Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin. Vliv vnějších faktorů na fyzikální znaky jakosti vajec Diplomová práce

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin Vliv vnějších faktorů na fyzikální znaky jakosti vajec Diplomová práce Vedoucí práce: Ing. Šárka Nedomová, Ph.D. Vypracoval: Bc. Jana Kleinová Brno 2011

2 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Vliv vnějších faktorů na fyzikální znaky jakosti vajec vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. dne. podpis diplomanta.

3 PODĚKOVÁNÍ Upřímně děkuji vedoucí diplomové práce Ing. Šárce Nedomové, Ph.D. za odborné vedení, cílené rady a připomínky, které mi při zpracovávání diplomové práce poskytla. Rovněž mé poděkování patří i mým rodičům Jarmile Kleinové a Ludvíku Kleinovi za umožnění studia a podporu při něm.

4 Abstrakt Vliv vnějších faktorů na fyzikální znaky jakosti vajec Tato diplomová práce se zabývala vlivem vnějších faktorů na fyzikální znaky jakosti vajec. Cílem práce bylo posouzení jakosti vajec dostupných na trhu mimo období Velikonoc, kdy bývají vejce nejčastěji testována. Do výzkumu byla zařazena vejce pocházející z různých typů ustájení (ekologický chov, chov na podestýlce a v klecích) a také obohacená vejce (omega 3 mastnými kyselinami, selenem). Byly hodnoceny následující parametry: hmotnost a podíl skořápky, index tvaru vejce, tloušťka skořápky, pevnost skořápky a destruktivní deformace skořápky. S cílem zjistit vliv vnějších faktorů zatěžování na pevnost a deformaci skořápky bylo provedeno měření při rychlostech zatěžování 100, 10 a 1 mm.min -1 na rovníku a obou koncích vejce. Zjištěné hodnoty hmotnosti skořápky se pohybovaly od 5,87 do 6,75 g a podíly hmotnosti skořápky od 9,68 do 10,78 %. Index tvaru vejce se pohyboval od 76,87 do 81,85 %. Zjištěné hodnoty tloušťky skořápky se pohybovaly od 0,261 do 0,307 mm. Hodnoty pevnosti skořápky byly v rozmezí 32,60 43,70 N a hodnoty deformace skořápky se pohybovaly od 0,14 do 0,23 mm. Nebyl zjištěn průkazný vliv rychlosti zatěžování ani zatěžovaného místa skořápky na pevnost a deformaci skořápky. Klíčové slova: vejce, podíl skořápky, index tvaru vejce, tloušťka skořápky, pevnost skořápky Abstract The influence of external factors on the physical quality characteristics of eggs This thesis dealt with the influence of external factors on the physical quality characteristics of eggs. The aim was the measurement of the quality of eggs available on the market outside the Easter season, when eggs are most often tested. In the research were included eggs from different types of housing (organic farming, the cages and litter) and enriched eggs (omega 3 fatty acids, selenium). The following parameters were evaluated: eggshell weight, eggshell percentage, shape index, eggshell thickness, eggshell strength and eggshell deformation. To determine the effect of external factors of loading on shell strength and deformation measurement was taken at loading speed 100, 10 and 1 mm.min -1 on the equator and both ends of the egg. The values of eggshell weight ranged from 5.87 to 6.75 g and shell percentage from 9.68 to %. Egg shape index ranged from to %. Observed shell thickness values ranged from to mm. Shell strength values ranged from to N and shell deformation values ranged from 0.14 to 0.23 mm. There was no statistically effect of loading speed or the loaded place of shell on shell strength and deformation. Keywords: eggs, eggshell percentage, shape index, eggshell thickness, eggshell strength

5 OBSAH: 1 ÚVOD CÍL PRÁCE LITERÁRNÍ REŠERŠE Produkce a prodej vajec v České republice a ve světě Vznik a tvorba vejce, jeho základní složení Tvorba žloutku a jeho základní složení Tvorba bílku a jeho základní složení Tvorba podskořápkových blan Tvorba skořápky a její základní složení Stavba a složení skořápky Stavba skořápky Chemické složení skořápky Barva vaječné skořápky Vnější faktory ovlivňující kvalitu vajec Doba snesení vejce (ovipozice) Období snášky Způsob chovu Teplota a vlhkost prostředí Výživa Vápník Fosfor Selen Fyzikální znaky jakosti vajec Metody stanovení kvality vaječné skořápky Hmotnost a podíl skořápky Tvar vajec Tloušťka skořápky Pevnost skořápky Deformace skořápky... 37

6 4 MATERIÁL A METODIKA Materiál Metodika Stanovení hmotnosti a podílu vaječné skořápky Stanovení indexu tvaru vejce Stanovení tloušťky skořápky Stanovení pevnosti a deformace skořápky Stanovení pevnosti a deformace skořápky jednotlivých vzorků vajec Vliv vnějších faktorů zatížení vaječné skořápky na její pevnost a deformaci Statistické vyhodnocení VÝSLEDKY A DISKUSE Hmotnost a podíl skořápky vzorků vajec z tržní sítě Index tvaru vzorků vajec z tržní sítě Tloušťka skořápky vzorků vajec z tržní sítě Pevnost skořápky vzorků vajec z tržní sítě Pevnost skořápky jednotlivých vzorků vajec Vliv vnějších faktorů zatěžování vaječné skořápky na její pevnost Deformace skořápky vzorků vajec z tržní sítě Deformace skořápky jednotlivých vzorků vajec Vliv vnějších faktorů zatížení vaječné skořápky na její deformaci ZÁVĚR LITERATURA SEZNAM TABULEK, GRAFŮ A OBRÁZKŮ... 79

7 1 ÚVOD Vejce patří mezi základní složky zdravé výživy. Mají vysokou nutriční hodnotu a jsou v nich obsaženy všechny látky, které jsou potřebné pro růst zárodku. Pro lidskou výživu představuje vejce významný zdroj bílkovin s vysokou biologickou hodnotou. Vejce obsahují všechny esenciální aminokyseliny a je v nich přítomna i řada mastných kyselin a stopových prvků. Předností vajec je, že jejich produkce a dostupnost je stabilní během celého roku. Jde také o jeden z nejlevnějších zdrojů živočišné bílkoviny na našem trhu. Česká republika se řadí mezi přední producenty i konzumenty vajec v Evropě. V souladu s celosvětovým trendem klesá i u nás prodej konzumních skořápkových vajec a zvyšuje se podíl vajec zpracovaných na sušené, kapalné nebo mražené vaječné hmoty. V posledních dvou desetiletích postihl vyspělé země pokles spotřeby vajec vlivem obav vyvolaných celosvětovou anticholesterolovou kampaní, která se ovšem na základě současných poznatků jeví jako neopodstatněná. Dalšími příčinami klesající spotřeby vajec jsou obavy z nárůstu výskytu salmonelóz, jejichž zdrojem můžou být i vejce, a v nedávné době i hrozba pandemie ptačí chřipky. Kvalita vajec zahrnuje vnitřní parametry jako je podíl žloutku a bílku, index žloutku a bílku či Haughovy jednotky. Vnější ukazatelé souvisejí zejména se skořápkou, její pevností, tloušťkou a podílem. Kvalita vajec je ovlivňována mnoha faktory, jak vnitřního charakteru (genotypem, věk nosnice), tak vnějšími (výživa, způsob ustájení, teplota prostředí). Na kvalitu, s jakou se vejce dostane ke spotřebiteli, mají ovšem vliv i podmínky skladování, především pak teplota. Kvalita skořápky je jednou z vlastností mající největší vliv na celkovou kvalitu vejce. Vaječné skořápka jednak napomáhá udržet kvalitu vaječného obsahu, ale také působí jako ochranná bariéra proti průniku mikroorganismů z vnějšího prostředí, proto také představují vejce s nízkou kvalitou skořápky nebo s porušenou skořápkou značné ekonomické ztráty pro producenty vajec. To je podnětem pro soustředění pozornosti při výzkumu kvality vajec také i na kvalitu vaječné skořápky a faktory, které ji ovlivňují. 7

