MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Transkript

1 MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BRNO 2010 JANA STRNKOVÁ

2 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin Složení, stavba a vlastnosti vaječné skořápky Bakalářská práce Vedoucí práce: Ing. Šárka Nedomová, Ph.D. Vypracovala: Jana Strnková Brno 2010

3 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Složení, stavba a vlastnosti vaječné skořápky vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkana AF MENDELU v Brně. dne. podpis...

4 PODĚKOVÁNÍ Děkuji touto cestou paní Ing. Šárce Nedomové, Ph.D. za odborné vedení, cenné rady, její ochotu a vstřícný přístup při zpracování mé bakalářské práce. Poděkování patří také mé rodině za podporu a zázemí, které mi poskytovali v průběhu celého studia.

5 ABSTRAKT Vejce jsou nutričně velmi hodnotná potravina. Kvalitě vaječné skořápky se věnuje velká pozornost, protože kvalitní skořápka je jedním z předpokladů pro zdravotně nezávadné vejce, dále je také důležitým spotřebitelským faktorem. Tato bakalářská práce podává přehled o složení, stavbě a vlastnostech vaječné skořápky. Vaječná skořápka se skládá z několika různých vrstev, a to z vnitřní a vnější skořápkové membrány, mamilární vrstvy, palisádové vrstvy, vertikální krystalové vrstvy a kutikuly. Významnou roli při výměně plynů mezi vejcem a vnějším prostředím představují póry. Skořápka je tvořena zejména anorganickými látkami, převážně uhličitanem vápenatým. Organickou složku skořápky představuje matrix. Proteiny matrixu jsou důležitou součástí přirozené obranyschopnosti vejce. K vlastnostem skořápky patří její pevnost, tloušťka, barva, propustnost a hmotnost. Na kvalitu skořápky má vliv celá řada faktorů, např. výživa, věk a genetické vlivy nosnic, dále vliv vnějšího prostředí či zdravotní stav nosnic. Klíčová slova: vejce, skořápka, vady skořápky, složení skořápky, stavba skořápky, kvalita skořápky

6 ABSTRACT The eggs are nutritionally very valuable food. High-quality eggshell is one of the preconditions for safe egg and also an important consumer key factor. For that reason a great attention is paid to the quality of eggshells. The bachelor thesis gives an overview of the composition, structure and properties of the eggshells. Eggshell structure is formed by several different layers, inner and outer shell membrane, mammillary layer, palisade layer, vertical crystal layer and cuticle. Pores have an important role in the gas exchange between the egg and the external environment. The eggshell composition is composed especially of inorganic materials, mainly of calcium carbonate. Shell matrix is an organic component of shell and matrix proteins are an important part of the natural egg defence. Strength, thickness, colour, permeability and weight are the most significiant characteristics of the shell. The shell quality depends on a lot of factors such as nutrition, age, health and genetic factors of laying hens or external environment Keywords: egg, eggshell, defect eggshell, composition of eggshell, structure of eggshell, quality of eggshell

7 OBSAH 1 ÚVOD CÍL PRÁCE LITERÁRNÍ PŘEHLED Stavba vejce Žloutek Světlý žloutek Tmavý žloutek Bílek Chalázový bílek (vnitřní hustý bílek) Vnitřní řídký bílek Vnější hustý bílek Vnější řídký bílek Stavba vaječné skořápky Skořápkové membrány Mamilární vrstva Palisádová vrstva Vertikální krystalová vrstva Kutikula Póry Stanovení složení struktury skořápky Složení vaječné skořápky Organické složky skořápky Ovalbumin Lysozym Ovotransferin Osteopontin Clusterin Ovocleidin Ovocleidin Ovocalyxin Anorganické složky skořápky Složení vaječných blan Složení kutikuly Vlastnosti vaječné skořápky Pevnost skořápky Tloušťka skořápky Barva skořápky Propustnost skořápky Hmotnost skořápky Faktory ovlivňující kvalitu vaječné skořápky Ovlivnění složení a kvality vaječné skořápky výživou Ovlivnění složení a kvality skořápky vápníkem Ovlivnění složení a kvality skořápky fosforem Ovlivnění složení a kvality skořápky zinkem, manganem, hořčíkem Ovlivnění složení a kvality skořápky sodíkem a chlórem Ovlivnění složení a kvality skořápky vitaminem D Genetické vlivy působící na složení a kvalitu vaječné skořápky Vliv věku na složení a kvalitu vaječné skořápky Vliv vnějšího prostředí na složení a kvalitu skořápky... 31

8 3.5.5 Vliv zdravotního stavu nosnic na složení a kvalitu skořápky Infekční bronchitida Adenovirová salpingitida Newcastleská nemoc Metody stanovení vlastností vaječné skořápky Metody měření pevnosti vaječné skořápky Přímé metody měření pevnosti vaječné skořápky Nepřímé metody měření pevnosti vaječné skořápky Stanovení barvy skořápky Detekce trhlin vaječné skořápky Prosvěcováni vaječné skořápky Detekce trhlin založená na zvuku Stanovení tloušťky skořápky Vady skořápky Deformovaná skořápka vejce Skořápka s pupínky Hrubá skořápka Bledá skořápka Měkká a tenká skořápka, vejce bez skořápky Bílý pruh na skořápce vejce nebo plochostranné vejce Velké trhliny ve skořápce Křapy Vlasové trhliny Hvězdicové trhliny Špendlíkovité dírky ve skořápce Skořápky deformované vyboulením Skvrnité nebo sklovité skořápky Otisky z technologických zařízení na skořápce vejce Ušpiněná skořápka vejce Znečištění skořápky výkaly much Znečištění skořápky plísněmi Nerovnoměrné zabarvení skořápky Vejce s dvojitou skořápkou ZÁVĚR POUŽITÁ LITERATURA SEZNAM TABULEK A OBRÁZKŮ... 60

9 1 ÚVOD Vejce je jednou z nejoblíbenějších potravin vyskytující se na našem jídelníčku. Po řadu let se tvrdilo, že má vejce negativní vliv na lidské zdraví, protože obsahuje pro organizmus škodlivý cholesterol. Dnes se však již ví, že toto tvrzení bylo mylné. Zjistilo se, že konzumace vajec nejenže neškodí lidskému organismu, ale naopak, díky svému složení je pro organismus velmi žádoucí. Vejce obsahuje velké množství bílkovin, které jsou cenné zejména pro vysoký obsah esenciálních aminokyselin, jež si lidské tělo nedokáže vytvořit samo. Je také dobrým zdrojem tuku bohatého na nenasycené mastné kyseliny. Ve vejci jsou zastoupeny nutričně důležité vitamíny a minerální látky - z vitamínů jsou to vitamíny A, D, E, K a vitamíny skupiny B, z minerálních látek nalezneme ve vejci např. vápník, fosfor, hořčík, železo, aj. Česká republika se řadí mezi země s vysokou spotřebou vajec. V roce 2008 je odhadovaná spotřeba na obyvatele za rok na 317 kusů. Produkce v témže roce činila 2,6 miliard vajec. Kromě potravinářského využití, kdy se část vajec spotřebuje ve výrobcích a část ve formě vajec skořápkových, se vejce využívají v kosmetice, farmacii či medicíně. Na spotřebu vajec má vliv aktuální situace ve světě. Negativní dopad na spotřebu vajec způsobovala např. obava obyvatelstva z již zmiňovaného cholesterolu vajec, který byl po řadu let prezentován veřejnosti jako zdraví škodlivý a doporučovalo se omezit jeho konzumaci. I když byl tento fakt vyvrácen, stále mezi mnohými lidmi přetrvává přesvědčení o škodlivosti cholesterolu. Dalšími faktory, které v posledních letech negativně ovlivnily spotřebu vajec, jsou také onemocnění salmonelóza či obávaná ptačí chřipka. Spotřebitel požaduje, aby byla vejce zdravotně nezávadná a kvalitní. Velký vliv na zdravotní nezávadnost a kvalitu vejce má vaječná skořápka. Ta vytváří první bariéru, která stojí v cestě mikroorganismům při jejich pronikání do vejce. Vysoká kvalita skořápky patří k nejdůležitějším vlastnostem vajec, protože ovlivňuje jejich celkovou jakost. 9

10 2 CÍL PRÁCE Cílem této bakalářské práce bylo prostudování a utřídění poznatků z dostupných literárních pramenů a vypracování literární rešerše se zaměřením na chemické složení skořápky, její stavbu a vlastnosti. 10

11 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Stavba vejce Vejce se skládá ze tří základních částí žloutku, bílku a skořápky Žloutek Žloutek je největší známá biologická buňka. Má průměr asi 40 mm, tvar je kulovitý, mírně zploštělý, nachází se ve středu vejce a tvoří asi třetinu jeho hmotnosti. Žloutek je obklopen žloutkovou (vitelinní) membránou, která je pevná a pružná. Skládá se z několika vrstev. Primární vrstva odpovídá plazmatické membráně ovocytu, která se vytvořila v nejranějším stádiu ovogeneze (Simeonovová et al., 2001). Žloutek má řadu funkcí, především je nositel zárodečného terčíku, zásobárna lipidů, proteinů a dalších živin pro vývoj embrya. Žloutek je heterogenní hmota, v níž se pravidelně střídají centrické vrstvy světlého a tmavého žloutku (Steihauserová et al., 2003) Světlý žloutek Světlý žloutek vždy tvoří střed žloutku (latebru) a poslední vrstvu pod žloutkovou membránou. Latebra je zřetelně tekutější než ostatní žloutek a zůstává tekutá i po varu nebo zmrazení. Světlý žloutek představuje 3 až 6 % z celkové hmotnosti žloutku. Vzniká v době klidu, kdy nosnice nepřijímají potravu a má ve žloutku vazebnou funkci. Obsahuje více vody než tmavý žloutek (cca 86 %). Sušina činí 13 až 14 % a je tvořena především proteiny. Dále je tvořen tuky, které představují pouze asi 3,5 % sušiny (Simeonovová et al., 2001) Tmavý žloutek Tmavý žloutek se tvoří v době, kdy nosnice přijímá krmivo. Obsahuje 54,6 % sušiny, u níž hlavní složkou jsou lipidy (asi 35 %) a proteiny (asi 16 %). Obsahuje též většinu lipofilních karotenoidních barviv. Tmavý žloutek plní funkci zásobní. Strukturálně je tvořen částečkami (micelami) různé velikosti a tvaru (Simeonovová et al., 2001). 11

