探尋雞蛋氣室形成的秘密

蔣玲艷 廖厚承

摘? 要：雞蛋的氣室對于雞蛋的保存、評價雞蛋的新鮮度有重要應用價值，也為胚胎發(fā)育提供氧氣。對于蛋氣室的形成原因，普遍接受的是熱脹冷縮理論。探索表明，氣室的形成除了跟熱脹冷縮有關外，還跟氣壓、殼膜結構有關。弄清楚蛋氣室形成的原因，對于氣室的利用及制造人工氣室、雞蛋保鮮等方面具有重要參考價值，對于進一步了解生物膜的結構與作用有重要意義。

關鍵詞：氣室形成;溫度;氣壓;殼膜結構

中圖分類號：S831.1? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1673-1085（2021）2-0053-03

1? 氣室的作用

光照雞蛋，會發(fā)現(xiàn)里面有一部分是空的，這個空腔的學名叫氣室，處于蛋的殼膜和內殼膜之間，即兩層殼膜之間。關于氣室的作用，目前主要有兩種說法：一是當?shù)氨环趸臅r候，還沒有出殼兒的小雞需要呼吸，小雞呼吸的就是氣室里的空氣，即為發(fā)育中的胚胎提供氧氣;二是雞蛋保存過程，由于環(huán)境溫度的影響，蛋液會有熱脹冷縮的現(xiàn)象，有了這個氣室，就可以避免蛋殼被脹破。然而，實踐發(fā)現(xiàn)，氣室的大小并不是一成不變的，剛產出不久的雞蛋，它的氣室高度，直徑都很小，然而隨著雞蛋存放時間的增加，氣室的高度和直徑也會不斷增加。且雞蛋儲存溫度越高，氣室直徑增加越明顯，蛋的哈夫單位（檢測蛋新鮮度的一個指標）下降越快，4℃冰箱保存可有效抑制雞蛋的呼吸，減慢哈夫單位值的下降，延長蛋的儲存時間[1]。因此，氣室的大小也是無損檢測、判斷雞蛋新鮮度和品質的一個重要依據(jù)[2]，氣室還是設計自動集蛋、自動包裝機械系統(tǒng)的一個導向指標[3，4];還可通過氣室注射給胚胎藥物、益生菌和激素等物質，研究其對胚胎及雛雞出殼后生長性能的影響情況[5，6]。

2? 氣室的形成機制

2.1? 熱脹冷縮理論? 自然存放的雞蛋，無論是橫著放，還是鈍端、小頭端在上的放置雞蛋，其氣室基本都在雞蛋的鈍端。剛產出的雞蛋是沒有氣室的，在產出幾個小時內，才形成氣室。那么，雞蛋的氣室是如何形成的呢？對于雞蛋氣室的形成，大家普遍接受的是熱脹冷縮理論。即雞蛋在產出后，由于環(huán)境溫度往往低于雞體內的溫度（約41～42 ℃），蛋清和蛋黃收縮的幅度大，而蛋殼收縮的幅度小，因而在蛋殼膜和蛋白面殼膜之間形成了分離的空腔—氣室。如果是熱脹冷縮原因，那么為何雞蛋的氣室都在鈍端（大頭端）形成而不在其他地方形成呢？甚至是圓形或兩端大小一致的橢圓形雞蛋，也只有一端形成氣室，而不是兩端或其他地方形成氣室？

文獻報道[7]，蛋殼上約有7000多個肉眼看不見的小孔，大多數(shù)分布在氣室附近，外面的空氣通過這些小孔進入雞蛋殼內部，供胚胎發(fā)育及未出殼的小雞呼吸[8]。是因為雞蛋鈍端的氣孔多、蛋殼薄、蛋液冷縮的快，因而氣室在此形成的嗎？為了驗證這個推測，隨機取雞剛產下的、還未形成氣室的12個雞蛋，分成4組，每組3個。第1組，將3個蛋的尖端放入冷水中，直到看到氣室形成;第2組，將3個蛋的鈍端放入冷水中，直到看到氣室形成;第3組，將3個蛋的整個放入冷水中，直到看到氣室形成;第4組，將3個蛋室溫自然放置：一個尖端朝下，一個鈍端朝下，一個橫放。前3組均是室溫約15 ℃的冷水中（冬天），并記錄氣室出現(xiàn)的時間和位置，結果見表1。

由表1結果可見，10 min之內，前兩組都有2個蛋形成了可見氣室，第3組只有一個蛋有氣室，第4組沒有明顯氣室形成。約1 h左右，除第3組只有一個蛋形成氣室外，其余組全部形成氣室，而且氣室都在蛋的鈍端形成。表明熱脹冷縮理論不能很好地闡明蛋的氣室形成原因。

2.2? 氣壓因素? 那么是否是因為氣孔周圍的小孔多，氣體壓力大，因而“壓”出了氣室？為了驗證這種說法，我們隨機將剛產出、還沒有形成氣室、完好的雞蛋，在蛋殼上隨機敲出一個小孔或敲爛殼，20 min左右后，這些雞蛋破孔的地方就出現(xiàn)了卵殼膜回縮凹陷的情況，出現(xiàn)了類似氣室的結構空間，而蛋鈍頭端未見氣室。而刺破了接觸蛋液的膜的雞蛋沒有形成氣室樣結構，鈍頭端也未見氣室。且在產蛋雞舍里隨機挑出的雞剛產出不久的幾十個由于各種原因導致蛋殼破損的雞蛋，95%是在破損的地方形成氣室樣結構后，鈍頭端未見再有氣室，見圖1。