8 2 CÍL PRÁCE Mezi důležitá jakostní kritéria skořápkových vajec patří bezpochyby kvalita vaječné skořápky, jejíž celistvost je limitují pro zachování vaječného obsahu i z hlediska mikrobiologického. Při spotřebitelských testech, prováděných většinou v období Velikonoc, bývá skořápka vajec hodnocena jako velmi nekvalitní. Cílem této diplomové práce bylo vypracování literární rešerše se zaměřením na fyzikální znaky jakosti skořápkových vajec, dále zhodnocení vlivu vnějších faktorů působících na fyzikální vlastnosti vajec se zaměřením na kvalitu skořápky vajec z tržní sítě. Mechanické znaky jakosti byly stanoveny pomocí přístroje TIRATEST

9 3 LITERÁRNÍ REŠERŠE 3.1 Produkce a prodej vajec v České republice a ve světě Produkce vajec v České republice mezi roky 2006 a 2008 se zvyšovala, jak je znázorněno v grafu 1, naopak v roce 2009 byl zaznamenán pokles oproti roku Pokles snášky vajec v roce 2009 oproti roku 2008 je způsoben nižším stavem slepic, který je důsledkem implementace směrnice Evropské unie stanovující minimální standardy pro chov nosnic (Roubalová, 2010). Zajímavé je, že vývoj prodeje konzumních vajec v České republice kopíroval vývoj snášky vajec. Výraznější nárůst prodeje v roce 2008 oproti předchozímu roku byl zřejmě způsoben ekonomickou krizí, poněvadž vejce jsou v porovnání s masem velmi levným zdrojem živočišné bílkoviny v poměrech tuzemského trhu (Roubalová, 2009) tis. kusů Snáška vajec Prodej konzumních vajec Graf 1. Snáška a prodej vajec v České republice v letech (Český statistický úřad, 2010) Mezi pět největších producentů slepičích vajec na světe v letech 2005 až 2009 patřila Čína, Spojené státy, Indie, Mexiko a Japonsko (viz tab. 1). Objem snášky vajec v Číně představoval v letech 2005 až 2009 zhruba 35 až 40 % celosvětové produkce slepičích vajec. Spojené státy americké jsou na druhém místě s výrazným odstupem. Zbylé státy v pětici největších producentů mají velmi podobné hodnoty objemu snášky 9

10 ve zmiňovaném období. Produkce České republiky představovala přibližně desetinu procenta celosvětové snášky slepičích vajec. Tab. 1. Snáška vajec v pěti zemích s největší produkcí, v České republice a celkově ve světě v letech (v mil. kusů) (Český statistický úřad, 2010; FAOSTAT, 2010) Čína Spojené státy americké Indie Mexiko Japonsko Česká republika Svět Pozn.: Celosvětové data obsahují oficiální a polooficiální údaje a odhady. U jednotlivých zemí se jedná o oficiální údaje mimo Číny a Mexika, kde jde odhady. V grafu 2 můžeme vidět, že trendy objemu snášky slepičích vajec v České republice a celkové světové produkce byly v letech 2005 až 2009 téměř vždy opačné. Jedinou výjimkou byl vývoj mezi roky 2006 a 2007, kdy oba sledované ukazatele se shodně zvyšovaly. Česká republika Svět tis. kusů (ČR), mil. kusů (svět) Graf 2. Snáška vajec v České republice a celkově ve světě v letech (Český statistický úřad, 2010; FAOSTAT, 2010) 10

11 3.2 Vznik a tvorba vejce, jeho základní složení Vejce se tvoří v samičím pohlavním ústrojí, a to ve vaječníku (ovariu) a vejcovodu. Na začátku embryonálního vývoje se oba orgány zakládají jako párové, ale od doby diferenciace pohlaví, tj. u kuřecích embryí od dne inkubace, se dále vyvíjí pouze levostranně (Kříž, 1997). Ve vaječníku se tvoří zárodečné buňky, z nichž vzniká vejce. Od 3. do 14. dne po vylíhnutí kuřete se vyvíjí z těchto zárodečných buněk ovocysty. Ve vaječníku vzniká 28 až 680 tisíc ovocyst, ale jen část z nich dozraje ve vejce nosnice může celkem v produktivním období snést až tisíc vajec. Ovocysty jsou uloženy ve vazivovém obalu folikulu. Tento folikul, neboli folikulární obal, je spojený stopkou s vaječníkem, z něhož jsou ovocysty vyživovány prostřednictvím sítí vlásečnic (Simeonovová et al., 2003) Tvorba žloutku a jeho základní složení V první fází vlastní tvorby vejce se tvoří žloutek. Tento proces trvá obvykle 7 až 11 dní, ale může také probíhat až dva týdny. Kříž (1997) uvádí dobu tvorby žloutku 5 měsíců, přičemž ale 99 % tvorby je koncentrováno do posledních zhruba 14 dní vytváření žloutku. Nejprve ve folikulu naroste počet cév, aby se mohl zvýšit přísun živin. Následně vznikne žloutková hmota, která se hromadí v buňce podkovovitého tvaru. Z jádra zárodečné buňky, které je vytlačováno ze středu k povrchu buňky, vzniká vývojem zárodečný terčík. Ten se nazývá podle toho, zda se jedná o oplozené vejce (blastoderm) nebo o neoplozené (blastodisk). Kolem zárodečného terčíku se z hmoty původní buňky vytváří Panderovo jádro, které je spojeno kanálkem se středem žloutku. Tento střed žloutku je tvořen světlým žloutkem a nazývá se latebra; kanálek se pak analogicky nazývá kanálek latebry. Průměr latebry je asi 6 mm. Latebra je výrazně tekutější než zbytek žloutku a zůstává tekutá i po varu nebo zmrazení. Během tvorby žloutku a narůstání jeho hmoty se zvyšuje tlak na folikulární obal, jehož síla se naopak snižuje, až dojde k prasknutí folikulu. Folikulární obal praskne v místě, kde se nenachází cévy; toto místo se nazývá stigma. Pokud dojde abnormálně k prasknutí folikulu mimo stigmu, zůstanou na povrchu žloutku zbytky krve tzv. krevní skvrny. Po prasknutí folikulu se žloutek uvolní z vaječníku nastává tzv. ovulace. Při defektní 11