12 3.1.2 Bílek Zaujímá ve vejci prostor mezi žloutkem a vnitřní podskořápkovou blánou (Steinhauserová et al., 2003). Bílek představuje přibližně 60 % hmotnosti vejce a má funkci zásobárny vody pro zárodek. Vzhledem k antibakteriálnímu působení některých proteinů působí též jako ochranná bariéra při průniku mikroorganismů přes skořápku do žloutku (Simeonovová et al., 2001). Bílek nemá jednotnou strukturu. Střídají se v něm vrstvy hustého bílku, který má strukturu gelu, s vrstvami řídkého bílku se strukturou solu. Tyto rozdílné struktury se liší tekutostí, pohyblivostí, viskozitou a bodem mrznutí (Steihauserová et al., 2003). Rozlišujeme tedy 4 vrstvy bílků a to chalázový neboli vnitřní hustý bílek, vnitřní řídký bílek, vnější hustý bílek a vnější řídký bílek. Na zastoupení jednotlivých vrstev bílku má vliv řada faktorů, např. dědičná schopnost tvořit hustý bílek nebo teplota prostředí. Vyšší teplota vyvolává snížení tvorby hustého bílku, což lze pozorovat u letních vajec. Dalšími faktory jsou stáří nosnice a individualita nosnice. Čím jsou nosnice starší, tím menší je podíl hustého bílku. Ve velkochovech s regulovanou teplotou a vlhkostí jsou rozdíly menší než při chovu nosnic tradičním způsobem. Obsah a stav hustého bílku má význam při posuzování jakosti vajec (Simeonovová et al., 2001) Chalázový bílek (vnitřní hustý bílek) První vrstva bílku, zvaná chalázový bílek nebo též vnitřní hustý bílek, je spojena s vnější vrstvou vitelinové membrány. Chalázový bílek tvoří vak, v němž je uložen žloutek a který je spojen pružnými vláknitými provazci (chalázami), tvořenými při rotaci vejce ve vejcovodu, s podskořápkovou blanou na obou koncích vejce. Úloha chalázového bílku je udržovat žloutek ve středu vejce a vyrovnávat vliv otřesů při nešetrné manipulaci. V průběhu stárnutí vejce se mění struktura chalázového bílku, klesá jeho pevnost a pružnost a dochází k vychýlení žloutku ze středu, často až ke skořápce. Chalázový bílek tvoří asi 3 % z celkového bílku (Simeonovová et al., 2001) Vnitřní řídký bílek Představuje asi 17 % z celkové hmotnosti bílku (Simeonovová et al., 2001). Jeho množství závisí na plemenné příslušnosti nosnice, věku a teplotě vejce při skladování. Při delším skladování se podíl vnitřního řídkého bílku zvyšuje. Strukturou je to sol, což je koloidní roztok bílkovin (Steinhauserová et al., 2003). 12

13 Vnější hustý bílek 57 % z celkové hmotnosti bílku tvoří vnější hustý bílek nebo též nazvaný tuhý bílek. Má gelovitou strukturu, kterou vytváří mřížka z mucinových vláken, v níž je vázán roztok proteinů ve vodě. Někdy bývá označován jako bílkový vak, v němž je uložen žloutek, který je tak chráněn před mechanickým poškozením (Simeonovová et al., 2001). Množství a konzistence bílku je ukazatelem čerstvosti vejce. Jeho obsah ve vejci velmi kolísá. Kvalitu a množství hustého bílku ovlivňuje plemeno nosnice, ošetřování a skladování vajec (Steihauserová et al., 2003) Vnější řídký bílek Vnější řídký bílek představuje asi 23 % objemu bílku. Strukturou je to sol, tvořený roztokem globulárních proteinů ve vodě. Neobsahuje žádná vlákna. Vnější řídký bílek obsahuje více vody v porovnání s vnitřním řídkým bílkem (Simeonovová et al., 2001). Do stavby vejce dále patří skořápkové membrány, skořápka, kutikula a póry, které jsou detailně popsány v následujících kapitolách. Stavba vejce je znázorněna na obr skořápka (testa) 2. vnější papírová blána (membrana testa) 3. vnitřní papírová blána (membrana testa) 4. poutko (chaláza) 5. vnější řídký bílek (albumen rarum) 6. hustý bílek (album densum) 7. žloutková blána (membrana vitellina) 8. výživný žloutek 9. zárodečný terčík (discus germinalis) 10. tmavý žloutek (vitellus aureus) 11. světlý žloutek (vitellus aureus) 12. vnitřní řídký bílek (albumen rarum) 13. poutko (chaláza) 14. vzduchová komůrka (cella aeria) 15. kutikula 3.2 Stavba vaječné skořápky Obr. 1 Stavba vejce (Anonym 1, 2007) Skořápka je poslední obal, převážně vápenatého charakteru, mechanicky chránící vejce (Kříž, 1997). Vývoj vaječné skořápky trvá přibližně 20 hodin 13

14 (Simeonovová et al., 2001). Vzniká v distální části vejcovodu. Vaječná skořápka se skládá z množství extracelulárních matrixových vrstev, které postupně vznikají při průchodu vejce vejcovodem. Rozlišuje se pět různých vrstev a to vnitřní a vnější skořápková membrána, mamilární vrstva, palisádová vrstva, vertikální krystalová vrstva a kutikula (Solomon, 1997). Tyto vrstvy skořápky jsou znázorněny na obr. 2. Tvořící se vejce s vaječným bílkem kolem žloutku vstoupí do krčku dělohy, kde vznikají skořápkové membrány. V oblasti krčku jsou umísťovány mamilární sloupce a je zahájena mineralizace skořápky. V děloze pokračuje mineralizace, která vytváří kompaktní skořápku. Během své mineralizace se vejce ponoří v acelulárním prostředí, které obsahuje všechny minerály a organické složky potřebné k jeho vzniku. Proces kalcifikace skořápky lze rozdělit do tří fází. V první počáteční fázi jsou na povrchu vnější skořápkové membrány ukládány na jádra první krystaly. V druhé růstové fázi dochází k rychlé mineralizaci skořápky během tvorby kompaktní skořápky (palisádové vrstvy). Ve třetí konečné fázi dochází k ukončení kalcifikace skořápky během umisťování kutikuly (Nys et al., 1991; Gautron et al., 1997). Komplexní mikroarchitektura vaječné skořápky je výsledkem interakce krystalů uhličitanu vápenatého s molekulami organického matrixu (Solomon, 1997; Nys et al., 1999). Obr. 2 Struktura vaječné skořápky (Solomon, 2009) Skořápkové membrány Nejvnitřnější vrstvy skořápky jsou skořápkové membrány (Solomon, 1997). Jejich tvorba probíhá v krčku vejcovodu. Celý proces tvorby skořápkových membrán trvá asi 1 h (Simeonovová et al., 2001). Vnitřní skořápková membrána, silná asi 20 µm, je v přímém kontaktu s bílkem. Vnější membrána je přibližně 50 µm silná a je umístěna 14

15 mezi vnitřní membránou a kalcifikovanou částí skořápky (Solomon, 1997). Obě membrány sestávají ze dvou až tří vrstev více méně neorganizovaných bílkovinných fibrózních vláken, vytvářející nepravidelnou síť, která je udržována v celistvosti bílkovinným pojivovým materiálem. V membránách jsou zachovány velmi jemné póry (Kříž, 1997). Stavba vnější skořápkové membrány je uvedena na obr. 3. Membrány jsou propustné pro vlhkost a plyny, jako je kyslík a oxid uhličitý, ale mohou zabránit invazi mikroorganismů dále do vejce (Bell a Weaver, 2001). Struktura membrán je tedy důležitá jako bariéra proti pronikání mikroorganismů (Solomon, 1997). Pevnost membrán závisí na jejich složení - vnější skořápková membrána je pevnější než vnitřní. Blány vyrovnávají svou pevností a pružností křehkost skořápky. Vnitřní skořápková membrána je spojená s vnějším řídkým bílkem a sleduje změny jeho objemu. Vnější membrána pevně přiléhá ke skořápce. V okamžiku snesení vejce, kdy dojde k jeho ochlazení z teploty těla nosnice (cca 40 C) na teplotu prostředí, se obě skořápkové membrány na tupém konci vejce oddělí v důsledku smrštění vaječného obsahu a vznikne vzduchová bublina (komůrka). Výška vzduchové bubliny je u čerstvých vajec po snesení a vychladnutí 2 až 3 mm. Velikost vzduchové bubliny závisí na propustnosti skořápky, teplotě a vlhkosti prostředí a je též funkcí velikosti vejce (Simeonovová et al., 2001). Membrány ovlivňují hmotnost skořápky a zpočátku řídí proces růstu krystalů (Solomon, 1997). Obr. 3 Struktura vnější skořápkové membrány (Anonym 2, 2010) 15

16 3.2.2 Mamilární vrstva Mamilární vrstva prorůstá do vnější skořápkové membrány do hloubky asi 20 µm. Její tloušťka je asi 70 µm. Je tvořena organickou hmotou složenou hlavně ze sirných proteinů a mukopolysacharidů. Tato organická hmota je obklopená nepravidelnými anorganickými krystaly, rostoucími všemi směry a tvořícími konické útvary, mezi kterými procházejí póry (Simeonovová et al., 2001). Jednotlivá vlákna skořápkových membrán tvoří proteinové jádro obklopené karbohydrátovým pláštěm. Vápenaté soli, pocházející z roztoku ve skořápkových žlázových váčcích, jsou rozmístěné na a kolem vnějších skořápkových membránových vláken. Tato bazální krystalická vrstva a krystaly, které jsou z ní vyzařovány, tvoří vrstvu mamilárních sloupců (Solomon, 1997). Sloupcovité mamily mají kruhovitý základ a směrem k povrchu skořápky rostou a rozšiřují se, vzájemně se spojují, avšak zanechávají mezi sebou kanálky, které umožňují výměnu plynů mezi obsahem vejce a okolním prostředím (Kříž, 1997). Struktura mamilární vrstvy je uvedena na obr. 4. Obr. 4 Struktura mamilární vrstvy (Solomon,2009) Palisádová vrstva Palisádová neboli houbovitá či spongiózní vrstva je tvořena z krystalů vápníku, ve kterých je vnořen organický matrix (2 3 %). Tato vrstva o tloušťce 200 µm představuje dvě třetiny celkové tloušťky skořápky (Nys et al., 1991). Je velmi pevně spojena s mamilární vrstvou. Palisádová vrstva má velmi nepravidelnou strukturu, připomínající na řezu houbu. Je prostoupena sítí nepravidelných kanálků a prostorů, které jsou na povrchu vyústěny ve formě pórů. Celý tento systém má stejnou funkci 16

17 jako kanálky v mamilární vrstvě (Kříž, 1997). Palisádová vrstva přesahuje za základy sloupců a končí ve vertikální krystalové vrstvě (Nys et al., 1991) Vertikální krystalová vrstva Na rozhraní mezi palisádovou vrstvou a kutikulou vaječné skořápky je vertikální krystalová vrstva (Dennis et al., 1996). Je to úzký pás vertikálně orientovaných krystalů, které jsou uspořádány kolmo k povrchu skořápky (Nys et al., 1991). Fraser et al. (1999) odhalili transmisní elektronovou mikroskopií změnu v orientaci organického matrixu z vnější palisády do oblasti vertikální krystalové vrstvy. Matrixová vlákna jsou orientovaná kolmo na vnější palisádové oblasti skořápky. Postupně se stávají matrixová vlákna více vertikálně orientována a zhutněná vůči vnějším povrchu. Tato změna k vertikálně orientovanému matrixu byla patrná ve všech zkoumaných skořápkách. Na obr. 5 je znázorněná struktura vertikální krystalové vrstvy. Obr. 5 Struktura vertikální krystalové vrstvy (Fraser et al., 1999) Kutikula Při průchodu vejce pochvou je povrch skořápky pokryt asi 0,01 mm tlustou vrstvičkou mucinové hlenovité hmoty, vylučovanou slizničními žlázami v pochvě, tzv. kutikulou. Tento poslední hlenovitý obal vejce usnadňuje snášení (Kříž, 1997). Složky kutikuly (proteiny, polysacharidy, lipidy) tvoří zrnkovité útvary průměru asi 1 µm, které se ukládají nejprve kolem vláken matrixu a v místech, kde ústí póry. Součastně se vylučují i barevné pigmenty, které souvisí s pigmentací skořápky. Kutikula zakrývá 17

