Штеле А.Л., профессор кафедры интенсивных технологий в животноводстве, канд. с.-х. наук РГАУ — МСХА имени К.А. Тимирязева
Автор считает, что биологическую полноценность яиц и яичную продуктивность кур можно прогнозировать, начиная с развития яйцеклетки в процессе овогенеза.
Строение и состав птичьего яйца (ovo) соответствуют его природному назначению, связанному с размножением и воспроизводством потомства. Куриное яйцо представляет собой крупную яйцеклетку (ядро и цитоплазма), созревающую в естественной взаимосвязи с желтком. В полноценном яйце содержатся все питательные и биологически активные вещества, необходимые для развития эмбриона и вывода здорового молодняка, что определяет инкубационные качества и пищевую ценность яиц как натурального продукта питания.
Развитие и созревание яйцеклетки, образование и снесение яиц детерминированы геномом кур и проходят при взаимодействии с условиями среды: заданным световым режимом и оптимальным микроклиматом, нормированным кормлением . Полный процесс создания яиц в организме регулируется центральной нервной системой и находится под влиянием нейрогормональной деятельности организма. В наибольшей степени это связано с функциональной активностью гипоталамуса и гипофиза, гормонов яичника (эстрогены, прогестерон), что обеспечивает синхронность в созревании фолликулов, овуляции яйцеклетки-желтка, образовании и снесении яйца.
Биологическую полноценность яиц и яичную продуктивность кур можно прогнозировать, начиная с развития яйцеклетки в процессе овогенеза. Образование зрелой яйцеклетки (овогенез) проходит в три периода (стадии), продолжительность которых и продукты, сведены нами в таблицу 1.
Таблица 1. Периоды и стадии овогенеза у высокопродуктивных кур (по обобщенным данным)
Первый период овогенеза отмечается в эмбриогенезе кур, когда первичные зародышевые клетки (овогонии) обособляются на 8-11-е сутки развития эмбриона. Эти клетки многократно делятся путем митоза и к суточному возрасту преобразуются в первичные яйцеклетки (овоциты) с диплоидным набором хромосом. Вокруг каждой из них (около 4 тыс.) формируется фолликул, благодаря которому осуществляется взаимосвязь между развивающимся овоцитом и яичником.
Во втором периоде овогенеза яйцеклетки растут и развиваются за счет цитоплазмы и накопления желточного материала. В первой стадии (0-6 нед.) отмечается увеличение ядра и цитоплазмы, формируется зародышевый диск, а диаметр яйцеклетки достигает 0,5-1,0 мм. Вторая стадия овогенеза длится до 16-недельного возраста курочек и характерна накоплением желтка в фолликулах по мере роста и развития яичника и яйцевода.
В процессе овогенеза питательные и биологически активные вещества интенсивно синтезируются и/или концентрируются в печени и с током крови поступают в фолликулы. Функционирование системы овоцит-фолликул обеспечивает биосинтез в желтке РНК и стероидов, стимулирующих созревание самой яйцеклетки. При этом гипофиз активно вырабатывает фолликулостимулирующий гормон, который ускоряет рост и развитие овоцитов в фолликулах.
В третьем периоде овогенеза, в 16-17-недельном возрасте курочек, происходит созревание яйцеклетки. При этом ускоренное накопление желтка последовательно отмечается в 5-6 больших фолликулах яичника и занимает около 1 нед. Непосредственно перед овуляцией яйцеклетка представляет собой одну клетку, заполненную питательным веществом (желток), окруженную плотной вителлиновой оболочкой, а ее ядро расположено в бластодиске.
Первое деление мейоза в ядре яйцеклетки проходит в яичнике до начала овуляции. После перемещения яйцеклетки-желтка в воронку яйцевода отмечается второе деление мейоза, и образуется половая гамета с гаплоидным набором хромосом, способная к оплодотворению. При слиянии яйцеклетки со сперматозоидом на стадии зиготы восстанавливается диплоидный набор хромосом.
В репродуктивный период каждая яйцеклетка совершает длительный путь роста и развития до созревания и овуляции (17-18 нед.) независимо от того, будет ли она оплодотворена в яйцеводе или нет. По мере продвижения желтка по яйцеводу образуются белок и скорлупа, что завершается снесением полноценного яйца. В яйцеводе яйцо формируется обычно за 23-26 ч, в том числе в воронке - 20 мин, белковом отделе - 3 ч, перешейке - 1 ч, матке - 16-20 ч (в среднем - 18-19 ч).
Образование полноценных яиц
Яичная продуктивность кур (яйценоскость х масса яиц) определяется физиологическим состоянием организма птицы и интенсивностью обмена веществ. Сложный и длительный процесс роста и развития яйцеклетки-желтка в яичнике (0-17 нед.) является ограничительным фактором генома кур при формировании продуктивности в процессе онтогенеза. Фенотипические изменения признаков при давлении селекции расширяют физиологические границы организма за счет интенсивного функционирования яичника/яйцевода и быстрого метаболизма в организме. Известный факт снесения курицей породы леггорн 361 яйца за 364 дня практически при 100%-ной яйценоскости можно считать пределом яичной продуктивности отдельной особи.