12 situaci, kdy prasknou dva folikuly během jedné hodiny, vznikne vejce se dvěma žloutky (Simeonovová et al., 2003). K prasknutí folikulu dochází v důsledku složitých neurohormonálních procesů, na nichž se významně podílí hypofýza (přední lalok podvěsku mozkového), která vytváří tzv. luteinizační hormon (LH), který vyvolává ovulaci. Ovulace nastává většinou asi půl hodiny po snesení předchozího vejce, a to mezi h, v závislosti na délce světelného dne, pořadí vejce v snáškové sérii a výši snášky (Kříž, 1997). Žloutek má průměr o velikosti asi 40 mm a jedná se o největší biologickou buňku, která je známa. Má kulovitý, mírně zploštělý tvar a nachází se ve středu vejce. Představuje asi třetinu hmotnosti celého vejce. Celý žloutek obklopuje pružná, ale zároveň i pevná žloutková (vitelinová) membrána. Funkce žloutku spočívá především v nesení zárodečného terče, z něhož se vyvíjí embryo. S tím souvisí další funkce žloutku, který slouží jako zásobárna lipidů, proteinů a dalších potřebných živin pro vývoj embrya. Hmota žloutku má heterogenní charakter a střídají se v ní pravidelně centrické vrstvy světlého a tmavého žloutku. Žloutek je tvořen ze zhruba 78 % kapalnou plazmou a z % granulemi (Simeonovová et al., 2003). Zbarvení žloutku způsobuje karotenoidní pigment xantofyl, který nosnice získává z potravy. Proto se tmavý žloutek tvoří v době, kdy nosnice přijímá potravu, a naopak světlý žloutek se vytváří, když potravu nepřijímá. V každém žloutku se nachází od sedmi do jedenácti soustředných kruhů světlého a tmavého žloutku (Bell, 2001). Světlý žloutek představuje jen malou část z celkové hmotnosti žloutku jedná se jen o 3 až 6 % z celkové hmotnosti. Jeho význam ve žloutku spočívá v jeho vazebné funkci. Vždy také tvoří střed žloutku latebru, a také poslední vrstvu pod žloutkovou membránou. Obsahuje asi 86 % vody, což je více než u tmavého žloutku. Sušina pak reprezentuje zhruba 14 % hmoty světlého žloutku a je tvořena hlavně proteiny; tuky představují jen asi 3,5 % sušiny. Význam tmavého žloutku spočívá v jeho zásobní funkci. Proto také obsahuje z asi 55 % sušinu, která je tvořena především lipidy (zhruba 35 % sušiny) a proteiny (přibližně 16 %). Strukturu tmavého žloutku tvoří především částečky různého tvaru a velikosti (Simeonovová et al., 2003). 12

13 3.2.2 Tvorba bílku a jeho základní složení Hmotnost bílku tvoří asi 60 % celkové hmotnosti vejce. Bílek funguje jako zásobárna vody pro zárodek a díky antibakteriálnímu působení některých proteinů, které bílek obsahuje, působí také jako bariéra proti pronikání mikroorganismů přes skořápku do žloutku. Tvorbu bílku řídí hormonální systém a trvá přibližně 2,5 až 3 h. Po uvolnění z vaječníku při ovulaci spadne žloutek do nálevky (infundibulum) vejcovodu. Tomu napomáhají chlopně nálevky, které regulují přenos žloutku do nálevky. V nálevce vejcovodu se dotváří poslední vrstva vitelinové membrány a dochází zde také k oplození. Začíná zde rovněž tvorba bílku: tvoří se zde první vrstva bílku, tzv. chalázový bílek, neboli také vnitřní hustý bílek. Celkem vejce setrvá v nálevce 18 až 25 minut. Chalázový bílek tvoří vak, v němž je uložen žloutek, na něhož je chalázový bílek napojen pomocí vláken spojenými s vnější vrstvou vitelinové membrány žloutku. Chalázový bílek je spojen pružnými vlákny chalázami s podskořápkovou blanou na obou koncích vejce. Chalázy se tvoří při rotaci vejce ve vejcovodu. Chalázový bílek představuje jen asi 3 % z celkového bílku. Funkcí chalázového bílku je zajistit, aby byl žloutek stále situován ve středu vejce, a zároveň jeho úloha spočívá v ochraně žloutku před otřesy během manipulace. V průběhu stárnutí vejce se ovšem mění jeho struktura, ztrácí svou pevnost a pružnost, a tím dochází k vychýlení žloutku ze středu vejce, a to někdy až ke skořápce. Z nálevky postupuje vejce do bílkotvorné části vejcovodu (magnum), která je nejdelší součástí vejcovodu. Tvoří se zde zbývající bílek, který není homogenní, ale je tvořen hustým a řídkým bílkem. Vejce se během tvorby bílku pohybuje pomocí peristaltických pohybů vejcovodu, přičemž za normálních okolností prochází vejcovodem ostrým koncem dopředu. Další vrstvou bílku, která se tvoří nejdříve v bílkotvorné části vejcovodu, je vnitřní řídký bílek. Ten tvoří asi 17 % celkového bílku. Dále vzniká hustý bílek, který představuje asi 57 % z celkového bílku. Struktura hustého bílku je gelovitá a je tvořena mucinovými vlákny, která vytváří mřížku, v níž je vázán roztok proteinů ve vodě. Jeho úlohou je chránit žloutek před mechanickým poškozením. V další části vejcovodu, která se nazývá krček (isthmus), se tvoří vnější řídký bílek. Ten tvoří asi 23 % celkového bílku. Složení vnitřního a vnějšího řídkého bílku je podobné, pouze vnější řídký bílek obsahuje většinou více vody. Strukturu řídkého bílku představuje sol tvořený roztokem globulárních proteinů ve vodě, přičemž řídký bílek neobsahuje žádné vlákna. 13

14 Poměry jednotlivých bílků v celkovém bílku se mohou lišit, a to tak, že hustý bílek může tvořit % celkového bílku a vnitřní řídký bílek 1 40 % celkového bílku. Na podíl jednotlivých bílků v celkovém bílku má vliv řada faktorů jako dědičná schopnost tvořit hustý bílek, teplota prostředí, staří a individualita nosnice. Vyšší teplota prostředí stimuluje snížení tvorby hustého bílku toto je možné pozorovat u vajec snesených v letním období. Podobně podíl hustého bílku klesá s tím, jak nosnice stárne. Obsah a stav hustého bílku je důležitým faktorem při sledování jakosti vajec (Simeonovová et al., 2003). Přehledně jsou podíly jednotlivých druhů bílku znázorněny v tab. 2. Tab. 2. Podíly jednotlivých druhů bílku (Bell, 2001) Chalázový bílek 2,7 % Hustý bílek 57,3 % Vnitřní řídký bílek 16,8 % Vnější řídký bílek 23,2 % Tvorba podskořápkových blan V krčku vejcovodu se spolu s vnějším řídkým bílkem tvoří i podskořápkové blány. Celkem trvá tento proces asi jednu hodinu. Podskořápkové blány jsou dvě: vnitřní, která se nazývá také bílková, a vnější podskořápková blána. Vnější podskořápková blána má větší tloušťku, a je také pevnější než vnitřní. Obě blány mají strukturu pletiva složeného z proteinových vláken. V obou blanách se nacházejí póry, skrz něž dochází k difúzi nebo osmóze plynů a kapalin. Blány jsou pevné a pružné, čímž kompenzují křehkost skořápky. Zatímco vnitřní podskořápková blána kopíruje objem vnějšího řídkého bílku, naopak vnější podskořápková blána pevně přiléhá ke skořápce. Ihned po snesení klesne teplota vejce z teploty těla nosnice, tedy asi ze 40 C, na teplotu okolního prostředí a v důsledku toho se smrští obsah vejce. Podskořápkové blány se na tupém konci vejce oddělí a vznikne vzduchová bublina. Výška vzduchové bubliny čerstvého vejce je po jeho snesení a vychladnutí 2 3 mm. Vliv na velikost vzduchové bubliny má propustnost skořápky, teplota a vlhkost prostředí, a také velikost vejce (Simeonovová et al., 2003). Po vytvoření podskořápkových blan má vejce tvar typický pro příslušný druh drůbeže (Kříž, 1997). 14