18 póry, čímž částečně brání vypařování vody z vejce a chrání před průnikem mikroorganismů a nečistot z vnějšího prostředí do vejce (Simeonovová et al., 2001). Navíc obsahuje lysozym, který má baktericidní účinky (Kříž, 1997). U čerstvě sneseného vejce je kutikula vlhká a slizká. V UV světle červeně fluoreskuje. Po snesení vejce kutikula zasychá (Simeonovová et al., 2001). Fraser et al. (1999) zjistili ve všech zkoumaných skořápkách existenci dvou vrstvé kutikuly. Vnitřní kutikulární vrstva se skládá z materiálu podobnému matrixu. Vnější vrstva kutikuly byla mnohem více kompaktní a homogenní. Strukturu vnitřní kutikuly a vnější kutikuly znázorňuje obr. 6. Obr. 6 Struktura vnitřní a vnější vrstvy kutikuly (Fraser et al., 1999) Póry Celou skořápkou procházejí kolmo k povrchu trychtýřovité kanálky, které spojují skořápkové membrány s povrchem skořápky. Na povrchu skořápky se nazývají póry. Póry umožňují výměnu plynů (kyslíku, oxidu uhličitého) a vodní páry mezi vejcem a vnějším prostředím. K výměně dochází pasivní difúzi. Množství pórů se pohybuje od do Kanálky jsou nejužší v mamilární vrstvě, jejich vnitřní průměr je 6 23 µ, na povrchu je průměr pórů µ. Póry jsou rozloženy na skořápce nerovnoměrně (Simeonovová et al., 2001). Nejméně pórů se nachází na ostrém konci vejce, nejvíce na tupém konci uvádí se cm -2. Toto uspořádání má význam pro zvýšené zásobení vzduchem do vzduchové komůrky, což umožňuje dýchání vyvíjejícím se zárodkům, zejména v poslední fázi líhnutí (Kříž, 1997). 18

19 Póry kromě výměny plynů a vody mezi vejcem a vnějším prostředím umožňují i průnik mikroorganismů (Bell a Weaver, 2001). Struktura póru vaječné skořápky je znázorněna na obr. 7. Obr. 7 Struktura póru skořápky (Anonym 2, 2010) Stanovení složení struktury skořápky Texturu skořápek lze studovat různými technikami, např. optickou mikroskopií nebo rentgenovou difrakční technikou. Velikost a orientace krystalů tvořících vaječnou skořápku může být určena přímo optickou mikroskopií využívající tenké plátky (< 30 µm). Informace z optické mikroskopie je vizuální a přesná, ale je také dvourozměrná. Je omezena na rozlišení cca 1 µm. Dále je také náročná na přípravu vzorku. Naopak, většina rentgenových difrakčních technik nevyžaduje přípravu vzorku. Velikost částic, rozložení (což koreluje s hustotou krystalických vad, např. z důvodu sloučení proteinů) a orientace krystalů může být získána z různých rentgenových difrakčních technik (Rodriguez et al., 2003). S rentgenovými technikami je možné získat třírozměrné informace s rozlišením v měřítku angstromů (Rodriguez et al., 2002a). Teprve nedávno byla použita kombinace optické a rentgenové techniky pro systematickou studii třírozměrné skořápkové textury, aby se určila přijatelná korelace s mechanickými vlastnostmi a organickými složkami (Rodriguez et al., 2002b). 19

20 3.3 Složení vaječné skořápky Chemické složení vaječné skořápky včetně kutikuly je u vajec různých druhů drůbeže přibližně stejné. Skořápka je tvořena anorganickými látkami (95 %), organickými látkami (4 %), obsah vody činí pouze 1 2 % (Hejlová, 2001) Organické složky skořápky Základem skořápky je organická hmota zvaná matrix, která je tvořena bílkovinnými vlákny kolagenové povahy (Hejlová, 2001). Proteiny vaječného matrixu jsou důležitou součástí přirozené obranyschopnosti vejce, a to jednak díky jejich zapojení do procesu kalcifikace vaječné skořápky vedoucí k mechanickým vlastnostem skořápky, a také proto, že některé bílkoviny vaječného matrixu mají strukturu podobnou antibakteriálním složkám (Huopalathi et al., 2007). Identifikace a charakterizace matrixových proteinů skořápky je tedy důležitým předpokladem pro zlepšení kvality vaječné skořápky a posílení přirozené obranyschopnosti vejce. V posledních deseti letech byly komponenty matrixu zkoumány a identifikovány v odvápněné skořápce a v děloze nosnice, kde dochází k mineralizaci skořápky (Gautron et al., 2005). K proteinům matrixu vaječné skořápky patří například ovalbumin, lysozym, ovotransferin, osteopontin, clusterin, ovocleidin- 17, ovocleidin-16, ovocalyxin-32 (Huopalahti et al., 2007) Ovalbumin Ovalbumin se nachází v mamilární vrstvě v krystalizačních jádrech a hraje specifickou roli při iniciaci mineralizace (Simeonovová et al., 2001) a převládá v počáteční fázi tvorby vaječné skořápky (Hincke, 1995) Lysozym Lysozym je přítomný ve skořápkových membránách a v matrixu kalcifikované skořápky. Vedle svých dobře známých antimikrobiálních vlastností, které se mohou přidat k ochranné funkci vaječné skořápky během embryonálního vývoje, skořápkový matrixový lysozym může být také strukturální protein. Ten v rozpustné formě ovlivňuje ukládání uhličitanu vápenatého při procesu kalcifikace (Hincke et al., 2000). Lysozym je účinný proti gram pozitivním bakteriálním buňkám (Anonym 3, 2008). 20

21 Ovotransferin Ovotransferin se nachází v nejvyšší vrstvě membrány vaječné skořápky, ale je také k nalezení v bazální kalcifikované skořápce a v kutikule na povrchu vaječné skořápky. Jeho přítomnost ve vaječné skořápce a skořápkových membránách ukazuje dvojí roli ovotransferinu, jako bílkoviny ovlivňující nukleaci a růst krystalů kalcitu a jako bakteriostatický filtr napomáhající utlumení růstu salmonel na vaječném bílku (Gautron et al., 2001a) Osteopontin Osteopontin se vyskytuje v ptačích kostech, ostatních nemineralizovaných tkání (Pines et al., 1995) v mamilární vrstvě, a v nejvzdálenější částí palisádové vrstvy skořápky (Fernandez et al., 2003). Jeho obsah je nejvyšší v době kalcifikace (Simeonovová et al., 2001) Clusterin Clusterin je sekreční glykoprotein nacházející se v mnoha tkáních a je vylučován buňkami dělohy, a to bez ohledu na fázi kalcifikace skořápky. Je obsažen ve sloupcích mamilární vrstvy, kde začíná kalcifikace skořápky a ve všech oblastech kalcifikované skořápky (Mann et al., 2003) Ovocleidin-17 Prvním proteinem izolovaným z vaječné skořápky byl ovocleidin-17 (Hincke et al., 1995). Je to rozpustný protein (Simeonovová et al., 2001) vyskytující se v glykosylované a neglykosylované formě v matrixu skořápky (Mann, 1999). Nachází se v mamilární vrstvě a v palisádách (Simeonovová et al., 2001). Ovocleidin-17 je syntetizován buňkami dělohy během fáze růstu kalcifikace. Je přítomen v celé kalcifikované části skořápky (Mann a Siedler 1999; Reyes-Grajeda et al., 2004) Ovocleidin-116 Protein ovocleidin-116 je vylučován v děloze nosnice během aktivní fáze kalcifikace a je hojný v palisádové vrstvě skořápky (Carrino et al., 1997). 21

22 Ovocalyxin-32 Ovocalyxin-32 je vylučován buňkami dělohy během konečné fáze kalcifikace. Nachází se převážně v horní části kalcifikované skořápky (kutikula, vrstva vertikálních krystalů a vnější palisádová vrstva) (Gautron et al., 2001b) Anorganické složky skořápky Sušina je převažující složkou skořápky a je tvořená především anorganickou hmotou (Simeonovová et al., 2001). V této anorganické hmotě převládá uhličitan vápenatý (93,7 %), dále je ve větší míře zastoupen uhličitan hořečnatý (1,39 %) a fosforečnan vápenatý (0,76 %) (Hejlová, 2001). Ostatní prvky jsou zastoupeny ve stopovém množství. Zastoupení jednotlivých prvků ve vaječné skořápce je uvedeno v tabulce 1. Tabulka 1 Složení vaječné skořápky (Schaafsma et al., 2000) Prvek Jednotky Množství ve skořápce Ca mg/g Mg mg/g 3,5 5,5 P mg/g 0,6 1,4 Sr mg/g 0,050 0,693 Zn mg/g 0,004 0,006 Fe mg/g 0,020 0,025 Cu mg/g 0,005 0,010 B µg/g 0,5 Cr µg/g 0,03 0,20 F mg/g 0,002 0,006 Se µg/g 0,014 0,034 V µg/g <0,5 Pb µg/g <0,5 Al mg/g <0,005 Cd µg/g <0,050 Hg µg/g <0,2 22

23 Nakano et al. (2003) sledovali výskyt uronových kyselin v membránách skořápky a k porovnání chemického složení mezi vnitřní a vnější skořápkovou membránou a organickým materiálem vaječné skořápky. Koncentrace uronových kyselin byly totožné mezi vnitřní a vnější skořápkovou membránou, avšak pětinásobně vyšší v organickém materiálu vaječné skořápky. Koncentrace sialových kyselin byly nejvyšší v organickém materiálu vaječné skořápky a vyšší ve vnitřní než ve vnější skořápkové membráně. Koncentrace dusíku byla nejnižší v organickém materiálu vaječné skořápky, ale poměrně konstantní mezi dvěma skořápkovými membránami. Obsah kyseliny uronové, sialové a dusíku v membránách a organickém materiálu je uveden v tabulce 2. Obsahy všech aminokyselin (s výjimkou glycinu, alaninu, leucinu, prolinu a hydroxyprolinu), byly téměř shodné mezi organickým materiálem a skořápkovými membránami. Obsah glycinu a alaninu byl vyšší, prolinu a hydroxyprolinu nižší v organickém materiálu ve srovnání se skořápkovými membránami. Obsah leucinu byl mírně vyšší v odvápněné skořápce než ve vnější skořápkové membráně, ale byl podobný mezi oběma membránami. Zastoupení jednotlivých aminokyselin je uvedeno v tabulce 3. Tabulka 2 Obsah uronové, sialové kyseliny a dusíku ve skořápce (Nakano et al., 2003) Uronová kyselina Sialová kyselina Dusík Odvápněná skořápka [µg/mg organické hmoty] Vnitřní skořápková membrána [µg/mg organické hmoty] Vnější skořápková membrána [µg/mg organické hmoty] 6,34 ± 0,20 1,30 ± 0,10 1,15 ± 0,18 4,83 ± 0,56 1,70 ± 0,07 0,48 ± 0,04 127,10 ± 6,90 150,40 ± 2,40 149,80 ± 1,40 23