Высокопродуктивные куры-несушки яичных кроссов отличаются скорым накоплением питательных и биологически активных веществ в последовательно созревающих 4-5 крупных фолликулах. В экспериментах установлено, что максимальный темп переноса питательных веществ из плазмы крови в фолликул в расчете на единицу его поверхности отмечается при массе овоцита 2,5 г.
Можно считать, что это начальный фолликул в любой серии нескольких быстро развивающихся фолликулов в яичнике. Затем, с увеличением поверхности каждого последующего до овуляции фолликула, скорость отложения желточного материала нарастает. В самом крупном из них масса желтка в наибольшей степени повышается за 24 ч до овуляции, а его диаметр достигает 35 мм.
При относительно невысокой яйценоскости, характерной для яичных пород (кроме белых леггорнов), мясо-яичных пород и линий, в яичнике одновременно формируются 7-10 крупных фолликулов При таком числе развивающихся фолликул, особенно во второй половине продуктивного периода, чаще отмечается десинхронизация овуляции и яйцекладки. Это является одной из причин образования двухжелтковых яиц с большой массой - 75-80 г и более. Отмечено, что яйца с двумя желтками откладывают и молодые куры, чей цикл яйцекладки и ритм яйценоскости еще не синхронизированы.
Немаловажным фактором высокой и устойчивой продуктивности является биологический цикл яйцекладки, характерный для каждой особи. По данным исследователей, при яйценоскости кур до 300 яиц цикл непрерывной яйцекладки составляет 30-50 яиц с интервалом (паузой) в среднем 2 дня. При напряженной яйценоскости кур выше 300 яиц отмечен более длинный цикл - 40-80 яиц, также с небольшим интервалом, что определяет ритм яйценоскости. При этом среднегодовая продуктивность кур за 52 нед. может составить 330-340, а на начальную несушку - 310-320 яиц при сохранности 94-95%.
Таким образом, общее время образования биологически полноценного яйца, способного к оплодотворению, в среднем составляет 6-7 суток. Можно считать, что чем меньше крупных фолликулов (4-5) в яичнике, тем быстрее происходит накопление желтка в них и созревание яйцеклетки. Ранее в яичнике продуктивных кур отмечалось 7-8 и более больших фолликулов, число которых определяло яйценоскость птицы.
Периодизация выращивания молодняка
Формирование рспродѵктивных органов (яичник и яйцевод), развитие и созревания яйцеклеток, половая скороспелость при выращивании ремонтных курочек сопряжены с периодами их роста и развития и, соответственно, с фазами кормления. За последние 70 с лишним лет интенсивной селекции яичных кроссов и гибридизации отмечено значительное снижение возраста снесения первого яйца. Срок половой скороспелости курочек за это время сократился в 1,5 раза: с 6 мес. (26-27 нед.) до 4 мес. (17-18 нед.), что привело к аналогичному сокращению периода постэмбрионального развития в онтогенезе. Основные показатели ограничительных факторов при определенном соотношении овогенез/онтогенез приведены в таблице 2. Существенно более быстрый рост и развитие курочек для современных яичных кроссов, контролируемый по состоянию костной ткани, привел к слабости костей ног и крыльев, отмечаемой в начале продуктивного периода. Эта проблема решается благодаря нормированному кормлению при выращивании молодняка и строгому ограничению живой массы несушек к началу яйцекладки (1,2-1,3 кг).
Таблица 2. Контролируемые биологические и зоотехнические факторы при выращивании курочек (на примере кросса Хай-Лайн W 98)
Яичная продуктивность кур
В практике и племенного, и промышленного птицеводства принято использовать кур в течение 52 нед. продуктивного периода, или 70 нед. жизни. Оценка яйценоскости на начальное поголовье кур позволяет контролировать сохранность птицы. Для современных яичных кроссов характерны сходные показатели яичной продуктивности кур. У белых и коричневых молодых курочек возраст половой скороспелости и достижения 50%-ной яйценоскости практически одинаков, так же как яйценоскость и масса яиц.
В ряде исследований показано, что физиологические нормы овуляций при наивысшей продуктивности кур (на уровне 90% и более) близки к биологическому пределу. Поэтому большое внимание уделяется селекции: на повышение жизнеспособности и устойчивости к заболеваниям, состоянию оперения кур. Селекция яичных кроссов по продуктивности позволила увеличить яйценоскость до 350-360 яиц на начальную несушку за 62 нед. продуктивного периода (табл. 3).
Таблица 3. Яичная продуктивность яичных кур белых и коричневых кроссов
Выделено девять основных факторов формирования продуктивности, из них пять биологических: геном вида; давление селекции; овогенез - образование зрелой яйцеклетки, способной к оплодотворению; эмбриональный и продуктивный периоды. В числе основных зоотехнических факторов - заданный световой режим, оптимальный микроклимат, нормированное ограниченное кормление, технология производства яиц.