15 3.2.4 Tvorba skořápky a její základní složení Už v krčku vejcovodu se začíná tvořit skořápka. K její tvorbě dochází především v další části vejcovodu děloze (uterus). Celý vývoj skořápky probíhá asi 20 h a hmotnost skořápky tvoří 9 12 % celkové hmotnosti vejce. Skořápka vejce se začíná tvořit tak, že na vnější podskořápkové bláně se vytvoří krystalizační centra mamilární jádra, která mají bílkovinný původ. Na těchto jádrech se následně tvoří anorganické krystaly. Základ skořápky tvoří organická hmota zvaná matrix, která obsahuje bílkovinné vlákna kolagenové povahy. Tato vlákna vytváří skrz celou skořápku jemnou síť, která je vyplněna anorganickou hmotou, v níž převládá uhličitan vápenatý (asi 98 %); dále je v ní obsažen uhličitan hořečnatý a fosforečnan vápenatý. Celkově skořápku tvoří dvě vrstvy: mamilární a spongiózní. Mamilární vrstva prorůstá do vnější podskořápkové blány. Je tvořena organickou hmotou obsahující především sirné proteiny a mukopolysacharidy. Dále se v mamilární vrstvě nachází nepravidelné anorganické krystaly, mezi kterými prostupují póry. Další vrstvou skořápky je spongiózní vrstva, kterou tvoří zejména uhličitan vápenatý. Krystaly uhličitanu vápenatého vytváří sloupovité útvary, které se nazývají palisády. U správně vytvořené skořápky tvoří palisády pravidelné shluky, mezi nimiž procházejí póry. Palisádami, které jsou nasměrovány kolmo k povrchu vejce, procházejí vlákna matrixu, která mají značný vliv na pevnost skořápky. V děloze se tvoří i poslední vrstva, a to kutikula. Ta je tvořena především proteiny s malým množstvím polysacharidů a lipidů. Kutikula se skládá ze dvou nebo více vrstev a pokrývá celý povrch skořápky. U právě sneseného vejce je kutikula vlhká a slizká, čímž je usnadněno snesení vejce, ale po snesení kutikula zasychá. Její funkce spočívá také v zakrytí pórů, čímž omezuje vypařování vody z vejce a zároveň brání průniku mikroorganismů a nečistot z okolního prostředí do vejce. Skrz skořápku procházejí kolmo k povrchu trychtýřovité kanálky. Spojují podskořápkové blány s povrchem skořápky, kde se nazývají póry. Slouží k výměně plynů a vodní páry mezi vejcem a vnějším prostředím. Tento proces probíhá pasivní difúzí. Počet pórů na jednom vejci může být od do (Simeonovová et al., 2003). Jejich rozložení na povrchu skořápky je nerovnoměrné. Nejméně pórů se nachází na ostrém konci vejce, nejvíce na tupém konci (uvádí se 150 až 200 na cm 2 ). Toto uspořádání má význam pro zintenzivnění přívodu vzduchu do vzduchové bubliny, což umožňuje dýchání vyvíjejícím se zárodkům, zejména v posledních tazích líhnutí (Kříž, 1997). Schéma stavby vejce je znázorněno na obr

16 Obr. 1. Schéma stavby vejce průřez (Sinn-Hanlon, 1998) 16

17 3.3 Stavba a složení skořápky Skořápka vejce tvoří jeho přirozený obal. Je v centru pozornosti, protože snížená kvalita vaječné skořápky způsobuje producentům výrazně ztráty. Mezi její nejdůležitější vlastnosti patří pevnost a pružnost skořápky a její tloušťka (Sabri et al., 1999). Na pevnost skořápky má vliv její stavba, tloušťka a kompaktnost. Mezi příčiny malé pevnosti skořápky patří věk nosnice, nedostatek minerálních látek (vápník, fosfor, mangan, zinek) a vitamínů D a K v krmivu, nadbytek chloridu sodného v krmivu, léčiva, genetické vlivy a velikost a tvar vejce. Na tloušťku skořápky má vliv opět obsah minerálních látek a vitamínů D a K v krmivu, pesticidy přijaté v krmivu, velikost vajec a zvýšení teploty nad 21 C ve snáškové hale (Hejlová, 2001) Stavba skořápky V koncové části krčku vejcovodu (tzv. červený krček) se na vnější podskořápkové bláně začínají formovat mamilární jádra. Samotná mineralizace skořápky probíhá v děloze a trvá 18 až 20 h. Přepokládá se, že mamilární jádra iniciují mineralizaci, což by vysvětlovalo pozorovaný vztah mezi hustotou a tvarem těchto mamilárních jader a kvalitou skořápky. Organický matrix má také vliv na kvalitu skořápky, především na její pevnost. Výzkumy provedené pomocí rentgenových paprsků ukazují pozitivní korelaci mezi přítomností matrixu a pevností skořápky (Sim et al., 1999). Podobně zkoumání pomocí elektronových mikroskopů ukázalo, že vlákna matrixu prochází častěji skrz krystaly vápníku než kolem nich, což může mít významný vliv na sílu skořápky (Li-Chan et al., 1995). Na obr. 2 je znázorněn detail stavby skořápky. 17

18 Obr. 2. Detail skořápky (Flickr, 2010) Tab. 3. Struktura skořápky (Wells a Belyavin, 1987) Kutikula Povrchová krystalická vrstva Spongiózní vrstva Vrstva kónických krystalů Mamilární jádra Vnější podskořápková blána Vnitřní podskořápková blána Mamilární vrstva Vlastní skořápka Vnitřní podskořápková blána je tenčí a hustší než vnější má tloušťku 22 µm a vnější podskořápková blána 48 µm. Vnější podskořápková blána je mnohem více nepravidelná, protože obsahuje základy mamilární vrstvy skořápky a současně některé její vlákna pronikají až do kalcifikované části skořápky. Ukotvení skořápky ve vnější podskořápkové bláně je posíleno penetrací usazenin vápníku do síťoviny vláken blány (Hunton, 1987). Celková tloušťka mamilární vrstvy skořápky je asi 70 µm, z čehož asi 20 µm mamilární vrstvy prorůstá do vnější podskořápkové blány. Hunton (1987) uvádí, že v mamilární vrstvě tvoří mamilární jádra zhruba 20 µm její tloušťky a kónické krystaly pak 90 µm. Spongiózní vrstva je silnější než mamilární, má 18

19 celkovou tloušťku zhruba 200 až 300 µm. Sloupcovité palisády orientované kolmo směrem k povrchu, které tvoří základ této vrstvy, mají průměr 50 až 100 µm; Hunton (1987) uvádí, že palisády tvoří zhruba 200 µm z tloušťky skořápky. Na povrchu palisád se nachází krystalická vrstva s hustší krystalickou strukturou, která je tvořena menšími krystaly než samotné palisády. Tato svrchní vrstva má tloušťku 3 až 8 µm a je poměrně bohatá na organický materiál. Kutikulu tvoří zrnkovité útvary o průměru přibližně 1 µm, které se nejdříve začínají ukládat kolem vláken matrixu a kolem vyústění pórů. Organická kutikula, kterou tvoří dvě nebo více vrstev o tloušťce 0,5 až 12,8 µm, pokrývá s nepravidelnou tloušťku celý povrch skořápky. Celou šířkou skořápky procházejí póry, které jsou nejužší v mamilární vrstvě, kde mají vnitřní průměr 6 23 µm, a rozšiřují se směrem k povrchu, kde mají vnitřní průměr µm (Simeonovová et al., 2003). Vrstvy skořápky jsou shrnuty v tab. 3 a schématicky znázorněny na obr. 4. Detail struktury skořápky je zobrazen na obr