24 Tabulka 3 Zastoupení aminokyselin ve skořápce (Nakano et al., 2003) Odvápněná Vnitřní skořápková Vnější skořápková Aminokyselina skořápka [Mol %] membrána [Mol %] membrána [Mol %] Asx 8,1 ± 0,1 8,4 ± 0,4 8,8 ± 0,1 Thr 6,2 ± 0,1 6,9 ± 0,0 6,9 ± 0,2 Ser 9,7 ± 0,1 9,2 ± 0,2 9,2 ± 0,0 Glx 11,8 ± 0,2 11,1 ± 0,4 11,9 ± 0,3 Gly 13,0 ± 0,3 11,1 ± 0,2 10,6 ± 0,2 Ala 6,9 ± 0,4 4,6 ± 0,2 4,1 ± 0,2 Val 7,3 ± 0,1 7,2 ± 0,2 7,9 ± 0,1 Met 2,0 ± 0,2 2,3 ± 1,0 2,3 ± 1,0 Ile 2,6 ± 0,1 3,3 ± 0,4 3,4 ± 0,1 Leu 6,1 ± 0,2 5,6 ± 0,5 4,8 ± 0,2 Tyr 1,8 ± 0,1 2,2 ± 0,1 1,7 ± 0,3 Phe 2,1 ± 0,1 1,6 ± 0,1 1,5 ± 0,1 His 4,2 ± 0,1 4,1 ± 0,4 4,3 ± 0,4 Lys 3,6 ± 0,1 3,6 ± 0,2 3,4 ± 0,2 Arg 5,9 ± 0,1 5,7 ± 0,3 5,8 ± 0,2 Pro 8,3 ± 0,5 11,6 ± 0,7 12,0 ± 0,9 Hyp 0,3 ± 0,1 1,5 ± 0,3 1,4 ± 0, Složení vaječných blan Vaječné blány jsou složeny zejména z látek organických (kolem 80 %) a zbytek tvoří voda a stopy látek minerálních. Bílkovin je asi 70 % a jsou zastoupeny hlavně keratinem, který obsahuje až 3 x více síry než ostatní bílkoviny vaječného obsahu. Vedle keratinu je přítomen také mucin. Obě vaječné blány mají v UV světle růžový odstín. Minerální látky jsou zastoupeny hlavně sloučeninami vápníku a síry (Hejlová, 2001). Na struktuře se kromě vláken keratinu podílí i dermatan a keratan sulfát. Vzhled keratan sulfátu se shoduje s tvorbou mamilární vrstvy 5 h po ovulaci a jeho umístění odpovídá místu nukleace prvních krystalů. Tento keratan sulfát může proto hrát důležitou roli při ukládání prvních krystalů vaječné skořápky. Během následující aktivní fáze kalcifikace převažuje vylučování dermatan sulfátu (nazvaný ovoglycan). Řetězec 24

25 dermatan sulfátu (ovoglycanu) je polyanionický a kyselinový, s vysokou afinitou vápníku, a je pravděpodobné, že moduluje růst krystalů během tvorby palisády (Fernandez et al., 2001). Podskořápkové blány obsahují 1,35 % lipidů. Jedná se hlavně o neutrální lipidy, tj. mono-, di- a triacylglyceroly, cholesterol a jeho estery a volné mastné kyseliny. Nejvíce zastoupen je cholesterol, jeho estery a diacylglyceroly. Méně významně je zastoupena polární frakce - fosfolipidy a cerebrosidy. V podskořápkových blanách je zastoupena hlavně kyselina linolová (Simeonovová et al., 2001) Složení kutikuly Kutikula je organická vrstva uložená na povrchu vejce. Obsahuje tenký povlak hydroxyapatitových krystalů (Dennis et al., 1996). Je tvořena převážně proteiny, doprovázenými malým množstvím polysacharidů a lipidů. Množství lipidů v kutikule se pohybuje kolem 0,045 % (Simeonovová et al., 2001). Kutikula hraje významnou roli při průniku mikroorganismů do vejce. Pokud je skořápka po snesení vejce znečištěná trusem, podestýlkou, krví, vaječným obsahem apod., tak se vejce čistí z důvodu snížení rizika kontaminace. Ke čištění se používají 2 způsoby čištění za sucha a mytí. Při jakémkoliv způsobu čištění se poškozuje kutikula, což otvírá přístup mikroorganismů do vejce. O vhodnosti metod čištění se vedou stálé diskuze, neboť nevhodný postup může mikrobiální stav vajec spíše zhoršit než zlepšit. Přirozeně čistá vejce si uchovávají své kvalitativní znaky (čerstvost) o 8 až 10 dní déle. Důkazy mytí vajec jsou založeny na prokazování přítomnosti kutikuly (Simeonovová et al., 2001). Ve skořápce nemytých vajec se dokazují bílkoviny obsažené v kutikule kyselinou octovou. Hodnotí se vznik bíle sraženiny. Nepatrná nebo žádná sraženina znamená, že vejce byla omývána nebo čištěna. Nečistá a neomývaná vejce dávají bohatou bílou sraženinu (Steinhauserová et al., 2003). 3.4 Vlastnosti vaječné skořápky Skořápka vejce je vnějším přirozeným obalem vaječného obsahu (Hejlová, 2001). Hlavní funkcí skořápky je chránit embryo před vnějšími útoky během jeho vývoje. V důsledku toho, skořápka jako fyzická bariéra, musí mít mimořádné mechanické vlastnosti. Musí být pevná, ale také snadně zevnitř rozbitelná, aby umožnila vylíhnutí. Kromě toho musí vaječný obsah zůstat sterilní během vývoje embrya. Tento ochranný účinek je díky antimikrobiálním molekulám přítomných ve žloutku, vaječném 25

26 bílku, vaječných membránách, a také ve vaječné skořápce. Fyzikální vlastnosti skořápky a chemické antibakteriální aktivity vaječných složek tvoří přirozenou obranyschopnost vejce, která udržuje vejce bez patogenů, a proto je vhodné pro lidskou spotřebu (Huopalathi et al., 2007). Vlastnostem vaječné skořápky se věnuje v součastné době velká pozornost, protože její nevhodné vlastnosti způsobují výrobcům značné ztráty (Hejlová, 2001). Kvalita skořápky je významná z hlediska efektivnosti produkce konzumních, ale též násadových vajec a je jedním z předních selekčních kritérií, zejména u populací drůbeže určených především pro intenzivní chovy. Kvalitu skořápky může ovlivnit i sám chovatel, a to především péčí o dobrý zdravotní stav nosnic, vhodnou výživou, zejména vitaminominerální, kvalitou a vhodným výběrem technologického zařízení a šetrným sběrem vajec (Kříž, 1997). Nejdůležitější vlastnosti skořápky jsou její pevnost, tloušťka, barva a propustnost (Hejlová, 2001) Pevnost skořápky Pevnost skořápky podmiňuje odolnost vůči poškození. Je dána strukturou, zejména koncentrací houbovité vrstvy a její propojení s vrstvou mamilární (Kříž, 1997). Tloušťka skořápky souvisí s pevností, která však není přímo úměrná tloušťce. Skořápky s více póry jsou méně pevné. S rostoucí teplotou prostředí pevnost skořápky klesá (Simeonovová et al., 2001). Pevnost skořápky je i přes její křehkost poměrně vysoká, kvalitní vejce vydrží i vyšší zatížením než 30 až 40 N (Simeonovová a Vacová, 2000). Vliv na pevnost skořápky má výživa, genetické vlivy, stáři nosnice, stres a některé choroby či období snášky (Simeonovová et al., 2001) Tloušťka skořápky Tloušťka skořápky se u jednotlivých ptačích druhů liší, nejtenčí skořápku mají kolibříci, pouhé čtyři setiny milimetru. Nejsilnější skořápku, jak by se dalo očekávat, má pštros, a to až 2 mm (Kůs, 2007). Tloušťka skořápky slepičích vajec kolísá od 0,30 do 0,42 mm. Skořápka je tenčí v ekvatoriální rovině než na pólech vejce. Nejtlustší bývá na ostrém konci. Při tloušťce nižší než 0,33 mm se zvyšuje pravděpodobnost rozbití. Během snáškového období se tloušťka skořápky snižuje. Objektivním ukazatelem je tzv. efektivní tloušťka skořápky, která vyjadřuje rozdíl (vzdálenost) mezi povrchem skořápky a místem, kde se spojují palisády (Simeonovová et al., 2001). Tloušťku skořápky ovlivňuje mnoho faktorů a to např. vitamin D, obsah minerálních 26

27 látek, velikost vajec, ale i zvýšení teploty ve snáškové hale, stáří nosnice atd. (Hejlová, 2001) Barva skořápky Barva skořápky nesouvisí s nutriční hodnotou vajec, ale je důležitým obchodním faktorem. V současné době konzumenti v ČR, stejně jako v dalších evropských zemích, preferují vejce s hnědou skořápkou. V Asii, zejména pak v Japonsku, jsou naopak žádána vejce s bílou skořápkou. Skořápka hnědých vajec bývá obvykle tlustší a pevnější než u bílých vajec. Barva skořápky může být bílá nebo hnědá v odstínech od světle hnědé až po tmavě hnědou a je dána plemennou příslušností nosnice. Plemeno Aracuana má skořápku zelenou. Pigmenty skořápky představují polykrystalické komplexy, které se ukládají v kutikule a ve vnitřní krystalické vrstvě. Patří mezi deriváty pyrolu (protoporfyrin, ovoporfyrin, biliverdin a jejich zinečnaté cheláty). Ovoporfyrin je červenohnědý a rozkládá se na světle (Simeonovová et al., 2001). Nachází se především ve vnější spongiózní vrstvě skořápky (Ledvinka et al., 2007a). Na barvě skořápky se podílí ještě hnědozelený ovokyan. I bílá skořápka obsahuje malé množství pigmentů. Ukládáni pigmentů ve skořápce probíhá v posledních 5 hodinách tvorby skořápky v děloze. Mezi faktory ovlivňující barvu skořápky patří délka snáškového období, tmavší vejce bývají na počátku a na konci snášky. U nosnic s vysokou snáškou hnědých vajec klesá intenzita barvy s počtem snesených vajec (Simeonovová et al., 2001). Další faktory, které ovlivňují zbarvení vajec jsou ustájení zvířat a s ním související pohoda zvířat či stresové faktory. Dále pak snášky v různých systémech chovu. V případě, že jsou nosnice stresovány, mohou zadržet vejce v děloze vejcovodu, kde se tvoří skořápka delší čas než je běžné pro normální snášku, a tento aspekt může mít pak za následek uložení zvláštního epidermálního vápníku, který způsobí, že hnědá vejce se jeví jako bledá (Ledvinka et al., 2007b). K odbarvování skořápky dochází při mytí vajec desinfekčními prostředky na bázi aktivního chlóru. Při podávání některých medikamentů, např. chlortetracyklinových antibiotik, se barva skořápky mění až na žlutozelenou (Simeonovová et al., 2001) Propustnost skořápky Jednoduchost s jakou světlo prostupuje skrz skořápku je dána její tloušťkou a přítomností či absencí rovnoměrného pokrytí kutikulou. Různé analytické techniky 27

