摘要
蛋鸡产业的经济效益受蛋壳品质的影响。进入产蛋后期，蛋鸡身体机能减退，蛋壳腺衰老和代谢异常影响蛋壳的超微结构形成，导致蛋壳品质下降，鸡蛋运输和贮存过程中破损增多，造成经济损失，增加食品安全风险。提高蛋壳质量，对于蛋鸡行业提高生产效益十分重要，也是推动蛋鸡养殖由数量转为质量发展的关键，但目前仍缺少能够精准改善蛋壳品质的有效手段。因此，研究针对不同品种蛋鸡蛋壳品质和组成结构的周龄性变化，利用蛋白质组学技术鉴定蛋壳基质中的差异蛋白，通过体外矿化试验探明其具体调控机理，为精准改善蛋壳品质提供理论依据。 试验一 京粉6号蛋鸡蛋壳品质周龄性变化和蛋白质组学分析。选取38周龄京粉6号蛋鸡共90只，分别于蛋鸡38、58、78和108周龄时采集共216枚鸡蛋样品，探究其蛋壳品质、化学组成和微观结构的变化，并对其中的基质蛋白进行蛋白质组学分析。结果显示：108周鸡蛋蛋壳厚度、强度、指数、韧性及硬度显著降低（Plt;0.05），但化学组成没有出现显著差异（Pgt;0.05）。108周蛋壳有效层比例和乳突密度显著降低，乳突层比例显著升高（Plt;0.05），未观察到气泡孔分布和大小产生差异（Pgt;0.05），但108周蛋壳栅栏层纳米颗粒大小对比78周显著升高（Plt;0.05）。蛋白质组学分析共检测到108周蛋壳中43个蛋白质上调，33个下调，根据功能分析筛选出15个与生物矿化、钙离子转运调控、免疫以及蛋白质的正确合成和折叠相关的关键基质蛋白，同时相关性分析表明这些基质蛋白与蛋壳有效层和乳突层厚度具有显著相关性（Plt;0.05）。因此京粉6号蛋鸡产蛋后期蛋壳力学特性下降的主要原因是蛋壳超微结构各层比例发生变化，其结构变化的原因是调控晶体形成的基质蛋白ovocleidin-116和骨桥蛋白的减少以及卵清蛋白和溶菌酶的增多。 试验二 新杨绿壳蛋鸡蛋壳品质周龄性变化和蛋白质组学分析。选取35周龄新杨绿壳蛋鸡共90只，分别于蛋鸡35、55、75和85周龄时采集共216枚鸡蛋样品，试验设计同试验一。结果显示：85周蛋重、蛋壳面积显著增加，蛋壳硬度显著下降（Plt;0.05）。但蛋壳强度并未显示出显著变化（Pgt;0.05）。85周蛋壳有机物含量和磷含量显著降低（Plt;0.05），但总蛋白含量未发生显著变化（Pgt;0.05）。75周和85周蛋壳有效层比例和乳突密度显著下降，乳突层比例显著增加（Plt;0.05）。85周蛋壳乳突层气泡孔孔隙率和孔隙总面积均显著降低（Plt;0.05），但未观察到纳米结构出现显著变化（Pgt;0.05）。蛋白质组学分析共检测到85周蛋壳中68个蛋白质上调， 37个下调，根据功能分析筛选出15个与生物矿化、钙离子相关、免疫和蛋白酶及蛋白酶抑制剂类蛋白，相关性分析表明基质蛋白与蛋壳硬度和乳突层结构呈显著相关（Plt;0.05）。因此新杨绿壳蛋鸡产蛋后期蛋壳品质显著下降，主要是由于蛋壳结构层比例的变化，异常结构的出现和有机物及磷含量的下降，其中甲状腺素运载蛋白和溶菌酶的上升以及其他矿化相关蛋白的下降直接调控晶体结构形成。 试验三 关键基质蛋白对碳酸钙结晶的作用机制。利用气体扩散法，添加100、200、500μg/mL卵清蛋白和溶菌酶进行体外矿化试验，反应时间共12 h。结果表明：生成晶体均为方解石晶型，添加溶菌酶和卵清蛋白均能改变晶体形态，减小晶体的尺寸（Plt;0.05）。溶菌酶和卵清蛋白对晶体生成均具有一定浓度依赖性，影响蛋壳结构形成。 综上，京粉6号和新杨绿壳蛋鸡产蛋后期蛋壳品质均显著下降，但力学特性表现不同，其主要原因是蛋壳超微结构各层比例及结构特征发生变化；基质蛋白种类和丰度的变化，特别是矿化蛋白的改变是蛋壳结构变异的直接原因，同时，与免疫，钙转运相关的蛋白质变化提示蛋鸡机体健康也是蛋壳品质的影响因素之一；体外矿化试验表明，溶菌酶和卵清蛋白均调控碳酸钙晶体生长和形貌，进而影响蛋壳微观结构。
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