20 Bylo zjištěno, že praskliny mají v obou vrstvách skořápky jiný směr. V mamilární vrstvě téměř všechny praskliny jsou kolmé k povrchu skořápky, naopak ve spongiózní vrstvě jsou praskliny spíše v rovnoběžné rovině s povrchem skořápky. Předpokládá se, že toto odlišné směrování prasklin odráží odlišnou krystalickou strukturu obou vrstev (Hunton, 1987). Obrázek A -struktura skořápky PL spongiózní vrstva ML mamilární vrstva Obrázek B struktura mamilární vrstvy a podskořápkových blan MB mamilární vrstva OSM vnější podskořápková blána ISM vnitřní podskořápková blána Obr. 3. Struktura skořápky (Hunton, 2010) Obr. 4. Schéma jednotlivých vrstev skořápky (Gupta, 2008) 20

21 3.3.2 Chemické složení skořápky Skořápka se podílí na hmotnosti vejce asi z 10 %. Obsahuje 4,1 % organických látek, 1,4 % uhličitanu hořečnatého, 0,8 % fosforečnanu vápenatého a hořečnatého a 93,7% uhličitanu vápenatého (Zelenka a Zeman, 2006). Fosfor je koncentrovaný ve vrchní vrstvě skořápky. Matrix tvoří především následující proteiny. Ovokleidin-17 je přítomný v mamilárních jádrech a ve spongiózní vrstvě. Další proteinem je osteopontin, který se vyskytuje pouze ve spongiózní vrstvě. V mamilárních jádrech se dále nacházejí proteiny ovoalbumin, ovotransferin a lysozym (Sim et al., 1999). Rozložení proteinů ve skořápce je znázorněno na obr. 5. Obsah vody ve skořápce je minimální, pohybuje se mezi 1 až 2 %. Kutikula, která pokrývá povrch skořápky, je složena z mucinu (Hejlová, 2001). Obr. 5. Distribuce proteinů v jednotlivých vrstvách skořápky (Hunton, 2005) Zajímavé je si povšimnout blíže transportu vápníku v těle nosnice pro tvorbu skořápky. Průměrná 1,5kg nosnice má zhruba 75 ml krve. Maximální koncentrace vápníku v krvi je okolo 30 mg na 100 ml, tedy průměrná nosnice může mít v jednom okamžiku v krvi maximálně asi 25 mg vápníku. Hmotnost vápníku v 60g vejci je zhruba 2,3 g, což znamená, že vápníku v průměrném vejci je 92krát více než kolik může být přítomno v jednom okamžiku v krvi průměrné nosnice (Hunton, 2005). 21

22 3.3.3 Barva vaječné skořápky Barva skořápky vejce nabývá různých odstínů a kolísá od bílé až po tmavě hnědou barvu; jihoamerické plemeno Araucana snáší vejce se zelenou nebo modrou skořápkou (Bell, 2001). Různé barevné odstíny skořápky jsou uvedeny na obr. 6. Barva skořápky je důležitým obchodním znakem. Zájmem producentů je minimum odchylek od bílé barvy u bělovaječných hybridů a jednotné zbarvení skořápky u hnědovaječných hybridů. Tento zájem producentů o uniformitu zbarvení skořápky vajec je odrazem preferencí spotřebitelů. Další příčinnou zaměření producentů vajec na barvu skořápky jako optický kvalitativní znak je skutečnost, že může mít souvislost s vnitřní kvalitou vejce, přitom lze změřit bez destrukce vejce. Proto se vytváří matematické modely, jak by se dala určit vnitřní kvalita vajec touto nedestruktivní metodou. Na zbarvení skořápky má vliv především genotyp. Například hnědovaječné genotypy mají dědivost barvy skořápky vysokou. Na zbarvení skořápky má také vliv věk nosnice (Ledvinka et al., 2007a). Zbarvení skořápky je také mimo jiné ovlivněno ustájením nosnic, a s tím související pohoda či stresování zvířat. Stres má vliv na délku průchodu vejce vejcovodem, což se projevuje negativními změnami při tvorbě skořápky vejce. Stresovaná nosnice totiž může zadržet vejce v děloze vejcovodu a skořápka vejce se pak tvoří delší dobu než je běžné u standardní snášky. Během tohoto prodlouženého časového intervalu tvorby skořápky se může uložit zvláštní epidermální vápník. Ten způsobuje, že se hnědá vejce jeví jako bledá. Tento poznatek byl potvrzen i při porovnávání barevnosti skořápky u vajec snesených v klecích s otevřenými a uzavřenými snáškovými hnízdy. Protože uzavřená snášková hnízda poskytují více welfaru, nosnice je tedy méně stresována a vejce je zadržováno ve vejcovodu kratší dobu. To způsobuje, že se do skořápky vejce uloží méně vnějšího vápníku a vejce je tak tmavší (Ledvinka et al., 2007b). Podařilo se nalézt jen velmi slabý vztah mezi zbarvením skořápky a její kvalitou. Konkrétně šlo o zjištění, že tmavší skořápka měla vyšší specifickou hmotnost; zjištěná korelace byla ale malá. Současně se zjistilo, že na zbarvení skořápky má větší vliv genotyp než způsob krmení (ad libitum, pomalý a rychlý přísun krmiva) (Ledvinka et al., 2007b). Ledvinka et al. (2002b) ovšem považuje za známou skutečnost, že bílá vejce mají kvalitnější skořápku než hnědá. Toto tvrzení opírá o zjištění, že bílá vejce mají menší podíl a tloušťku skořápky než vejce s hnědou skořápkou. Tyto ukazatele jsou ale poměrně problematické, neboť například podíl skořápky bývá nižší u větších vajec a větší tloušťka skořápky ne vždy znamená 22

23 větší pevnost skořápky. Naopak Simeonovová et al. (2003) uvádí, že vejce s hnědou skořápkou mívají obvykle skořápku pevnější a tlustší. Byl sledován i vliv obsahu krmné směsi na barvu skořápky vejce. Při zkoumání vlivu proteinů a esenciálních aminokyselin na kvalitu vajec bylo zjištěno, že změny obsahu methioninu, cystinu a lyzinu v krmivu měly vliv spíše na hmotnost vajec, bílku a skořápky než na barvu skořápky. Bylo zjištěno, že vliv na barvu vaječné skořápky má i redukce přísunu krmiva během přepeřování mezi jednotlivými snáškovými cykly. Podobně redukce krmiva u starších nosnic má vliv na barevnost skořápky při omezení přísunu krmiva a následném snížení hmotnosti starších nosnic skořápka jejich vajec ztmavne. Bylo zároveň zjištěno, že klesne současně i výskyt masových skvrn ve vejcích (Ledvinka et al., 2007b). Obr. 6. Různé barevné odstíny skořápky (The Nibble, 2008) 23