28 poukazují na rozdílnou morfologii mamilární vrstvy. Celkové strukturální změny v mamilární vrstvě také přispívají k přítomnosti světlých skvrn na skořápce. Strukturální změny jsou obvykle docela výrazné - vytvořené krystalické sloupce jsou nepravidelného tvaru a náhodně umístěny (Solomon, 1997). Čím je skořápka tmavší, tím menší je její průhlednost. Propustnost skořápky závisí na mnoha činitelích jako plemeno a linie nosnice, krmná dávka atd. (Hejlová, 2001) Hmotnost skořápky Celková hmotnost skořápky je přímo úměrná velikosti vajec a tloušťce skořápky (Ledvinka a Klesalová, 2002). Může být vhodným ukazatelem její tloušťky a pevnosti (70 až 95 mg.cm -2 ). Podíl skořápky na hmotnost vejce v % je méně vhodným ukazatelem kvality skořápky. Větší vejce mají relativně menší povrch a podíl skořápky klesá se zvyšováním hmotnosti vejce (Hejlová, 2001). 3.5 Faktory ovlivňující kvalitu vaječné skořápky Ovlivnění složení a kvality vaječné skořápky výživou Na tvorbu a kvalitu skořápky má nesmírný vliv obsah minerálních látek, především obsah vápníku a fosforu, jejich vzájemný poměr, ale i obsah sodíku, hořčíku, manganu, chloru, zinku, vitaminu D 3 a dalších látek v krmné směsi (Ledvinka a Klesalová, 2002) Ovlivnění složení a kvality skořápky vápníkem Potřeba vápníku pro tvorbu skořápky je poměrně vysoká, což je dáno jeho vylučováním z těla. Celkový obsah vápníku v těle nosnice je cca 20 g, slepice denně vyloučí ve skořápce 2,0 2,2 g a 0,2 g v moči. Při snášce 300 vajec je to téměř 750 g vápníku, což je asi 35 krát více než jeho zásoba v těle. Potřeba vápníku se zvyšuje s věkem vzhledem ke snižující se využitelnosti vápníku s věkem slepic. Na počátku snášky je využitelnost vápníku 80 %, na konci snášky 50 % a mimo snášku 35 %. Před začátkem snášky je důležité, aby se organismus nosnice předzásobil vápníkem a 2-3 týdny před začátkem snášky by se hladina vápníku měla v krmné směsi zvýšit na 2,5 %. V požadavcích na obsah vápníku jsou rozdíly v závislosti na genotypu. Hnědovaječné nosnice mají vyšší požadavky, proto při doporučovaném obsahu vápníku v krmných 28

29 směsích 3 4 % je optimum u hnědovaječných 3,5 %, na konci snášky 3,8 % (Tůmová, 2005). Je nutno si uvědomit, že množství vápníku, které je nosnice schopna uložit do vaječné skořápky, je geneticky limitováno a zvýšená hladina vápníku v krmné dávce nemůže zvýšit kvalitu skořápky. Naopak nadbytek vápníku v krmné dávce způsobuje poruchy metabolismu. Vápník potom působí jako antagonista fosforu, hořčíku, železa, manganu, zinku, jodu a mědi. Přebytečný vápník také snižuje stravitelnost tuků. Pokud krmíme směsí, která obsahuje nadbytečné množství vápníku, po přechodu na směs s normálním obsahem tohoto prvku se náhle zhorší kvalita skořápky. Je to v důsledku toho, že nosnicím z počátku vápník ze směsi s normálním obsahem nedostačuje. Tento stav však trvá pouze několik dní - do doby, než se vytvoří dostatek transportní bílkoviny. Velmi důležitý je také zdroj vápníku (Janči, 2001). Nejlépe je využíván ze šrotovaných ulit mořských živočichů, potom z vaječných skořápek, dále následuje aragonit a teprve potom běžný vápenec (Klecker a Zeman, 2002). Velmi důležitým faktorem je také velikost částic, které nosnice jako zdroj vápníku přijímají. Čím jsou částice větší, tím déle se zdržují v horní části trávicího traktu, což znamená, že se vápník pomaleji uvolňuje. To je důležité především pro tvorbu skořápky i v době, kdy slepice lační, tedy v období temné části dne (Janči, 2001) Ovlivnění složení a kvality skořápky fosforem Většina z celkového obsahu fosforu v krmivech rostlinného původu je vázána v solích kyseliny fytové, z nichž fosfor drůbež nemůže využívat (nemá enzym fytázu ve své přirozené enzymové výbavě). Proto se potřeba fosforu u drůbeže vyjadřuje ve využitelném nebo nefytátovém fosforu. Obsah nefytátového fosforu v krmné směsi lze zjistit chemickým rozborem, většinou se však jeho množství odhaduje tak, že k veškerému fosforu minerálních krmiv a krmiv živočišného původu se přičte 30 % fosforu obsaženého v komponentách rostlinného původu (tedy označeného jako nefytátový). Fytáty mohou být enzymaticky hydrolyzovány a fosfor v nich obsažený je pak pro zvířata využitelný. Použití enzymu fytázy má do budoucna zřejmě největší perspektivu. Fytáza doplněná do krmné směsi umožňuje omezit použití vysokých dávek minerálních fosforečných přísad (Klecker a Zeman, 2002). Časté studie upozorňují na zjištění, že kvalita vaječné skořápky klesá v přítomnosti vysokých hodnot dostupného fosforu v krmné směsi. Nároky na obsah fosforu klesají s věkem nosnic a produkcí vajec. 29

30 Studované vztahy mezi obsahem vápníku a fosforu ukázaly, že pro zabezpečení vysoké produkce vajec s dobrou kvalitou skořápky postačuje ve směsi obsah 3 až 3,5 % vápníku a 0,45 % fosforu (Ledvinka a Klesalová, 2002) Ovlivnění složení a kvality skořápky zinkem, manganem, hořčíkem Pro pevnost skořápky je důležitý mangan, který zasahuje do metabolismu vápníku a fosforu a také zinek (Tůmová, 2005). Potřeba zinku se pohybuje od 40 do 60 mg na kilogram sušiny krmiva. Hlavními zdroji zinku jsou oxid zinečnatý a síran zinečnatý. Obsah manganu je požadován na úrovni 100 mg na kilogram sušiny krmiva ve snášce. Při nedostatku manganu dochází k průkaznému snížení hmotnosti skořápky. Významné jsou poznatky, že přídavky mikroprvků zinku a manganu se odráží ve zvýšeném využití vápníku a zlepšení kvalitativních ukazatelů skořápky. Tyto a další poznatky naznačují nutný postup v optimalizaci minerální výživy slepic - využívat interakcí mezi vápníkem a mikroprvky ke zvýšenému využití vápníku bez nutnosti jeho zvyšování v krmné dávce slepic. Nedostatek hořčíku snižuje snášku, ukládání a tvorbu vaječné skořápky. V praxi není běžné přidávání hořčíku ke směsi pro jeho vysoký obsah v rostlinných krmivech (Klecker a Zeman, 2002) Ovlivnění složení a kvality skořápky sodíkem a chlórem Bylo zjištěno, že nedostatek sodíku (méně než 0,1 %) snižuje snášku a kvalitu vajec. Stejně tak množství chlóru nižší než 0,11 % či 0,14 % koriguje snášku a kvalitu vajec. Vyšší obsah sodíku (0,35 až 0,45 %) spolu s vyšším obsahem chlóru (0,47 %) zhoršil kvalitu skořápky. Obsah chlóru pod 0,3 % neovlivnil kvalitu skořápky (Ledvinka a Klesalová, 2002) Ovlivnění složení a kvality skořápky vitaminem D 3 Důležitým faktorem tvorby kvalitní skořápky je dostatečný obsah vitaminu D 3, který je nezbytným činitelem pro výměnu kosterního vápníku, syntézu bílku a ukládání fosforu. Při jeho nedostatku se narušuje homeostáza vápníku a nastává tvorba vajec bez skořápky (Ledvinka a Klesalová, 2002) Genetické vlivy působící na složení a kvalitu vaječné skořápky Výrazné rozdíly v kvalitě skořápky vyplývají z plemenné, liniové a rodinné příslušnosti slepic. U hnědovaječných nosnic Moravia SSL byl zjištěn průkazně menší 30

31 podíl skořápky a nižší tloušťka než u bělovaječných hybrida Shaver Starcross 288. Dále bylo zjištěno, že vejce Hisexe hnědého mají významně nižší podíl skořápky (11,23 % a 11,27 %) oproti bělovaječné kombinaci D 29 (11,93 % a 11,88 %). Naopak tloušťka skořápky a její pevnost byly průkazně vyšší u Hisexe hnědého (Ledvinka a Klesalová, 2002) Vliv věku na složení a kvalitu vaječné skořápky Přestože je skořápka poměrně pevná, její pevnost se v závislosti na věku mění. Se zvyšujícím se věkem nosnic a velikostí vajec je stále stejné množství vápníku rozmístěno po větším povrchu (Klecker a Zeman, 2002). Velikost vajec s postupujícím snáškovým obdobím vzrůstá rychleji než hmotnost skořápky, což zapříčiňuje relativní pokles podílu skořápky, takže se do jisté míry snižuje i tloušťka skořápky. Ta však ještě sama o sobě nemusí být ukazatelem pevnosti, závisí i na struktuře skořápky (Simeonovová a Vacová, 2000). Pro produkci vajec s kvalitní skořápkou je významné i období snášky, ve kterém je vejce produkováno. Na počátku snášky je tloušťka a pevnost na spodní hranici kvality, nejkvalitnější vejce jsou uprostřed snáškového cyklu a k zeslabení skořápky dochází většinou ke konci snáškového období (Ledvinka a Klesalová, 2002) Vliv vnějšího prostředí na složení a kvalitu skořápky Mezi hlavní faktory vnějšího prostředí působící na složení a kvalitu vaječné skořápky patří teplota zevního prostředí, světelný režim a způsob chovu. Teplota zevního prostředí ovlivňuje kromě složení a kvality skořápky také spotřebu krmiva. V součastné době se jako optimální teplota prostředí uvádí rozpětí C, s tím, že nižší hodnoty jsou doporučovány pro chov na podestýlce, která sama teplo produkuje a také udržuje teplotu. Pro klecové systémy (baterie) jsou vhodnější teploty kolem 22 C. Velmi nepříznivé jsou pro nosnice vysoké teploty. Při teplotě nad 25 C se snižuje spotřeba krmiva, zvyšuje se příjem vody, klesá hmotnost snesených vajec a pevnost skořápky (Ledvinka a Klesalová, 2003). Při vysokých teplotách stoupá dechová frekvence a při dýchání odchází z organismu více iontů uhlíku, což způsobuje jeho nedostatek pro tvorbu skořápky. V důsledku sníženého metabolismu klesá kvalita skořápky (Tůmová, 2005). Bylo zjištěno, že na pevnost skořápky působí i teplota prostředí po snesení vejce. Proto se doporučuje po sběru vajec jejich ochlazení, a to nejen z důvodu udržení kvality vaječné hmoty, ale i pro udržení kvality skořápky, která 31

