompaktnosťou a hrúbkou. Zníženie pevnosti škrupiny spôsobujú vek nosníc, nedostatočná minerálna výživa (vápnik, fosfor, mangán, železo, zinok, selén), vitamínová výživa (vitamíny C a D), veľkosť, tvar hmotnosť vajca, liečivá, choroby a nadbytok chloridu sodného v krmive a genetické faktory.

Pevnosť škrupiny sa zisťuje deštrukčnou metódou, t.j. na pozdĺžnu os vajca, uloženého na pevnú podložku, sa vyvinie tlak do prasknutia škrupiny, ktorý sa zaznamená na zariadení. Pevnosť škrupiny sa počas znášky znižuje. Najpevnejšia škrupina je pri vajciach znesených na začiatku znášky. Pri väčšej znáške, vyšších teplotách a väčších vajciach je pevnosť škrupiny nižšia. Pevnosť škrupiny determinuje predovšetkým orientácia kryštálov v jej vnútri, pričom existuje vzájomný vzťah medzi textúrou kryštálov a pevnosťou škrupiny, pričom slabšie škrupiny majú usporiadanú orientáciu kryštálov a naopak náhodná respektíve neusporiadaná orientácia kryštálov vedie k pevnejšej škrupine. Zatiaľ čo pri špogióznrj vrstve dosiaľ nie sú zaznamenané výrazné rozdielnosti v orientácii kryštálov, naopak variácií orientácie kryštálov mamilárnej vrstvy je mnoho. Len pri škrupinách so slabou pevnosťou bolo zaevidovaných 12 rozdielnych textúr. Uvedený fakt predurčuje mamilárnu vrstvu škrupiny ako dominantný prekurzor jej celkovej pevnosti. Popri vzájomnej orientácii kalcitových kryštálov sa udávajú  ako ďalšie faktory pôsobiace na pevnosť škrupiny jej hrúbku, zaoblenie a celkový tvar vajca. U slepačích vajec táto hodnota je 16 až 60 N.cm^-2.

Hrúbka škrupiny je v úzkom vzťahu s pevnosťou škrupiny, nie však priamo úmerne, pretože sa tu uplatňuje ultrašktruktúra a pórovitosť škrupiny. Smerom od ostrého konca k tupému sa hrúbka škrupiny znižuje, ostrý 0,40 až 0,42 mm, stred 0,32 mm a tupý koniec 0,26 mm. Hrúbka je rozdielna v závislosti od polohy vajca a doby tvorby škrupiny v maternici.

Pórovitosť škrupiny je daná existenciou pórov v škrupine, pričom ich rozmiestnenie je nepravidelné. Pórmi vajce „dýcha“ t.j. odparuje vodu z bielka, pri inkubácii prechádza kyslík prostredníctvom  hemoglobínu v krvi do plodu. Vysoká hustota pórov je na tupom konci vajca 100 až 140 ks.cm², kde sa po znesení vajca vytvára medzi predškrupinovými blanami vzduchová bublina. Najmenej pórov je na ostrom póle 16 až 40 ks, v strede 60 až 80 ks a na celom vajci v priemere 60 až 80 ks.cm². Počet pórov, zisťujeme ich po nafarbení vnútornej plochy škrupiny farbivom karbolfuxínom rozpusteným v liehu a lupou  na 1/4 cm² odčítame počet pórov a násobíme 4.

Hustota škrupiny je ukazovateľom viazaným na hrúbku škrupiny a jej štruktúru. Vyjadruje aká hmotnosť škrupiny pripadá na 1 cm² plochy škrupiny. Vypočíta sa podielom hmotnosti škrupiny ku ploche vajca.

Deformácia (úchylka) škrupiny predstavuje vychýlenie škrupiny pri zaťažení vajca na pozdĺžnu os vajca 500 g tlaku. Nepriamo ukazuje „pružnosť’ škrupiny a je v negatívnom vzťahu s pevnosťou škrupiny. Hodnota úchylky sa pohybuje v rozpätí 17 až 45 hm.

