Визначення заплідненості яєць до інкубації
Птахівництво. – № 6. – 2011. – С. 13–14.
Визначення оплодотворення яєць до інкубації
А. Добренко, кандидат технічних наук, Омський державний технічний університет
П. Хвосторізов, кандидат сільськогосподарських наук, СибНДІ птахівництва
Анотація: Встановлено теоретичний та практичний інтерес до визначення заплідненості яєць птиці до інкубації. Проведено аналіз біологічних процесів, що відбуваються усередині яйця. Розглянуто відомі методи контролю над розвитком ембріона. Запропоновано пасивні способи неруйнівного контролю, що дозволяють фіксувати сигнали, що генеруються ембріоном яйця.
Ключові слова: інкубація, жовток яйця, бластодиск, ембріон, виведення, методи контролю запліднення яєць.
Суммари: Теоретичні і практичні інтереси до визначення параметрів fertilisation of eggs of bird to incubation. Analysis of biological process inside the egg to hatch. Знамениті методи невід'ємних вихованців контролю над розвитком embryo. Презентаційні методи неперевіреного контролю, здатні fixing сигнали, що генеруються за embryo eggs.
Key words: incubation, egg yolk, blastodisk, embryo, hatchability, методи control parameters of fertilisation of the eggs.
Визначення заплідненості яєць курей до інкубації має теоретичний та практичний інтерес. Нині у світі немає такого методу.
Зокрема, за величиною заплідненості партій яєць, що закладаються в інкубатори, можна судити про фізіологічний стан батьківського стада та прогнозувати продуктивні якостікурчат. Її зміна може бути сигналом для аналізу показників виробництва, таких, як годування, умови утримання, здоров'я птиці.
Крім того, відсутність методу, що встановлює опліднення яєць до їх закладення в інкубатор, призводить до невиправданих втрат, оскільки 10-12% від усіх закладених яєць незапліднені;
за даними Росптицесоюзу, в 2010 році в Україні проінкубовано близько 7,5 млрд. яєць (4,5 млрд. яєчного та 3 млрд. м'ясного напрямків), через невміння визначати незапліднені яйця втрати становлять близько 750 млн. штук;
незакладені в інкубатори незапліднені яйця можуть використовуватися як товарні, приносячи господарствам додатковий дохід 1,5 млрд. рублів;
закладка на інкубацію лише запліднених яєць дозволить збільшити коефіцієнт використання інкубаторів, зменшить собівартість продукції.
Яйця птиці можуть бути заплідненими або неоплодотвореними. Про незапліднених судять за станом його зародкового місця (бластодиска), який знаходиться на поверхні жовтка під оболонкою у вигляді білуватої круглої цятки. Розмір бластодиску у курей становить 3-5 мм. Центральна його частина оточена менш прозорим шаром (перибластом), який може мати строкатий вигляд завдяки присутності вакуолей, які називаються лакунами. Наявність маленького круглого бластодиску з багатьма лакунами вказує на те, що яйце незапліднене.
Бластодиск складається з трьох зародкових листків (екзодерми, мезодерми, ендодерми). З них при інкубації яйця розвиваються певні тканини та органи ембріона. У момент знесення зародкова частина заплідненого яйця (бластодерма) складається з множини клітин, розташованих у двох шарах. Центральна частина бластодерми відокремлена від нижнього жовтка підзародкової порожниною.
Поділ клітин відбувається більш активно вздовж довгої осі ембріона, внаслідок чого бластодерма набуває овальної форми. У ній помітні дві області: прозора - у центрі і периферійна - широкий овальний обідок, що утворює краї. Ці дві зони дають початок усім зародковим і позазародковим утворенням у яйці, що розвивається.
З овальної центральної частини (середній діаметр 2,5 мм) розвивається власне зародок, та якщо з периферійної — освіти, функціонуючі лише у період розвитку.
Щойно запліднене яйце з організму птиці потрапляє у зовнішнє середовище, розвиток ембріона сповільнюється.
Виведення яєць знижується зі збільшенням терміну їх зберігання. Пояснюється це тим, що при зберіганні з яйця починає випаровуватися волога та виділяється вуглекислота, розчинена у воді білка. Це призводить до того, що клітини бластодиску руйнуються, змінюється структура яйця, що може призвести до загибелі ембріона.
Параметри, якими відбирають яйця для інкубації, регламентовані інструкціями і рекомендаціями.
У процесі зростання та розвитку зародка в навколишньому середовищі виникає ціла низка фізичних полів та випромінювань (інфрачервоних, в радіо- та оптичному діапазоні частот, електричних, магнітних, акустичних), йдуть складні хімічні процеси. Фіксація всіх цих сигналів у просторі та часі дозволила б оцінити функціонування фізіологічних систем ембріона, а значить, судити про його «живучість».