32 klesá se stoupající teplotou prostředí. S teplotou prostředí se úzce váže i vlhkost vzduchu okolního prostředí. Za optimální relativní vlhkost se v chovech slepic považuje rozmezí 60 až 75 %. Pro dosažení vysoké snášky je potřebná minimální délka světelného dne 14 hodin. Jako maximální je potom doporučováno 17 hodin světla, protože nad tuto hranici se již snáška nezvyšuje a prodlužovat světelný den je neekonomické (Ledvinka a Klesalová, 2003). Rozdílný způsob chovu, jako je chov v klecích, na hluboké podestýlce, či ve výbězích, se výrazně projevuje na kvalitě vaječné skořápky. Někteří autoři uvádí, že u slepic chovaných v klecích bývá kvalitnější skořápka, zejména její pevnost a tloušťka, oproti vejcím slepic chovaných na podestýlce či voliérách. Jiní však toto tvrzení vyvracejí a tvrdí, že stresové faktory, které vyplývají ze způsobu chovu, vyvolávají u nosnic chovaných v klecových bateriích zeslabení skořápky, zejména v konečné fázi, zatímco u nosnic chovaných na podestýlce nebo ve výbězích zůstává pevnost skořápky zachována (Ledvinka et al., 2005) Vliv zdravotního stavu nosnic na složení a kvalitu skořápky Při zhoršení zdravotního stavu nosnic vlivem některých nemocí mohou vznikat vejce s různě deformovanou skořápkou nebo změnou barvy skořápky. K těmto nemocem patří např. infekční bronchitida, adenovirová salpingitida či newcastleská nemoc, aj Infekční bronchitida Infekční bronchitida drůbeže je celosvětově se vyskytující velmi nakažlivé virové onemocnění kura domácího. Původcem nemoci je virus z čeledě Coronaviridae. Postihuje dýchací anebo močopohlavní orgány a zhoršuje rentabilitu chovu zpomalením růstu u výkrmových kuřat a u nosnic poklesem snášky a zhoršenou kvalitou vajec. Charakter poklesu snášky je ovlivňován věkem nosnic. V hejnu infikovaném na počátku snášky bývá pokles nižší a po odeznění klinických příznaků se snáška vrací k normální křivce. U starších nosnic bývá pokles snášky větší a dlouhodobější, slepice předčasně přepeřují a snáška se většinou nevrátí k plánované produkci. Pokles snášky se pohybuje mezi 5-60 % a může trvat 3-11 týdnů, někdy i déle. U některých nosnic, často ve výborném výživném stavu, se objevuje tzv. falešná snáška. Slepice vyhledávají hnízda a třebaže dochází k ovulaci, vejce nesnesou a žloutek je resorbován v dutině tělní. Kromě poklesu vaječné produkce se u infikovaných hejn pozoruje i zhoršená kvalita vajec. 32

33 Objevují se vejce měkká, nepravidelného tvaru, s drsnou nebo různě deformovanou skořápkou. Vaječný bílek bývá řídký a vodnatý, oddělený od žloutku a pevně lpící k vnitřní podskořápečné membráně. Taková vejce mají sníženou biologickou hodnotu a líhnivost (Anonym 4, 2010). Vejce snesené od nosnice postižené infekční bronchitidou znázorňuje obr. 8. Obr. 8 Vejce od nosnice s infekční bronchitidou (Kulíková, 2007 ) Adenovirová salpingitida Adenovirová salpingitida je nakažlivé hromadné onemocnění kura domácího, které bylo původně pojmenováno jako syndrom poklesu snášky 1976, EDS'76 (Kulíková, 2007). Prvním příznakem nemoci je depigmentace vaječné skořápky a produkce vajec s tenčí až měkkou skořápkou a také bez skořápky. Výjimečně bývá pozorován i vodnatý bílek. Vejce s tenkou skořápkou mívají často na jednom konci zdrsnělý povrch skořápky. Oplozenost a líhnivost u nezměněných násadových vajec nejsou porušeny, změněná vejce se vyřazují. Krátce po výskytu změněných vajec dochází k poklesu snášky, který může být rychlý nebo pozvolný. Snáška je redukována po dobu 4-10 týdnů a to až o 40 %. Někdy místo prudkého poklesu bývá pozorován opožděný nástup do snášky a trvale nižší snáška. Průběh onemocnění závisí na věku a imunitním stavu nosnic. Slepice neimunní a infikované horizontálně ke konci snáškového cyklu vykazují dlouhodobější pokles snášky, který často bývá doprovázen předčasným pelicháním (Anonym 5, 2010) Newcastleská nemoc Newcastleská nemoc je celosvětově rozšířené, velmi nakažlivé, virové onemocnění hrabavé drůbeže všech věkových kategorií (Anonym 6, 2010). První příznak newcastleské nemoci je obvykle prudký pokles v produkci vajec. Tato nemoc může způsobit kladení vybledlých vajec místo hnědě zbarvených. Tato vybledlost je způsobena abnormálním ukládáním pigmentu vejce ve vejcovodu infikovaných kuřat. 33

34 Vejce na obr. 9 byla obě kladena slepicemi, které normálně snášejí hnědá vejce. Tmavě hnědá skořápka na levé straně je normální, světlejší je od nosnice postižené touto nemocí. Dalším příznakem této nemoci může být málo kvalitní, měkká skořápka, hrubé, nebo deformované vejce. Tyto deformace jsou obzvláště patrné na některých vejcích na obr. 10. Pokud je infekce závažnější, skořápky jsou křehčí. Mohou se objevit také abnormality ve tvaru a velikosti (Anonym 7, 2005). Obr. 9 Normální vejce a vejce postižené newcastleskou nemocí (Anonym 7, 2005) Obr. 10 Deformace vajec způsobené newcastleskou nemocí (Anonym 7, 2005 ) 3.6 Metody stanovení vlastností vaječné skořápky Metody měření pevnosti vaječné skořápky V průběhu několika let bylo vynaloženo velké úsilí pro navrhování testů, které měří kvalitu vaječné skořápky. Obecně platí, že mohou být identifikovány dva typy testů. Ty, které měří sílu skořápky přímo, a ty, které měří některé parametry, které jsou nepřímo spojeny se sílou skořápky (Solomon, 1997). Pevnost vaječné skořápky se tedy určuje přímými a nepřímými metodami. 34

35 Přímé metody měření pevnosti vaječné skořápky K přímým metodám patří například stanovení pevnosti vaječné skořápky odvozené z měření síly tlaku na podélnou osu vejce potřebného k prasknutí skořápky, kdy jsou používány elektronické přístroje různých konstrukcí (Ledvinka a Gardiánová, 2003). V kvazistatických kompresních testech jsou vejce stlačeny mezi dvě rovnoběžné desky, které jsou zatíženy se stále rostoucí zátěží a to až do té doby, než skořápka praskne. Síla a deformace jsou zaznamenávány během každé zkoušky a pevnost vaječné skořápky je daná na základě síly (působící na desky) v okamžiku prasknutí. Běžně se používají přístroje jako jsou Instron tensile test machine. Tento přístroj byl původně určen pro testování průmyslových materiálů. Nárazové zkoušky zahrnují upuštění objektu (obvykle ocelové kuličky) na skořápky z různých výšek. Touto metodou je síla skořápky dána na základě výšky potřebné k prasknutí skořápky. Alternativně je kulička shazována ze standardní (konstatní) výšky na stejné nebo různé místa skořápky a počet shozů potřebných k rozbití skořápky je užíván jako index síly. Jak kvazistatické kompresní testy, tak nárazové zkoušky byly původně navrženy k simulaci typů poškození, které byly obvyklé pro vejce v polních podmínkách. Testy poskytují přesné měření maximální síly nebo výšky potřebné k poškození vejce. Pouze jedna z těchto oblastí však může být testována pro jednotlivé vejce. Kromě toho jsou destruktivního charakteru. Počet vajec, které mohou být testovány za hodinu je omezen a cena testovacích zařízení je obvykle vysoká. Při větším objemu dostupných vzorků lze použít destruktivní testy spojené s porušením skořápky. V těchto testech je průraz použit na povrchu vaječné skořápky a síla potřebná k průniku do skořápky je zaznamenána. Nicméně, tento test stále vyžaduje použití konstantní rychlosti razníku a přesného záznamového zařízení (Solomon, 1997) Nepřímé metody měření pevnosti vaječné skořápky Při nepřímé metodě stanovení pevnosti skořápky se vychází ze skutečnosti, že skořápka se tím méně deformuje, čím vyšší je její pevnost a tloušťka. Hodnoty deformace skořápky zjišťované touto metodou se pohybují v krajním rozmezí 14 až 71 µm, většinou však v rozmezí 28,8 až 35,2 µm (Ledvinka a Gardiánová, 2003). Pevnost skořápky se zjišťuje např. měřením tloušťky skořápky, měřením měrné 35

36 hmotnosti vajec, nebo deformace skořápky, protože tyto vlastnosti jsou k pevnosti skořápky ve velmi těsném vztahu (Kříž, 1997). Specifický hmotnostní test a nedestruktivní deformační test jsou pravděpodobně nejvíce používané metody k odhadu pevnosti skořápky. Oba testy mohou být klasifikovány jako nepřímé testy, protože měří některé parametry, které jsou ve vztahu s pevností vejce. Takové nepřímé testy nacházejí uplatnění v průmyslovém odvětví, protože jsou nedestruktivní, levné a jsou rychle proveditelné. Proto může být rychle a relativně snadno ohodnoceno velké množství vajec. U specifické hmotnosti vajec se předpokládá, že souvisí s podílem skořápky. Tento podíl skořápky zase souvisí s tloušťkou skořápky. Existují dva způsoby měření, a to flotace v solném roztoku nebo měření za použití Archimedova zákona. S flotační metodou jsou vejce postupně ponořována do řady několika solných roztoků s rostoucí specifickou hmotností. Specifická hmotnost vejce se rovná specifické hmotnosti toho roztoku, ve kterém prvně plave. K posouzení specifické hmotnosti pomocí Archimedova zákona jsou vejce prvně zvážena na vzduchu a poté ponořena do vody a zvážena. Specifickou hmotnost pak lze vypočítat podle vzorce Specifická hmotnost = hmotnost vejce na vzduchu / (hmotnost vejce na vzduchu - hmotnost vejce ve vodě). Nedestruktivní deformační test měří hmotnost, pod kterou se vejce prohýbá, když je povrch vejce zatížen standartní zátěží. Pro měření deformací vejce se používá pružinová tyč, která je snižována až do té doby, než se začne opírat o skořápku, a poté je nastavena stupnice rozsahu na nulu. 500 g závaží je zavěšeno na konci této tyče oproti vejci. Velikost výchylky se zobrazí jako změna na stupnici měřidla. Deformace skořápky nám udává míru její tuhosti (neohebnosti). Teoreticky, existuje inverzní vztah mezi tuhostí struktury skořápky a její mezní pevností. Proto se předpokládá, že nízká hodnota deformace znamená pevnější skořápku. Není však prokázáno, že tomu tak je ve všech případech. V důsledku toho se zdá, že deformační test buď přesně neměří parametry, pro které byl určen nebo měří jiné faktory než ty, které mají vliv na tuhost vaječné skořápky ovlivňující její mezní pevnost (Solomon, 1997) Stanovení barvy skořápky Toto stanovení se provádí pomocí objektivních a subjektivních metod. Při subjektivních metodách zkušení pracovníci porovnávají zbarvení skořápky vajec s nejčastěji pětibodovou barevnou stupnicí nebo pro přesnější určení můžou být 36