Отметим, что постоянное давление селекции на увеличение яичной продуктивности сопряжено и поддерживается снижением живой массы птицы. В определенной мере эти показатели нивелируются в селекционных программах компаний (и фирм), а в племенных хозяйствах ограничивают яйценоскость и массу яиц прародительских и родительских линий. Это позволяет поддерживать высокую яичную продуктивность при скрещивании линий у гибридных кур промышленного стада. Сегодня формирование яичной продуктивности кур во многом определяется строго контролируемой живой массой. От суточного возраста до завершения продуктивного периода заданная живая масса стала главным показателем роста, развития и физиологического состояния организма птицы.
Взаимодействие биологических факторов и зоотехнических нормативов в условиях промышленного птицеводства позволяет поддерживать среднегодовую (52 нед.) интенсивность яйценоскости несушек на уровне 82-85%, а при пике яйцекладки - 90-95%. При этом вся жизнедеятельность птицы от светонепроницаемых птичников до завершения продуктивного периода выстроена в рамках «роботизации» живого организма. Длительное время напряженной (стрессы), непрерывной яйценоскости кур-несушек (без линьки) в несвойственных им условиях содержания определяет необходимость использовать отдельные элементы «технологии благополучия», реализуемой в большинстве европейских стран.
Биологическая полноценность яиц
Куриное яйцо как биологический объект и натуральный продукт питания имеет присущие ему морфологические признаки (строение), физико-химические свойства и биохимический состав. Биологически полноценное яйцо включает зрелую яйцеклетку (половую гамету) на поверхности желтка и многослойный белок в прочной скорлупе. При сбалансированном кормлении кур в полноценном яйце содержатся белки (незаменимые аминокислоты), липиды и жирные кислоты, незначительно (около 1%) углеводы, витамины и микроэлементы, другие биологически активные вещества.
При содержании кур в племенных хозяйствах с петухами оплодотворенные яйца передают на инкубацию, а биологическая ценность определяется биохимическим составом, оплодотворенностью и выводимостью яиц. В промышленных стадах от кур-несушек получают неоплодотворенные яйца, которые также относятся к биологически полноценным продуктам. Полноценность пищевых яиц определяется не только организма человека в питательных веществах и энергии (калорийность).
Таблица 4. Химический состав, калорийность и масса составных частей яиц
Примечание: * - с 2000 года при пересчете количества яиц (шт.) в весовые показатели (кг, т) средняя масса яиц принята 60 г.
В таблице 4 приведены химический состав и калорийность яиц, пересчитанные на среднюю массу 60 г. Особенно богат питательными веществами желток яиц, что определяет влажность оптимального соотношения составных частей яйца, которое во многом обусловливается его массой. В среднем белок, желток и скорлупа куриного яйца имеют пропорцию 6:3:1 или 59-61, 29-31 и 10-11 %. Размах колебаний этих показателей соответственно - 53-69, 24-36 и 8-14 % определяется генотипом (породой, кроссом), возрастом несушек и другими факторами, влияющими на массу яиц.
Содержимое яйца (желток, многослойный белок) отличается от всех других продуктов питания высокой полноценностью белков. Считается, что незаменимые аминокислоты - триптофан, метионин, лизин «в идеальном пищевом белке» должны иметь соотношение 1,0:3,5:5,5. Наиболее близким к этому показателю среди животных продуктов является белок куриного яйца — 1,6:3,3:6,9.
Количество и соотношение незаменимых аминокислот, их соответствие потребностям человека характеризуют биологическую ценность белков яиц.
Заключение
Созревание яйцеклетки в естественной взаимосвязи с желтком в фолликулах яичника, образование белка и скорлупы в яйцеводе, биологический цикл яйцекладки и ритм яйценоскости совершенно синхронизированы у высокопродуктивных кур. Интенсивное накопление желтка в нескольких быстрорастущих фолликулах яичника и возможная ежедневная овуляция при длительных циклах являются границей яичной продуктивности кур.
Чем меньше крупных фолликул (5-6 не более), одновременно находящихся в яичнике на стадии созревания яйцеклетки-желтка, тем выше продуктивность кур-несушек. Количество фолликулов в яичнике на этой стадии является одним из показателей физиологического состояния органов размножения и потенциала высокой яйценоскости кур.
В промышленном птицеводстве кур-несушек используют в течение первого продуктивного периода (52 нед.) при высокой интенсивности яйценоскости (82-85%), что обеспечивает эффективность производства пищевых яиц. Для некоторых яичных кроссов срок продуктивного использования кур может составлять 62 нед. и более.
Белок куриного яйца при оптимальном для организма человека количестве и соотношении незаменимых аминокислот принят за эталон биологической ценности. Иными словами, аминокислотный состав любого животного или растительного белка оценивают по отношению к незаменимым аминокислотам яичного белка.
Переход в промышленном птицеводстве на более продолжительное использование кур-несушек (14-15 мес.) при строго контролируемой живой массе, ограниченном кормлении и интенсивной технологии предопределяет новые подходы к направленному выращиванию ремонтного молодняка и фазовому кормлению кур-несушек, а также применение отдельных элементов технологии благополучия птицы.
Штеле А.Л., профессор кафедры интенсивных технологий в животноводстве, канд. с.-х. наук РГАУ — МСХА имени К.А. Тимирязева
журнал "Птица и птицепродукты" №6, 2011 г