Очевидно, що така задача вимагає розробки неруйнівних яйце методів контролю за окремими параметрами, що характеризують динаміку складних фізико-хімічних процесів, що відбуваються як усередині яйця, так і у зовнішньому середовищі, що взаємодіє з ним. При цьому важливо встановлювати параметри кожного сигналу, що дозволить надалістворити промислову установку визначення заплідненості яєць.
Відомі дев'ять видів неруйнівного контролю: магнітний, електричний, вихрострумовий, радіохвильовий, тепловий, оптичний, радіаційний, акустичний, проникаючими речовинами.
На цей час ряд їх використовується для діагностики функціонування систем людського організму та низки біологічних об'єктів. Зрозуміло, що з вивченні сигналів, генерованих ембріоном яйця, слід використовувати пасивні методи контролю, засновані лише з прийомі сигналів.
Надається можливе застосування радіоелектронних методів дистанційного вивчення параметрів яйця з реєстрацією наступних сигналів.
Інфрачервоне (теплове) випромінювання. Воно дозволить фіксувати розподіл температури на зовнішній поверхні шкаралупи. Здійснюється за допомогою приймачів інфрачервоного випромінювання – тепловізорів. Суть вимірів у тому, що у екрані монітора висвічується картина розподілу температури в умовних кольорах: тому чи іншому її рівню відповідає певний колір.
Точність вимірювання температури – до 0,1°С. Можна простежити динаміку теплових процесів лежить на поверхні шкаралупи яйця і, накопичуючи у пам'яті ЕОМ інформацію про зміні температур, різко підвищити чутливість вимірів, до 0,001°С.
Радіовипромінювання (радіотермографія) оцінює температуру всередині яйця. Вимірювання засновані на тому, що з широкого спектра електромагнітних хвиль, що випромінюються ембріоном, виділяються низькочастотні, у тому числі радіохвилі. Так як для поширення радіохвиль яйце не є перешкодою, то за їх інтенсивністю можна судити про температуру в частинах, що цікавлять всередині яйця. Для таких вимірювань використовуються антени (аплікатори) та чутливі приймачі,сигнал з яких приймається та обробляється на ЕОМ. Робота здійснюється в діапазоні дециметрових хвиль (частіше частотах 1, 2, 3 ГГц). Можна фіксувати радіовипромінювання потужністю близько 10" 12 Вт, що відповідає зміні температури на 0,1-0,3 ° С, а підбором вимірюваної частоти визначати температуру в потрібному місці всередині яйця, відстежувати динаміку зміни температури в шарі довжиною 3-4 сантиметри. достатньо, щоб фіксувати градієнт температури в області бластодиску яйця до інкубації та в її процесі.
Електричне поле. Вимірювання постійних або повільно мінливих полів дозволить оцінити механізми терморегулювання та теплообміну на поверхні шкаралупи. У її шарах можна зафіксувати потенціал до 0,05 В. За швидкістю зменшення величини поля у зовнішніх шарах шкаралупи простежується інтенсивність втрати води з яйця. Вочевидь, її поверхні існують області (подібні дерматомам), функціонально пов'язані через центральну нервову систему ембріона з його внутрішніми органами. Фіксуючи градієнт зміни полів на поверхні яйця, можна намагатися оцінити як його заплідненість, і розвиток органів ембріона у процесі інкубації.
Магнітне поле. Його реєструють і відстежують за часом у певному місці яйця, скажімо, в районі розташування бластодиску. Можуть фіксуватись поля близько 10 -6 ерстед, характерні для життєдіяльності біологічних об'єктів. Для цього використовують магніто-енцефалографи та магнітометри на основі СКВІД (надпровідникового квантового інтерференційного детектора магнітного поля), що дають оцінки збільшення поля до 10 -12 ерстед. При вимірах слід пам'ятати, що магнітні поля практично не спотворюються і це сприяє точній оцінці фізіологічних процесів усередині яйця.
Хемілюмінесценція дозволяє визначати свічення зовнішньої поверхні шкаралупи яйця в оптичному діапазоні хвиль. Крім цього можна фіксувати акустичні хвилі, а також хімічні сполуки, що викидаються через шкаралупу у вигляді випарів та аерозолів, і по них судити про розвиток ембріона.
Вимірювання перерахованими способами низки параметрів перспективні отримання цінної інформації про функціонуванні в яйці різних систем життєдіяльності.
Потрібно вибрати оптимальний метод для практичного застосування - найпростіший у реалізації, економічний і високопродуктивний, що дозволяє з великою точністю визначати заплідненість яєць.
Кінцевою метою цих робіт є створення промислової установки для визначення заплідненості яєць. Її впровадження дозволить збільшити ефективність інкубації та принесе птахівницьким господарствам суттєвий додатковий дохід.