37 interpolovány mezi jednotlivé stupně ještě půlstupně. Bílé vejce je klasifikováno stupněm 1 a výrazně zbarvené vejce (tmavě hnědé, nebo v případě jiného zbarvení např. zelené či modré, intenzivní zbarvení danou barvou) bodem 5. Dalším způsobem stanovení barvy skořápky je použití objektivních přístrojových metod. Tyto metody se realizují na základě fotometrického určení barvy skořápky. Využívají především refraktometrického a chromatrického stanovení barvy skořápky (Ledvinka et al., 2007a) Detekce trhlin vaječné skořápky Detekce trhlin a velmi malých trhlin, tzv. mikrotrhlin je považována za klíčový faktor při zpracování a třídění konzumních vajec. Trhliny ve skořápce představují riziko, protože potenciálně vytvářejí cestu pro vstup patogenů (např. Salomonella) do vejce a umožní tak kontaminaci vajec. K detekci trhlin se používá např. prosvěcování či metody založené na rozdílném zvuku (akustice) porušených a neporušených skořápek vajec. Vědci se však stále pokoušejí vytvořit nové metody pro detekování trhlin a mikrotrhlin ve skořápce. Nové technologie dokážou využít i roztažení porušené skořápky při podtlaku a tak vytřídit vejce s porušenou skořápkou (Anonym 8, 2009) Prosvěcováni vaječné skořápky Prosvěcování umožňuje hodnocení vnitřní kvality vejce a snadnější identifikaci některých dalších vad, zejména vlasových trhlin ve skořápce (Anonym 9, 2006). Prosvěcování pro kontrolu kvality je postup, který je používán od roku 1920 (Solomon, 1997). Tato technika má název z původního používaného zdroje světla svíčky. Paprsek světla prosvítá skrz skořápku tak, aby byl obsah vejce viditelný. Množství běžných vad kvality může být viděno při bližším zkoumání vajec za běžných světelných podmínek. Prosvěcování však může odhalit mnoho dalších vad, které by jinak nebyly viditelné. Omezenost prosvěcování je již dlouho známá, ale po mnoho let poskytovalo nejlepší způsob identifikace vlasových trhlin ve skořápce a je jediným způsobem identifikace vnitřních vad bez porušení skořápky. V poslední době byla vyvinuta automatická pásová zařízení pro detekci křapů a jiných nedostatků a nyní se používají ve větších třídírnách k ulehčení práce kontrolnímu personálu. V mnoha třídírnách jsou vejce tříděna z velkého počtu z různých hejn a je důležité získat celkové hodnocení kvality každé zásilky před tříděním. Hodnocení může být provedeno 37

38 individuálním (ručním) prosvěcováním nebo pomocí testu prasknutí a souvisejícími laboratorními testy. V mnoha případech jsou prováděny oba testy. Ve velmi malých podnicích může být individuální (ruční) prosvěcování nejhospodárnějším způsobem hodnocení kvality všech vajec. Ve větších firmách je používáno k určení stupně a typu závad v reprezentativních vzorcích netříděných a tříděných vajec. V oblasti, kde se provádí prosvětlování, by mělo být co nejtmavější okolí Třídící zařízení by mělo zahrnovat nezávislou prosvěcovací lampu. Typický design prosvěcovací lampy pro ruční prosvěcování je uveden na obr. 11. Pro maximální rychlost prosvěcování by se měl pracovník snažit držet dvě vejce v každé ruce najednou (Anonym 9, 2006). Obr. 11 Prosvětlovací lampa na ruční prosvětlování vajec (Anonym 9, 2006) S cílem poskytnout podrobnější informace o aspektech jakosti a preferencích spotřebitele jsou prováděny na reprezentativních vzorcích vajec testy prasknutí a další laboratorní testy. Typické spotřebitelské preference jsou čerstvost, kvalita skořápky a bílku, barva skořápky a žloutku. V nejlepším případě mohou prosvěcování a další vizuální hodnocení poskytnout určitou šablonu, ale více podrobné měření jsou nezbytné k zajištění toho, aby byly splněny potřeby zákazníků. Podrobný test prasknutí je časově náročný, a protože testovaná vejce jsou neprodejná, může být použito pouze malé množství vajec. Vejce z jednoho hejna v daném věku jsou poměrně konzistentní a tak může poměrně malý vzorek poskytnout užitečný údaj o průměrné kvalitě vajec z celého hejna. V třídírně probíhá obvykle hromadná kontrola vajec ve dvou fázích. Nejprve se uskuteční počáteční předběžné prosvěcování nebo předběžný výběr, pak následuje hlavní prosvěcovací proces. Cílem předběžného prosvěcování je odstranit vejce s viditelnými vadami. Obzvláště by se mělo podařit odstranit hrubé vady, jako jsou 38

39 špinavá vejce, sklovité (mokré), slabé, popraskané nebo deformované skořápky. Zvláštní prioritou je odstranit s vejce se závadami, které mohou kontaminovat ostatní vejce. Při hlavním prosvětlovacím procesu hromadného prosvěcování procházejí vejce skrz prosvětlovací kabinu souběžně v řádcích na cívkovém dopravníku (Anonym 9, 2006). Pod cívkovým dopravníkem jsou umístěny světelné zdroje a zrcadla (Simeonovová et al., 2001). Vejce jsou osvětlena zespodu pomocí vysoce intenzivního osvětlení. Zrcadla by měla být umístěna tak, aby umožnila pracovníkovi vidět oba póly každého vejce. Zrcadla a kryty nad světly musí být udržovány čisté a bez prachu, aby zajišťovaly dobrou viditelnost (Anonym 9, 2006). Prosvěcování je znázorněno na obr. 12. Obr. 12 Prosvěcování vajec (Anonym 10, 2010) Detekce trhlin založená na zvuku Pro detekci povrchových trhlin ve vaječné skořápce byla vyvinuta technika nedestruktivní kontroly jakosti využívající akustické impulzní odezvy. Metoda je založena na rozdílném zvuku porušených a neporušených skořápek vajec. Vejce jsou velmi přesným způsobem snímána pomocí akustického systému (Anonym 11, 2008). Detektor trhlin je v průběhu celého procesu samomonitorující. Jakékoliv odchylky stavu při detekci v porovnání s nastavenou normu jsou okamžitě signalizovány (Anonym 12, 2009). S informací o velikosti a poloze každé trhliny může pracovník přizpůsobit systém dle požadavků (Anonym 11, 2008). Detektor trhlin také minimalizuje vyřazení kvalitních vajec, čímž se výrazně snižují ztráty. Je umístěn přímo nad vejci, čímž se zabrání znečištění od prasklé nebo špinavé skořápky (Anonym 12, 2009). Detektor trhlin je znázorněn na obr

40 Obr. 13 Detektor trhlin (Anonym 9, 2006) Stanovení tloušťky skořápky Ke stanovení tloušťky vaječné skořápky se používají úchylkoměry. Úchylkoměr firmy Sanovo na obr. 14 je velmi přesné, nedestruktivní zařízení s vysokým rozlišením, pro měření tloušťky skořápky. Tloušťka skořápky se měří bez porušení vejce pomocí přesného ultrazvuku. Úchylkoměr má silný tvarovaný hliníkový kryt, který je zapečetěný pro vynikající ochranu, což zajišťuje bezproblémové použití i v nejtěžším terénu (Anonym 13, 2009). Kromě tohoto přístroje může být použito k měření tloušťky skořápky mikrometru, kde se měří na třech místech skořápky, na obou pólech vejce a v rovníkové oblasti vejce. Toto měření skořápky se provádí včetně skořápkových blan po omytí vodou a důkladném vysušení. Z těchto tří hodnot se vypočítá průměr a výsledná hodnota udává tloušťku skořápky (Nosková, 2009). Obr. 14 Měření tloušťky skořápky (Anonym 13, 2009) 40

41 3.7 Vady skořápky V komerčním vaječném průmyslu poskytuje skořápka ideální obal pro důležitou potravinu. Pokud jde o embryo, skořápka poskytuje ochranu před mechanickým poškozením a kontaminací obsahu. Porušení skořápky z jakéhokoli důvodu ohrožuje hodnotu vejce, ať už jako násadové či potravinářské vejce. Producenti vajec si musí být vědomi těchto faktorů, protože ekonomické důsledky poruch skořápky jsou značné (Hunton, 2005). Vejce s rozbitou skořápkou i porušenými podskořápkovými blanami se nesmí používat k potravinářským účelům. Vejce s menšími prasklinami skořápky, ale nepoškozenými poskořápkovými blanami a vejce s deformacemi skořápky se mohou používat na výrobu vaječných hmot. Za vadná se považují též vejce, u nich se částečně nebo úplně nevytvořila skořápka (Simeonovová et al., 2001) Deformovaná skořápka vejce Deformovaná vejce jsou ta, jejichž skořápky se liší od hladkého, normálního tvaru. Patří zde vejce s plochými stranami nebo rýhami a vlnkami a vejce, která jsou příliš velká nebo příliš kulatá. Jestliže je kvalita bílkovin velmi špatná, není poskytnut dobrý základ na němž lze stavět pravou skořápku. Výsledkem může být zvlněná skořápka typická pro některé virové onemocnění. Deformovaná vejce mohou také vznikat z jiných důvodů. Skořápka se může zdeformovat ve skořápkové žláze při procesu jejího formování. Jakýkoliv faktor způsobující stres či rušení ptákům h před snesením vejce pravděpodobně zvyšuje výskyt této poruchy. Výskyt deformovaných vajec se značně liší v závislosti na tom, jak přísně jsou vejce posuzována. Normálně je až 2 % produkce sníženo v důsledku těchto chyb. Deformovaná vejce jsou nejčastěji produkována slepicemi přicházejícími do snášky, či slepicemi s pokročilou snáškou nebo také často v důsledku dvojí ovulace (Coutts a Wilson, 2007). Deformovaná skořápka vejce je znázorněna na obr. 15. Obr. 15 Defomovaná skořápka vejce (Coutts a Wilson, 2007) 41

42 3.7.2 Skořápka s pupínky Růžové popř. fialově zbarvená vejce s krupičkou vápníku na skořápce jsou způsobena dodatečným uložením vápníku na již hotovou skořápku. Pupínky jsou malé kousky kalcifikovaného materiálu na skořápce. Některé mohou být odlomeny snadno bez poškození skořápky, zatímco jiné mohou zanechat malý otvor (dírku) ve skořápce. Tato vada skořápky je znázorněna na obr. 16. Typicky jsou tyto vady způsobeny tím, že vejce zůstávají ve skořápkové žláze pro delší dobu. Nejčastěji jsou těmito vadami postižena vejce od mladých nosnic. Také stres může způsobit zadržení vejce ve skořápkové žláze. Výskyt této vady je asi 1 % z celkové produkce (Coutts a Wilson, 2007). Obr. 16 Skořápka s pupínky (Coutts a Wilson, 2007) Hrubá skořápka Hrubou skořápkou se vyznačují vejce s nerovnoměrně rozmístěnými hrubými oblastmi na skořápce. V některých případech mohou být dvě vejce ve skořápkové žláze ve stejný čas, a to může způsobit hrubou formu skořápky vajec. Výskyt je obvykle méně než 1 % z celkové produkce, ale může být vyšší pro některé druhy ptáků. Hrubá skořápka je často způsobena dvojí ovulací popř. se vyskytuje u případů časné snášky (Coutts a Wilson, 2007). Hrubá skořápka vejce je znázorněna na obr. 17. Obr. 17 Hrubá skořápka vejce (Coutts a Wilson, 2007) 42