24 3.4 Vnější faktory ovlivňující kvalitu vajec Na kvalitu vajec, a tedy i jejich skořápky, má vliv celá řada faktorů. Ty se dají rozlišit na vnitřní a vnější. Mezi vnitřní faktory mající vliv na kvalitu vajec a jejich skořápky se řadí například genotyp nebo věk nosnice. K vnějším faktorům se zase řadí mimo jiné krmivo, způsob chovu a teplota prostředí (Tůmová et al., 2009). Vnější faktory jsou detailně popsány v následujících podkapitolách Doba snesení vejce (ovipozice) Na dobu snesení vejce, neboli ovipozici, má největší vliv světlo, přesněji délka světelného dne. Ta má vliv na urychlení či zpomalení procesu tvorby vejce, od čehož se odvíjí doba snesení vejce. Dobu snesení vejce dále ovlivňuje genotyp nosnice a způsob chovu. Nosnice snáší vejce ve dne, a to především do 13. h. Uvádí se, že v dopoledních hodinách je sneseno 85 % denní snášky s vrcholem snášky mezi 10. a 13. h. Doba snesení se různí u hnědovaječných a bělovaječných nosných hybridů: hnědovaječné nosnice mají dobu snesení průměrně o 1,2 až 1,4 h dříve než bělovaječné slepice (Tůmová et al., 2009). Na ovipozici má tedy vliv řada faktorů, ovšem sama doba snesení vejce je jedním z faktorů majících vliv na kvalitu vajec a skořápky. Bylo zjištěno, že ovipozice má vliv na hmotnost vejce. Mnoho studií zjistilo, že vejce snesená ráno jsou těžší než vejce snesená později během dne. Ovipozice je ovlivněna také pořadím vejce ve snáškovém cyklu. První vejce v cyklu bývá sneseno brzy ráno a zároveň je většinou také nejtěžší. Další vejce v cyklu jsou postupně snášeny v pozdější denní dobu, a zároveň jsou také lehčí. Obecně výzkumy ukazují, že doba snesení vejce má vliv na kvalitu skořápky tím způsobem, že vejce snesená odpoledne mají lepší ukazatele kvality skořápky (hmotnost a podíl skořápky, její pevnost a tloušťka). Nejmenší vliv má ovipozice na tloušťku skořápky. Vliv ovipozice na ukazatele kvality skořápky byl experimentálně ověřován. Pro pokus byly vybrány vejce nosnic plemene ISA Brown. Vejce byla hodnocena v průběhu celého snáškového cyklu od 20. do 64. týdne věku nosnic. Nosnice byly chovány v konvenčních klecích a měly přísun krmiva ad libitum. Během celého experimentu byl používán světelný režim s 16 h světla a rozsvěcováním ve tři hodiny ráno. Vejce byla sbírána v 6, 10 a 14 h. Parametry vajec byly zjišťovány u čerstvých 24

25 vajec v den sběru. U ukazatelů kvality skořápky bylo zjištěno, že vejce snesená ve 14 h měla nejpevnější skořápku, zároveň ale také nejmenší tloušťku skořápky. Dále bylo zjištěno, že procentuální podíl skořápky nebyl dobou ovipozice významněji ovlivněn (Tůmová et al., 2009). Výsledky experimentu, jež jsou zaznamenány v tab. 4, tedy potvrdily, že kvalita skořápky je vyšší u vajec snesených odpoledne. To ukazuje parametr pevnosti skořápky, který je zásadní pro to, zda se vejce dostane v nepoškozeném stavu až ke spotřebiteli. Dále pokus poukázal na skutečnost, že tlustší skořápka rozhodně neznamená, že skořápka má zároveň i vyšší pevnost. Tab. 4. Vliv ovipozice na parametry skořápky (Tůmová et al., 2009) Doba sbírání vajec Podíl skořápky [%] 12,57 12,06 12,23 Pevnost skořápky [N] 47,34 46,85 49,16 Tloušťka skořápky [mm] 0,440 0,347 0, Období snášky Kvalita vaječné skořápky je ovlivňována i obdobím snášky. Na začátku snášky je tloušťka a pevnost skořápky na spodní hranici kvality, vejce s nejvíce kvalitní skořápkou jsou pak snášena uprostřed snáškového období a ke konci snáškového cyklu dochází zeslabení skořápky. Snižovaní kvality vaječné skořápky na konci snáškového období potvrzuje více autorů. Při pozorování vlivu období snášky na kvalitu skořápky bylo například zjištěno, že zatímco na začátku snáškového cyklu bylo 2,7 % křapů, tak v patnáctém měsíci snášky bylo až 13,5 % vajec s porušenou skořápkou (Ledvinka et al., 2002b) Způsob chovu Důležitým vnějším faktorem, který má vliv na kvalitu vajec a především vaječné skořápky, je způsob chovu. Systém ustájení, tedy zda chov nosnic probíhá v klecích, na hluboké podestýlce nebo ve výběhu, má výrazný vliv na kvalitu skořápky. Stresové faktory plynoucí z chovu nosnic v klecových bateriích se negativně projevují na kvalitě 25

26 vaječné skořápky, která bývá u vajec pocházejících z těchto chovů zeslabená. To se projevuje především v konečné fázi snášky. Stresové faktory mají vliv především na délku průchodu vejce vejcovodem. Zvýšená hladina adrenalinu v krvi nosnic kvůli stresovým faktorům zkracuje dobu tvorby vejce, což se projevuje negativními změnami při tvorbě vaječné skořápky. U vajec pocházejících od nosnic chovaných na podestýlce nebo ve výbězích zůstává pevnost jejich skořápky zachována. Zeslabení skořápky u vajec pocházejících z klecových chovů může mít za následek vyšší propustnost, a tedy zvýšený výskyt bakteriální infekce. Na druhou stranu jsou vejce v chovech na hluboké podestýlce a ve výbězích vystavena většímu riziku bakteriálního znečištění a jejich skořápka má četnější povrchové defekty (Ledvinka et al., 2003b). Englmaierová a Tůmová (2007) došly k odlišným výsledkům při dvou experimentech, během nichž byl zkoumán vliv systému ustájení na kvalitu vajec i jejich skořápky. Oba pokusy byly provedeny s nosnicemi ISA Brown. První pokus probíhal s nosnicemi ustájenými v konvenčních a obohacených klecích, ve voliéře a na podestýlce, v druhém pokusu pak bylo použito ustájení v konvenční kleci, ve voliéře a na podestýlce. Tab. 5 a tab. 6 uvádějí zjištěné hodnoty ukazatelů kvality skořápky v obou pokusech. Kvalitnější skořápku měla vejce snesená v obou typech klecí tato vejce měla vyšší hodnoty pevnosti skořápky a nižší hodnoty deformace skořápky. Při experimentech byla zároveň sledována i úroveň mikrobiální kontaminace skořápky v závislosti na systému ustájení. Jak již bylo výše zmíněno a jak také upozorňuje řada studií, v alternativních systémech ustájení dochází k většímu mikrobiálnímu znečištění vaječné skořápky. Tento poznatek byl potvrzen i těmito dvěma pokusy, kdy byla zjištěna vyšší úroveň mikrobiální kontaminace skořápky vajec snesených v chovu na podestýlce a ve voliéře. Proto autorky doporučují jako nejvhodnější systém ustájení, který by měl po roce 2012 nahradit konvenční klece, ustájení v obohacených klecích. 26

27 Tab. 5. Vliv systému ustájení na parametry skořápky pokus 1 (Englmaierová et al., 2007) klec konvenční Systém ustájení klec obohacená voliéra podestýlka Index tvaru vejce [%] 76,59 77,17 77,62 77,23 Tloušťka skořápky [mm] 0,355 0,380 0,387 0,358 Deformace skořápky [mm] 0,347 0,346 0,356 0,356 Pevnost skořápky [N] 47,57 47,40 46,65 46,79 Podíl skořápky [%] 12,26 12,57 12,61 12,31 Tab. 6. Vliv systému ustájení na parametry skořápky pokus 2 (Englmaierová et al., 2007) Systém ustájení klec konvenční voliéra podestýlka Index tvaru vejce [%] 77,96 78,64 80,53 Tloušťka skořápky [mm] 0,415 0,362 0,370 Deformace skořápky [mm] 0,396 0,411 0,414 Pevnost skořápky [N] 49,06 47,18 47,99 Podíl skořápky [%] 12,39 12,13 12,11 Předchozí zjištění o kvalitnější skořápce u vajec pocházejících z klecových chovů potvrzuje více autorů, i když se dají nalézt i výjimky. Mezi ně patří i výsledky experimentu, který probíhal se slepicemi snáškového hybrida ISA Brown chovanými v klecích a na podestýlce. Zjištěné ukazatele kvality vaječné skořápky jsou uvedeny v tab. 7. Bylo zjištěno, že index tvaru vejce byl sice vyšší u vajec pocházejících z klecové technologie, ale vyšší pevnost, tloušťka a podíl skořápky byly zjištěny u vajec z chovu na podestýlce. Nepatrně lepšího výsledku pak dosáhly vejce slepic chovaných v klecích u hodnot deformace skořápky. Nicméně na závěr experimentu se konstatuje, že zjištěná kvalita vaječné skořápky byla na vysoké úrovni v obou typech ustájení nosnic. Slabinou alternativních způsobů chovu je vedle vyšší míry mikrobiální kontaminace skořápky i větší množství znečištěných vajec trusem. Tento problém se totiž ve větší míře objevuje u všech podlahových technologií a voliérových chovů, kde 27