Farba škrupiny je viazaná na fylogenetický pôvod plemien. Spôsobujú ju pigmenty zo skupiny ovoporfyrínov, ktoré sa nachádzajú vo vrchných vrstvách škrupiny a  syntetizujú v sliznici maternice. Pigmenty škrupiny predstavujú polykryštalické komplexy, ktoré sa ukladajú v kutikule a vo vnútornej kryštalickej vrstve. Patria sem deriváty pyrolu (protoporfyrin, ovoporfyrin, biliverdin a ich zinočnaté cheláty). Ovoporfyrin je červenohnedý a na svetle sa rozkladá. Na farbe škrupiny sa podieľa aj hnedozelený ovokyan. Aj biela škrupina obsahuje malé množstvo pigmentov. Ukladanie pigmentov v škrupine prebieha v posledných 5 hodinách tvorby škrupiny v maternici. Medzi faktory ovplyvňujúce farbu škrupiny patrí dĺžka znáškového cyklu, u nosníc s vysokou znáškou hnedých vajec klesá intenzita farby s počtom znesených vajec. K odfarbovaniu vaječnej škrupiny dochádza pri umývaní vajec dezinfekčnými prostriedkami na báze aktívneho chlóru. Pri aplikácii niektorých liečiv (napr. chlortetracyklínov) sa farba škrupiny mení až na zelenožltú. Farba škrupiny nesúvisí s nutričnou hodnotou vajec, ale je dôležitým obchodným faktorom.
V európskych krajinách konzumenti v súčasnosti preferujú vajcia s hnedou farbou škrupiny. Naopak, v ázijských krajinách (najmä v Japonsku) sú žiadanejšie vajcia s bielou farbou škrupiny.     

Faktoryovplyvňujúcekvalituvaječnej škrupiny

V dôsledku genetickej selekcie sa rôzne plemená kúr výrazne odlišujú v kvalite vaječnej škrupiny, veľkosti vajec, ale aj v znáške, pričom výrazné rozdiely sú medzi súčasnými hybridnými kombináciami a tradičnými plemenami. Výber jednej vlastnosti, ako je napr. produkcia alebo hmotnosť vajec môže ovplyvniť ďalšie vlastnosti sliepok, ako napr. kvalitu škrupiny vajec. Z tohto dôvodu by sa mali programy genetickej selekcie zamerať na viacej vlastností naraz s cieľom zabezpečiť, aby zlepšenie jednej vlastnosti nebolo na úkor iných, rovnako dôležitých vlastností. Staršie nosnice majú tendenciu znášať vajcia s vyššou hmotnosťou, čo môže mať negatívny dopad na pevnosť škrupiny. Veľmi mladé nosnice nemusia mať úplne vyvinuté žľazy v maternici produkujúce matrix pre škrupinu, čo sa prejavuje menším percentuálnym podielom škrupiny z celého vajca alebo znesením vajec
s veľmi tenkou škrupinou.

Kvalita škrupiny je podmienená viacerými faktormi, z ktorých za dominujúci možno považovať výživu. Je všeobecne známe, že vápnik je nevyhnutný pre tvorbu škrupiny. Vápnik potrebný pre tvorbu vajca je zo 60 až 70 % spotrebovaný priamo z prijatého krmiva a 30 až 40 % je čerpaný prevažne v druhej polovici noci, z pohotovej rezervy v kostiach s červenou kostnou dreňou. Množstvo odčerpaného vápnika sa potom počas dňa opäť uloží v kostiach. Počas znáškového obdobia využitie prijatého vápnika klesá. Vajcia sú väčšie, podiel škrupiny klesá a kvalita sa zhoršuje. Vo vajci sú asi 4 % vápnika. Napr. pri 80 % znáške a hmotnosti vajec 60 g sa denne vydá 1,92 g vápnika. Preto musí kŕmna dávka nosníc obsahovať dostatočné množstvo vápnika vo forme, ktorá je organizmom nosnice efektívne využitá. V tejto oblasti sa názory odborníkov často rôznia, ale vo všeobecnosti by malo byť 50 až 70 % vápnika vo forme hrubozrnných častíc (2 až 5 mm) a zvyšok v sypkej forme. Poskytovanie vhodných doplnkových minerálov a vitamínov je nevyhnutné pre dobrú kvalitu vaječnej škrupiny.

Vápnik a fosfor sú nevyhnutné pre tvorbu škrupiny, vápnik je najvýznamnejšou súčasťou škrupiny a fosfor hrá dôležitú úlohu v tvorbe vápennej kostry a následnej dostupnosti vápnika pre tvorbu škrupiny vajca počas obdobia tmy. Množstvo vápnika v krmive by sa malo zvyšovať už počas obdobia odchovu, približne 7 až 10 dní pred začiatkom znášky. Ak nie je dotovanie vápnika v krmive pre nosnice zabezpečené dostatočne včas, môže to mať dlhodobé negatívne účinky na metabolizmus vápnika a zásoby vápnika v kostiach. Avšak príliš aj skoré doplnkové poskytovanie vápnika môže viesť k negatívnym účinkom na obličky, najmä ak je kŕmna dávka deficitná na fosfor. Pozitívny efekt majú aj prídavky niektorých látok do krmiva respektíve vody. Pokusy preukázali, že kvalita škrupiny sa preukazne zlepšuje po prídavku chelátov mangánu a zinku, taktiež biomínu, vitamínov C, D a sódy bikarbóny. Vitamín D je nevyhnutnou súčasťou metabolizmu vápnika. Pre optimálne zdravie nosníc je potrebný aj vitamín C, ktorý tiež môže pomôcť zmierniť dopady stresu. Je rovnako známe, že doplnok vitamínu E pomáha organizmu nosnice prekonať tepelný stres. Nízke hladiny vitamínu A môžu zvýšiť výskyt krvných škvŕn, ktoré znižujú vnútornú kvalitu vajcia.