43 3.7.4 Bledá skořápka Některé z vaječných skořápek snesené hnědou nosnicí mohou být velmi bledé nebo bílé barvy. Efekt je čistě vizuální, ale taková vejce mohou být odmítnuta některými zákazníky. Starší nosnice a jejich choroby mají tendenci zvyšovat výskyt bledých skořápek. Existují také důkazy, že bledé skořápky vajec jsou častější u hejn s volným výběhem (Anonym 9, 2006) Měkká a tenká skořápka, vejce bez skořápky Vejce s velmi měkkou a tenkou skořápkou nebo bez skořápky kolem skořápkové membrány jsou velmi citlivá na poškození a vypadají neatraktivně. Vejce s měkkou skořápkou jsou znázorněna na obr. 18. Měkké a tenké skořápky jsou častější u starších nosnic, zvláště u těch, které se blíží ke konci snáškového období a mají vysokou produkci vajec. Dále u slepic, které jsou na počátku snášky. Tam, kde je tato porucha vidět u mladších hejn, může být spojena s výskytem hrubé skořápky. Vejce, které je ve skořápkové žláze drženo příliš dlouho a příští ovulace se koná v obvyklý čas, avšak dříve než je předchozí vejce sneseno, způsobí, že druhé vejce stráví méně času ve skořápkové žláze. To má pak za následek, že slepice snese měkké vejce nebo vejce není dokonale pokryto skořápkou jak by tomu mělo být normálně. Výskyt těchto vajec se pohybuje přibližně od 0,5 do 6 %. Výskyt tohoto problému lze přisoudit nedostatku vápníku v krmení. Tento nedostatek může být upraven přidáním vápníku do stravy, pokud se však tento problém opomíjí, může dojít k prasknutí vaječné membrány uvnitř těla slepice (Coutts a Wilson, 2007). Obr. 18 Vejce s měkkou skořápkou (Coutts a Wilson, 2007) Bílý pruh na skořápce vejce nebo plochostranné vejce Vejce na obr. 19 a obr. 20 jsou současně ve stejný čas ve váčku skořápkové žlázy. Vejce na obr. 20 je typický plochostranné a vejce na obr. 19 má zřejmý mimokutikulární vápencový přebytek bílý pruh. V extrémních případech se mohou ve 43

44 váčku skořápkové žlázy ocitnout dvě vejce normální velikosti. Jakmile přijde druhé vejce do kontaktu s prvním, vytvoří se určitý tlak. V místě dotyku vajec existuje fyzická bariéra a právě v tomto bodě dotyku vajec je narušena struktura mineralizace. První vejce získává charakteristický bílý pruh a druhé je zploštělé - plochostranné v místě jejich vzájemného dotyku (Solomon, 1997). Plochostranná vejce obvykle tvoří méně než 1 % z celkové produkce. Nejčastěji jsou produkována slepicemi v předčasné snášce a mohou být i důsledkem dvojí ovulace nebo zadržením vejce o den navíc ve skořápkové žláze. Výskyt se liší v závislosti na druhu ptáka (Coutts a Wilson, 2007). Obr. 19 Bílý pruh na skořápce vejce (Solomon, 1997) Obr. 20 Plochostranné vejce (Coutts a Wilson, 2007) Velké trhliny ve skořápce Velké trhliny ve skořápce na obr. 21 odkazují na trhliny a díry, které obvykle zapříčiňují prasknutí skořápkové membrány. Výskyt této vady se zvyšuje s věkem nosnic. Další příčinou vzniku může být špatná výživa, zejména pokud se jedná o vápník a vitamin D 3 nebo mechanické poškození vajec způsobené zobáky ptáků či drápy na běhácích. Četnost této vady se pohybuje v rozmezí 1 až 5 % z celkové produkce (Coutts a Wilson, 2007). 44

45 Obr. 21 Velké trhliny ve skořápce (Coutts a Wilson, 2007) Křapy Jako křapy se označují vejce s porušenou skořápkou, která však drží pohromadě a zároveň vejce nemají porušenou podskořápkovou blánu (Steihauserová et al., 2003). Vaječné skořápky mohou být snadno poškozeny po jejich snášce a praskání je jedním z nejčastějších důvodů pro degradaci. Praskání může být způsobeno buď kvůli nekvalitní skořápce nebo špatné manipulaci s vejci během sběru, třídění nebo dopravy. Rozlišujeme několik typů trhlin (Coutts a Wilson, 2007) Vlasové trhliny Vlasové trhliny znázorněné na obr. 22 jsou velmi jemné trhliny, obvykle jdoucí podélně skořápky. Jelikož jsou obtížně odhalitelné, odborné prosvětlování, jehož účinnost musí být co největší, je spolu s ideálními pracovními podmínkami nezbytné. Jejich přítomnost v čerstvém vejci lze odhalit opatrným stlačením nebo klepnutím. Trhliny se začínají objevovat stále více se stářím vajec. Výskyt tohoto problému se mění s věkem hejna, ale obvykle je to 1 až 3 % z celkové produkce. Vlasové trhliny jsou často způsobeny nárazem (Coutts a Wilson, 2007). Obr. 22 Vlasové trhliny ve skořápce (Coutts a Wilson, 2007) Hvězdicové trhliny Hvězdicové trhliny jsou jemné trhliny, které mohou být často viditelné při běžném světle, snáze jsou však viditelné při prosvěcování. Hvězdicová trhlina je často způsobena kolizí mezi vejci. Výskyt této vady se liší podle věku hejna, ale obvykle je 1 45

46 až 2 % z celkové produkce (Coutts a Wilson, 2007). Hvězdicové trhliny jsou znázorněny na obr. 23. Obr. 23 Hvězdicové trhliny ve skořápce (Coutts a Wilson, Špendlíkovité dírky ve skořápce Špendlíkovité dírky mohou být způsobeny buď samotnými ptáky nebo jakýmikoliv ostrými výčnělky, které mohou přijít do kontaktu s vejcem. Existují důkazy, že tato vada se může vyskytnou ještě před snesením vejce. Vyskytuje se u méně než 0,5 % z celkové produkce (Coutts a Wilson, 2007). Skořápku vejce se špendlíkovitými dírkami znázorňuje obr. 24. Obr. 24 Špendlíkovité dírky ve skořápce (Coutts a Wilson, Skořápky deformované vyboulením Vejce se skořápkou deformovanou vyboulením znázorňuje obr. 25. Toto vejce může být definováno jako to, které se poruší během procesu mineralizace, ale je pak částečně opraveno v další kalcifikaci (Solomon, 1997). Skořápky vajec deformované vyboulením jsou pokryty drážkami a svraštělinami na koncích vejce (Coutts a Wilson, 2007). Existuje hypotéza, že takové vejce vznikají v důsledku stresu s uvolněním adrenalinu, což způsobuje silné svalové kontrakce ve váčku skořápkové žlázy. V tomto případě se tvoří v mamilární vrstvě rozsáhlé trhliny. Vejci napomáhají v jeho pohybu směrem do kloaky peristaltické pohyby svalové kontrakce. Nicméně, je známo, že vejce se mohou pohybovat i proti těmto pohybům, například manipulace s ptákem v raných fázích tvorby skořápky může vést k tomu, že vejce znovu vstoupí do 46

47 krčku. Když se pak přemístí do skořápkové žlázy, celý proces tvorby skořápky začíná znova (Solomon, 1997). Procento vajec deformovaných vyboulením se zvyšuje s věkem hejna, v 35 týdnech může být až 1 %, v 60 týdnech až 9 % (Coutts a Wilson, 2007). Obr. 25 Vejce deformované vyboulením skořápky (Coutts a Wilson, 2007) Skvrnité nebo sklovité skořápky Když jsou některé části skořápky průsvitné, jeví se skvrnité nebo sklovité. Takové skořápky mohou být tenké a křehké, jejich výskyt je variabilní. Taková vejce nemají obvykle nižší kvalitu, pokud však není skořápka tenká (Coutts a Wilson, 2007). Vejce se skvrnitou či sklenou skořápkou je znázorněno na obr. 26. Obr. 26 Vejce se skvrnitou či skelnou skořápkou (Coutts a Wilson, 2007) Otisky z technologických zařízení na skořápce vejce Z technologických zařízení mohou vznikat na skořápce špinavé značky, špinavé linky nebo průsvitné linky. Špinavé značky nebo linky vznikají v důsledku rezavých nebo špinavých drátů podlah klecí. U dobře chovaných hejn by měl být výskyt tohoto problému pod 5 % (Coutts a Wilson, 2007). Otisky z technologických zařízení na skořápce jsou znázorněny na obr

48 Obr. 27 Otisky z technologických zařízení na skořápce (Coutts a Wilson, 2007) Ušpiněná skořápka vejce Celá nebo část skořápky může být zbarvena různými látkami. Výskyt ušpiněných vajec se liší z části proto, že skvrny mohou být způsobeny řadou látek jako např. krev z kloaky. Šmouhy krve jsou častější na vejcích od slepic v předčasných snáškách. V případě, že se hnízdo s podestýlkou neudržuje v čistotě, může dojít také ke kontaminaci fekáliemi. Pokud není snášková hala dostatečně větrána, dochází ke kondenzaci vody na stropě a následnému kapání na vejce za vzniku vodních skvrn na skořápce. Při procesu balení vajec hrozí kontaminace z balících přístrojů vlivem maziv a mohou tak vznikat olejové a mastné skvrny na skořápce vejce. Některé léky mají za následek vznik skvrnité skořápky nebo bílé skořápky v hejnech, která normálně snášejí vejce hnědá. Lék chlortetracyklin způsobuje žlutě zabarvenou skořápku (Coutts a Wilson, 2007). Znečištěná skořápka vejce je znázorněna na obr. 28. Obr. 28 Ušpiněná skořápka vejce (Coutts a Wilson, 2007) Znečištění skořápky výkaly much Znečistění skořápky od much je způsobeno tím, že mouchy upouštějí výkaly na skořápku. Tato vada by se neměla objevovat v dobře chovaném hejnu. Jakýkoliv výskyt této vady je nepřijatelný (Coutts a Wilson, 2007). Znečistění skořápky od much je znázorněno na obr

49 Obr. 29 Skořápka znečištěná výkaly much (Coutts a Wilson, 2007) Znečištění skořápky plísněmi Vejce kontaminovaná plísní jsou pokryta zeleným nebo černým povlakem. Vznik této vady může způsobit špatná hygiena při manipulaci s vejci, při následném skladování a dopravě. Tato vada by se neměla objevovat ve správně chovaném hejnu. Jakýkoliv výskyt je nepřijatelný (Coutts a Wilson, 2007). Vejce kontaminované plísní znázorňuje obr. 30. Obr. 30 Skořápka znečištěná plísní (Coutts a Wilson, 2007) Nerovnoměrné zabarvení skořápky Tento jev je poměrně běžný a vyskytuje se nejčastěji u hnědých vajec. V průběhu tvorby vejce je pigment někdy rozmístěn nerovnoměrně, což zapříčiňuje, že na jednom konci je vejce světle hnědé barvy a na druhém tmavé. Na tupém konci má obvykle tmavší barvu. Rozmístění pigmentu zřídka tvoří rozpoznatelný vzor (Anonym 14, 2005). Vejce s nerovnoměrně zabarvenou skořápkou je znázorněno na obr

50 Obr. 31 Nerovnoměrné zbarvení skořápky (Anonym14, 2005) Vejce s dvojitou skořápkou Vejce uvnitř vejce nebo vejce s dvojitou skořápkou znázorněné na obr. 32 se vyskytuje v případě, když se vejce připravené ke snesení obrátí a vystoupí vejcovodem opět do nálevky a je znovu obaleno novou vrstvou bílku a druhou skořápkou. Vejce s dvojitou skořápkou jsou velmi vzácné a dosud nebyla objasněna příčina jejich vzniku (Anonym 14, 2005). Obr. 32 Vejce s dvojitou skořápkou (Anonym 14, 2000) 50