28 jsou vejce snášena na podlahu. Dále je slabou stránkou u vajec snesených na podlahu skutečnost, že pokud se vyskytne vejce s nekvalitní, slabou skořápkou o nízké pevnosti, slepice je ihned požírají, což vede k vyššímu riziku požírání i ostatních vajec (Ledvinka et al., 2004). Tab. 7. Vliv systému ustájení na parametry skořápky (Ledvinka et al., 2004) Systém ustájení klec podestýlka Index tvaru vejce [%] 76,72 76,40 Tloušťka skořápky [mm] 0,387 0,394 Deformace skořápky [mm] 0,31 0,32 Pevnost skořápky [N] 44,14 46,91 Podíl skořápky [%] 10,23 10, Teplota a vlhkost prostředí Teplota vnějšího prostředí ovlivňuje počet snesených vajec, jejich hmotnost a kvalitu, především kvalitu vaječné skořápky. Za optimální teplotu prostředí pro chov se považuje 20 až 22 C. Při chovu na podestýlce jsou ale doporučovány nižší teploty, protože podestýlka teplo sama produkuje, ale i lépe udržuje. Pro klecový systém chovu je doporučována teplota 22 C (Ledvinka et al., 2003b). Hejlová však uvádí, že za ideální teplotu pro snášku se považuje teplota mezi 13 a 18 C. Při vyšších teplotách se totiž snižuje příjem krmiva, a tím také snáška a hmotnost vajec (Hejlová, 2001). Pokles teploty o 3 C vede ke snížení hmotnosti sneseného vejce o 1 g a při snížení teploty z 20 C na 15 C se zvyšuje spotřeba krmiva o 7 g. Při nízkých teplotách prostředí je energie přijímaného krmiva využívána především na udržení tělesné teploty, a proto klesá jak počet snesených vajec, tak i jejich hmotnost. Pro vysokou snášku je důležitá i stabilní teplota prostředí, která by během 24 hodin neměla v hale kolísat o více než 6 C. Velmi nepříznivé jsou pro nosnice vysoké teploty. Při teplotě prostředí nad 25 C klesá příjem krmiva a zvyšuje se spotřeba vody a zároveň klesá hmotnost vajec a pevnost skořápky. Při teplotě nad 30 C pak dochází k výraznému omezení příjmu krmiva a ke snížení velikosti snášky (Ledvinka et al., 2003b). Bylo zjištěno, že při teplotě 22 C setrvá vejce ve vejcovodu 25,6 h, zatímco při teplotě přesahující 30 C 28

29 tam setrvá až 27,7 h. Taková vejce, která zůstávají ve vejcovodu delší dobu, mají menší velikost a zhoršenou kvalitu skořápky (Ledvinka et al., 2007b). Při sledování vlivu teploty prostředí na tloušťku skořápky snášených vajec se ukázal negativní vliv vyšších teplot. Při zvyšování teploty prostředí z 26,5 C na 35 C se snižovala tloušťka skořápky. Pevnost vaječné skořápky je ovlivňována i teplotou prostředí po snesení vejce. Proto se doporučuje po sběru vajec jejich ochlazení, a to nejen z důvodu zachování kvality vaječné hmoty, ale i z důvodu udržení kvality skořápky. Kvalita skořápky totiž klesá se zvyšující se teplotou prostředí, v nichž je vejce skladováno. Uvádí se, že teploty prostředí nad 13 C signifikantně snižují pevnost vaječné skořápky (Ledvinka et al., 2003b). Vnější prostředí při chovu nosnic by mělo mít optimálně % relativní vlhkost vzduchu. Bylo zjištěno, že při vyšší vlhkosti vzduchu je vyšší výskyt průsvitných míst na skořápce, tzv. okének. Ty jsou způsobena pravděpodobně vyšších obsahem vody v těchto místech skořápky a skořápka je v nich světlejší, tenčí a křehčí (Ledvinka et al., 2007b). Naopak pokud při teplotě 29,5 C klesne relativní vlhkost prostředí ze 70 % na 25 %, jsou produkována vejce se silnější skořápkou (Ledvinka et al., 2003b) Výživa Na kvalitu vaječné skořápky má velký vliv obsah minerálních látek v krmné směsi, především pak obsah vápníku a fosforu, přičemž vliv má i jejich vzájemný poměr. Dále má vliv na kvalitu skořápky obsah hořčíku, sodíku, manganu, chloru a dalších látek v krmivu. Nedostatek vápníku v krmné směsi se projevuje nejen horší kvalitou skořápky vajec, ale i ve velikosti produkce vajec a ve zdravotním stavu nosnic. Pro tvorbu skořápky získává nosnice zhruba 60 % vápníku z krmiva, zbylé množství vápníku potřebné pro kalcifikaci skořápky je uvolňováno z kostí. To se odráží ve skutečnosti, že již 10 až 14 dní po zahájení snášky dochází u nosnic ke zvýšenému ukládání vápníku v kostech. Proto je třeba, aby slepice dostávaly krmivo se zvýšeným obsahem vápníku, ale i fosforu před zahájením snášky. Doporučuje se dodat asi 2,5 % vápníku dva týdny před zahájením snášky. Nižší úroveň vápníku v krmné směsi (pod 2,5 %) zvyšuje úhyn nosnic a má vliv na zhoršení snášky a kvality vaječné skořápky. Naopak vysoké množství vápníku má také negativní vliv. Zhoršuje kvalitu skořápky prvního vejce, ale může mít za následek horší kvalitu během celé snášky. Pro 29