這表明了：一是氣壓在雞蛋氣室形成方面起到重要作用;二是蛋液的體積會變小，即回縮。

如果氣壓在蛋的氣室形成方面起主要作用，那么氣室的形成應該跟蛋放置的方式有關，垂直放置的雞蛋，下端受到蛋液的壓力大，下端理論上應該很難形成氣室。表1的結果表明，氣室形成跟蛋放置的方式沒有關系，不管是蛋小頭朝下、鈍頭朝下還是橫放，自然形成的氣室均在鈍端。

上述試驗暗示了氣壓和熱脹冷縮都對氣室形成有重要影響，但都不能全面揭示氣室形成的原因。把蛋橫向敲爛后，氣室仍然存在，向內略凸，而不是憋下去，說明了氣室內的氣壓在敲爛雞蛋倒出蛋液后比外面的氣壓要略高。觀察3 h后，氣室形狀幾乎沒有變，表明氣室內的壓力沒有改變。當把氣室上方的殼及外殼膜戳破后，氣室內殼膜在朝上放置后明顯朝殼的方向凹下去。難道是構成氣室的殼膜對氣體的進出具有方向性，即由外向內流動？如果是這樣，那么胚胎呼吸產生的二氧化碳又是怎樣排出去的呢？探索發(fā)現(xiàn)，把清水或飽和鹽水倒入氣室膜上，室溫放置大約1 h左右，倒掉水，發(fā)現(xiàn)氣室內殼膜凹陷，氣室消失。倒干水，自然放置約4 h，氣室又重新出現(xiàn)，說明氣室膜有足夠延展性。然而，這些現(xiàn)象的真正機理需要對殼膜的結構進一步研究。

3? 人工氣室的利用

由于氣壓對氣室形成有重要影響，只要在蛋未形成氣室前，在蛋的任意地方制造破孔就能形成氣室樣結構，那么我們就可以在雞蛋的任何位置人工形成氣室，這將極大的方便需要利用禽蛋進行操作的實驗，例如進行轉基因雞研究時對胚盤的操作，或許可以不用進行換殼操作，從而提高轉基因雞的成功率。人工氣室，還可能方便胚胎層面的其他研究工作，如雞胚絨毛尿囊膜接種等[9]。

蛋的結構組織見圖2。

4? 小結

綜合分析，蛋氣室的形成與溫度改變（熱脹冷縮）、氣壓都有重要相關性，也可能還跟蛋殼膜上的結構、兩層殼膜之間的結合等多種因素相關。全面了解氣室形成的機制，可能對于轉基因雞的研究、胚胎發(fā)育及生物膜的應用有重要啟示，對于蛋類保鮮方法的開發(fā)探索也具有參考意義。

參考文獻：

[1]? 劉美玉，連海平，任發(fā)政.不同貯藏溫度對雞蛋呼吸強度及品質的影響[J].食品科學.2011（6）：270-274.

[2]? 黃好強，張立恒，劉健，等.雞蛋的外觀性狀與其質量的關系[J].現(xiàn)代牧業(yè)，2018，2（02）：46-49.

[3]? 溫鹿，許敏，么艷香，等.禽蛋氣室導向機械系統(tǒng)的設計[J].科技視界（機械與電子），2014，（16）：108-109.

[4]? 齊亮，趙茂程，李忠，等.無損檢測雞蛋新鮮度技術研究進展[J].中國家禽，2020，42（06）：89-95.

[5]? 賈良梁，E.D.Peebles.家禽胚蛋注射技術的應用研究（綜述）—益生菌和益生元篇[J].國外畜牧學（豬與禽），2020，40（02）：1-2.

[6]? 賈良梁，E D Peebles.家禽胚蛋注射技術的應用研究（綜述）—激素篇[J].國外畜牧學（豬與禽），2020，40（01）：7-9.

[7]? 小雞仔的孵化秘密[J].家禽科學，2018（12）：36.

[8]? 雞蛋里的空腔，是因為熱脹冷縮形成的嗎？[J].少兒科學周刊（少年版），2019，（01）：17.

[9]? 馮桂芬.雞胚人工氣室形成方法的改進[J].浙江畜牧獸醫(yī)，1997，（03）：47.

Exploring the Secret of Egg Gas Chamber Formation

JIANG Lingyan1， LIAO Houcheng2

（1.Guangxi Agricultural Vocational College ，nanning 53007，China;

2.Guangxi Yuanfeng animal husbandry Group Co.， Ltd，lingshan 535400，China）

Absract：Egg chamber can be utilized to evaluate the grade of freshness of chick egg. It can provide chick embryo with oxygen during hatching. About the reason for the formation of egg chamber， it is generally accepted that the theory of heat expansion and cold contraction. The exploration showed that the formation of the air chamber is not only related to thermal expansion and cold contraction， but also to air pressure and shell membrane structure. It is of great significance for the usage to understand the mechanism for the formation of egg chamber. It is also important for us to further study the structure and function of biofilm.

Keywords： Egg chamber formation; Temperature; Air pressure; Biofilm structure

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