Kvalita vody tiež zohráva veľkú rolu čo sa týka formovania škrupiny. Voda s vysokým obsahom elektrolytov (slaná voda) môže mať dlhodobé negatívne účinky na kvalitu vaječnej škrupiny. Maximálna prípustná miera chloridu sodného v pitnej vode u hydiny je 250 ppm. Zvýšenie príjmu soli prostredníctvom pitnej vody alebo jedla zodpovedá za zníženú hrúbku škrupiny tým, že minimalizuje vstrebávanie vápnika. Teplota vody je v chove nosníc takisto významným faktorom, najmä v horúcom počasí. Ak má voda príliš vysokú teplotu, nosnice znížia príjem vody alebo dokonca prestanú piť.

Teploty nad 25 °C môžu spôsobiť znášanie menších vajec so zníženou kvalitou škrupiny, čo je zapríčinené viacerými fyziologickými procesmi prebiehajúcimi v hydine. Tepelný stres znižuje príjem potravy a obmedzuje dostupnosť vápnika v krvnej plazme pre tvorbu škrupín vajec. Preto dopĺňanie hydrogénuhličitanu sodného pri tepelných stresoch môže zlepšiť kvalitu vaječnej škrupiny. Kŕmne postupy v horúcom počasí by sa mali zamerať nato, aby hydina dostávala v krmive dostatočnú hladinu základných živín. Forma podávaného vápnika ovplyvňuje schopnosť nosníc produkovať aj za vysokej teploty kvalitné vaječné škrupiny a zdá sa, že poskytnutie vápnika vo forme hrubších častíc v množstve nad 50 % môže zlepšiť kvalitu vaječnej škrupiny u nosníc v tepelnom strese. Aj potreba fosforu u znášajúcich nosníc sa pri horúcom počasí mierne zvyšuje. Nevyhnutnosť aplikácie stopových minerálnych látok, z ktorých napríklad zinok a mangán fungujú ako spolufaktory alebo aktivátory pre enzýmy, ktoré sa podieľajú na tvorbe škrupín vajec. Avšak aplikácia stopových minerálov, hoci vedie k zlepšeniu kvality vaječnej škrupiny, nemusí byť vždy efektívna Je vždy na zváženie chovateľa, či dodatočné náklady na zakúpenie týchto prípravkov sa prejavia na miere zisku z chovu.

Každé narušenie zdravotné stavu, ktoré ohrozuje zdravie nosnice, môže nepriamo spôsobiť chyby vajec a vaječných škrupín. Uvádza sa viacero ochorení, ktoré majú vplyv na kvalitu škrupiny (syndróm náhleho poklesu znášky, infekčná bronchitída, vtáčia chrípka, a pod.). Každé napadnutie reprodukčnej sústavy nosníc môže spôsobiť problémy v tvorbe vaječnej škrupiny v maternici vajcovodu. Tak napr. infekčný zápal priedušiek sa uvádza ako pôvodca výskytu zosvetlenia vaječných škrupín. Syndróm poklesu znášky vajec okrem zníženia znášky  spôsobuje aj zosvetlenie vaječných škrupín a ďalšie deformity, ako sú mäkké vaječné škrupiny alebo naopak hrubé.

Systém chovu nosníc môže tiež výraznou mierou ovplyvniť kvalitu vaječnej škrupiny. Avšak prvotné prob1émy s výskytom vajec s prasknutou škrupinou v klietkových technológiách boli už v minulosti riešené úpravami v konštrukcii klietok, Priame porovnanie rôznych technologických systémov (napr. klietky, hlboká podstielka, výbeh) je náročné realizovať v podmienkach, v ktorých sú ostatné faktory konštantné. Niektoré z problémov s kvalitou vaječnej škrupiny vyskytujúce sa pri použití výbehov môžu byť spôsobené aj neschopnosťou  zaistiť pre nosnice vyváženú kŕmnu dávku.

Ing. Cyril Hrnčár, PhD.

Bc. Dominik Gič

Bc. Izabela Janečková

SPU Nitra