30 zabezpečení vysoké produkce vajec s kvalitní skořápkou je doporučováno, aby krmná směs obsahovala 3 až 3,5 % vápníku a 0,45 % fosforu. Vysoký obsah dostupného fosforu v krmné směsi má opět za následek snížení kvality vaječné skořápky. Nároky na obsah fosforu v krmivu klesají s věkem nosnic a velikostí produkce. U mladých nosnic ale nižší obsah fosforu než 0,25 % v krmné směsi má za následek zhoršení snášky vajec a kvality kostí. U manganu je doporučováno množství až 180 mg na 1 kg krmné směsi. Bylo zjištěno, že doplněk již 50 mg do 1 kg krmiva snížilo podíl nestandardních vajec. Uvádí se, že při nedostatku hořčíku v krmné směsi (pod 0,21 g hořčíku na 1 kg krmiva) se redukuje snáška a kvalita skořápky. Naopak vysoká dávka hořčíku (ani 7,7 g na 1 kg krmné směsi) nemá škodlivý vliv na hmotnost skořápky. V případě obsahu sodíku a chlóru v krmné směsi se uvádí, že nízký podíl v krmivu (méně než 0,1 % sodíku i chlóru) snižuje snášku a kvalitu vajec. Na druhou stranu vysoký podíl těchto látek v krmné směsi (více než 0,35 až 0,45 % u sodíku a více než 0,47 % u chlóru) zhoršuje kvalitu vaječné skořápky. Důležitým je pro tvorbu kvalitní vaječné skořápky i dostatečný obsah vitamínu D 3 v krmné směsi, který je nezbytným činitelem pro výměnu kosterního vápníku a ukládání fosforu. Jeho nedostatek má za následek narušení homeostázy vápníku a následně tvorbu vajec bez skořápky (Ledvinka et al., 2002b). Hmotnost vajec je výrazně ovlivňována obsahem bílkovin v krmivu nosnice. Při poklesu obsahu bílkovin v krmivu pod 15 %, resp. snížení denního příjmu bílkovin o 14 g, klesne hmotnost snášených vajec. Dobře patrné je to zejména při nevyrovnaném obsahu aminokyselin methioninu a lyzinu v krmivu. Podobně má vliv na hmotnost vajec i energetická hodnota krmné dávky: pokud poklesne denní příjem energie pod kj, pak nosnice sníží snášku i hmotnost vajec (Hejlová, 2001). Ke konci snáškového období může být použit v krmné směsi hovězí lůj pro snížení hmotnosti vajec. To vede ke zlepšení kvality vaječné skořápky, protože zatímco se prokazatelně snižuje hmotnost vajec, hmotnost skořápky neklesá (Ledvinka et al., 2002a) Vápník Nosnice uloží za rok 30 40krát více vápníku než je obsaženo v její kostře. Skořápka se vytváří h. Vápník se ukládá s největší intenzitou 10 až 22 h po ovulaci žloutku. Nejvíce vajec je sneseno ráno, 2 4 h po rozsvícení, takže nároky na vápník jsou nejvyšší v noci. Vápník potřebný pro tvorbu vejce je za % 30

31 uhrazován přímo z přijatého krmiva a ze % je čerpán z pohotové rezervy v medulárních kostech. V této funkčně specializované kostní tkáni, lokalizované na vnitřních plochách dutých kostí, se ve zvýšené míře ukládá vápník, který se v době potřeby snadno uvolňuje a krví je transportován do vejcovodu. Množství odčerpaného vápníku se pak během dne opět v kostech uloží (Zelenka a Zeman, 2006). Během snáškového období využití přijatého vápníku klesá. Vejce jsou větší, podíl skořápky na jejich hmotnosti klesá a kvalita skořápky se zhoršuje. Ke konci snášky nelze kvalitu skořápky účinně zlepšit trvalým zvýšením Ca ve směsi. Proto je dobrý občasný jednorázový přídavek krmného vápence nebo vápenatého gritu, z něhož je vápník dobře využit a uložen do zásoby v kostech. Kolísáním obsahu vápníku v krmné směsi vede v praxi k poruchám skořápky častěji než nedostatek tohoto prvku v krmivu. Náhlé zhoršení kvality skořápek lze pozorovat tehdy, když po dosud zkrmované výrobní šarži krmné směsi s předávkovaným vápníkem následuje šarže s normálním obsahem tohoto prvku. Nosnicím Ca z nové směsi zpočátku nestačí a procento křapů se zvýší. Po několika dnech, až se vytvoří dostatek transportní bílkoviny, se kvalita skořápek opět normalizuje (Zelenka a Zeman, 2006). Pro tvorbu CaCO 3 uloženého ve skořápce vajec je potřebný nejen kationt vápníku Ca ++ -, ale také aniont CO - 3. Při vysokých letních teplotách, kdy se zvyšuje intenzita dýchání a v krvi proto klesá obsah oxidu uhličitého, ze kterého se vytváří iont - CO - 3, se zmenšuje tloušťka vaječných skořápek o %. Zlepšení lze docílit zařazením 0,1 % hydrogenuhličitanu sodného do krmné směsi a omezením obsahu chloridu sodného na 0,2 %, aby se snížila hladina chlóru, jehož přebytek má na kvalitu skořápky nepříznivý vliv. Je třeba připomenout, že hmotnost skořápek se snižuje také při přebytku fosforu v krmné dávce (Zelenka a Zeman, 2006). Mladé nosnice mají přijímat v krmivu stejné až dvojnásobné množství vápníku, než kolik přijímají fosforu (Sainsbury, 1984). Ke tvorbě skořápky mají vztah i některé mikroprvky. Mangan se účastní tvorby bílkovinné matrice pro ukládání vápence. Zinek je součástí karbonátdehydratázy, nezbytné při kalcifikaci skořápky (Zelenka a Zeman, 2006) Fosfor Fosfor je minerální látka, která je nezbytná pro růst a vývoj. Semena obilovin a olejnin mají relativně velký obsah fosforu, ačkoliv až 80 % je přítomno jako kyselina fytová. To je problémem pro zvířata, která nejsou přežvýkavci, protože nemají 31

32 dostatečné množství vlastní fytázy nezbytné pro hydrolýzu kyseliny fytové. Diety pro nepřežvýkavce jsou primárně složeny z krmiv, které mají velký podíl nedostupného fosforu, čímž je pro podporu optimální výkonnosti zvířat nezbytné je doplnit o anorganický fosfor. Malá dostupnost fosforu z rostlinných produktů představuje ekonomický i ekologický problém. Na druhé straně velké množství přijatého fosforu je vyloučeno z těla výkaly a močí z důvodu jeho malé vstřebatelnosti. Z nich je fosfor vyplavován do vodních zdrojů, kde stimuluje růst řas, jenž má za následek pokles hladiny kyslíku a úhyn ryb. Dosavadní studie prokázaly, že přidání exogenní fytázy do krmiva zlepší využití fosforu brojlerovými kuřaty. Podobně pracovníci univerzity v Urbaně zjistili, že fytáza zlepšuje využití fosforu z diety tvořené zrninami, sójou a podporuje optimální produkci vajec mezi 20. a 70. týdnem věku nosnic. Navíc jejich výsledky naznačují, že starší nosnice mohou projevit symptomy nedostatku fosforu dříve v porovnání s mladšími nosnicemi (Řezáč, 2001) Selen Zajištění dostatečného množství selenu v krmivech pro drůbež nabylo na vážnosti v minulých letech, kdy se snížila hladina tohoto prvku v půdách a současně i v surovinách rostlinného původu. Nedostatek selenu způsobuje nemoci degenerativního charakteru jako je nekróza jater a pankreatu. Selen je úzce spojen s plodností, odolností vůči nemocem a činnosti štítné žlázy. V rámci hledání účinnější formy doplňku selenu než byl užívaný anorganický selenit, vyvinula americká společnost pro biotechnologie Alltech organický krmný doplněk selenu Sel-Plex, v němž je selen vázán v buněčných stěnách kvasinek ve formě selenoaminokyselin především selenomethioninu. Předností organického selenu je, že selenoaminokyseliny jsou přímo absorbovány a v játrech nebo různých tkáních konzervovány na selenoproteiny (Schneiderová, 2003). Zvýšení hladiny selenu ve vejcích chovných slepic se lihnou kvalitnější kuřata s vyšší životaschopností a sníženou mortalitou. Zvýšení selenu ve vejcích komerčních nosnic se projevuje ve výraznější antioxidační ochraně žloutku, v prodloužené trvanlivosti a zvýšené nutriční hodnotě vajec. Jako zajímavé se jeví možnost doplnění tohoto esenciálního mikroprvku do lidské populace pomocí tzv. funkčních potravin, mezi něž patří například selenem obohacená vejce. Jedno až dvě takto obohacená vejce jsou vhodná pro doplnění denní potřeby člověka. 32