【研究意义】我国是家禽养殖生产大国，产蛋量连续20年雄居世界第一，蛋品工业发展迅速，但对蛋壳的加工利用程度很低。据统计，我国每年产出超过400万t蛋壳废弃物，给环境造成巨大压力。尤其在孵化场，大量种蛋孵化后，蛋壳作为化肥被单一利用，或被直接丢弃，造成环境污染。近年来，随着人们环保意识的增强，废弃蛋壳的回收利用研究越来越受到重视。将废弃蛋壳中的钙源利用到饲料工业中，不仅增加蛋产品的附加值，提高蛋品产业的经济效益，同时减少蛋壳对环境的污染，促进整个产业的可持续发展[1-3]。因此，有必要进一步深入研究如何对废弃物蛋壳进行深加工后循环利用，同时探究饲粮中添加废弃蛋壳对蛋禽产蛋性能和蛋壳质量的影响。【前人研究进展】蛋禽生产中，钙是决定蛋壳质量的主要因素，影响产蛋性能和蛋品质。钙缺乏会导致蛋壳厚度和强度下降，导致产软壳蛋、沙壳蛋甚至无壳蛋，直接影响产蛋率和孵化率，尤其给种蛋孵化带来极大损失。钙有维持机体渗透压、酸碱平衡和酶的激活等作用，在蛋禽的健康和生产性能中发挥着至关重要的作用[4]。据报道，蛋壳粉是一种优质的生物钙源，其主要成分为碳酸钙，从显微结构看，蛋壳呈现不规则的多孔结构，蛋壳钙的吸收率和补钙效果均优于碳酸钙，且其制备简单，价格低廉，安全性好，能有效提高蛋壳质量[3，5-6]。【本研究切入点】中外学者普遍认为钙对提高蛋禽生产性能和蛋壳品质有重要作用，但是对钙源、钙源添加形式及钙需要量等方面仍存在分歧[4]。以往研究表明，与粉末型钙源相比，颗粒型添加更能显著降低破蛋率，提高蛋品质，颗粒型钙源在种鸭胃肠道内停留的时间较长，可以供其在夜间沉积，更利于钙的吸收和利用[7]。因此，本研究在前人研究的基础上，以蛋壳粉作为饲粮部分钙源，等量替换石灰粉，在含钙量相同的条件下探讨蛋壳粉和石灰粉添加的差别，进一步明确钙源的差异对蛋鸭产蛋性能、蛋品质和钙代谢的影响，为蛋鸭产蛋期饲料生产的钙添加提供参考。【拟解决的关键问题】本研究以蛋鸭为研究对象，将孵化场废弃蛋壳制作为蛋壳粉颗粒后添加到日粮中，旨在研究蛋壳粉对蛋鸭产蛋性能、蛋品质、血钙相关指标及钙代谢相关激素的影响，为蛋鸭生产提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试蛋鸭为处于产蛋期的180日龄健康山麻鸭蛋鸭，由仲恺农业工程学院校内试验动物养殖场提供。供试蛋壳粉来自清远某孵化场的废弃蛋壳，经过高温高压无害化处理，检测安全无菌后粉碎制成钙含量为12.6%的颗粒。
血钙、血磷、雌二醇（E2）、甲状旁腺素（PTH）和降钙素（CT）含量的检测试剂盒均购自上海慧颖生物科技有限公司。
MA1蛋壳强度测定仪购自南京铭奥仪器设备有限公司，110-801-30A游标卡尺购自上海恰森仪器有限公司。
1.2 试验设计
挑选80只饲养水平一致的健康山麻鸭蛋鸭，随机分为对照组和试验组，每组5个重复，每个重复8只蛋鸭。蛋鸭的饲养管理按照场内安全养殖技术规范饲养。对照组饲喂基础饲粮，试验组在基础饲粮基础上，用2.00 g蛋壳粉取代0.66 g对照组饲粮中的石粉，使两组日粮钙含量均为3.0%，日粮组成及营养水平见表1。试验于2019年7月4日开始，预饲期为10 d，正式试验期为56 d，试验期间记录每天的产蛋数、蛋质量和料耗，根据饲养记录计算不同处理组的周平均产蛋率、平均蛋重、日产蛋量，每天称量各重复的料耗及产蛋量，用试验期间总料耗重量除以总蛋重量计算料蛋比。每周随机抽取20个鸭蛋测定蛋品质。在试验结束前5 d，每天收集蛋鸭粪样，用于测定钙沉积量。并于试验前1 d（d0）和最后1 d（d56），每组随机选取10只蛋鸭（每个重复2只），于翅下静脉采血，室温倾斜静置2 h 后，3 000 r/min 离心10 min，取血清保存于-20 ℃备用。
表1 试验日粮组成及营养水平（风干基础）
Table 1 Diet composition and nutrient levels of the experiment（air-dried basis）
注：每千克预混料中含有VA 12 000 IU、VB1 1 mg、VB2 8 mg、VB6 6 mg、VB12 0.1 mg、VD3 2 500 IU、VE 25 mg、VK3 2 mg、生物素 0.3 mg、烟酸50 mg、泛酸 15 mg、叶酸 1 mg、Zn 80 mg、Mn 80 mg、Gu 10 mg、Fe 50 mg、I 0.1 mg、Se 0.5 mg。
Note: Each kilogram of premix contains 12 000 IU VA, 1 mg VB1, 8 mg VB2, 6 mg VB6 , 0.1 mg VB12, 2 500 IU VD3, 25 mg VE, 2 mg VK3, 0.3 mg biotin, 50 mg niacin,15 mg pantothenic acid, 1 mg folic acid, 80 mg Zn, 80 mg Mn, 10 mg Gu, 50 mg Fe, 0.1 mg I and 0.5 mg Se.
含量Content（%） 营养水平Nutritional level 含量Content（%）对照组Control group 试验组Test group 对照组Control group 试验组Test group玉米Corn 55.00 55.00 代谢能Metabolic Energy（MJ/kg） 10.50 10.50小麦麸皮Wheat bran 12.30 10.56 粗蛋白Crude protein 17.00 17.00豆粕Soybean meal 24.00 24.00 钙Calcium 3.00 3.00石粉Stone powder 7.20 6.54 总磷Total phosphorus 0.57 0.57植物油Vegetable oil 0.00 0.40 有效磷Available Phosphorus 0.33 0.33食盐Salt 0.30 0.30 赖氨酸Lysine 0.87 0.87赖氨酸Lysine 0.05 0.05 蛋氨酸Methionine 0.40 0.40蛋氨酸Methionine 0.15 0.15蛋壳粉Eggshell powder 0.00 2.00预混料Premix 1.00 1.00合计Total 100.00 100.00饲粮组成Diet composition
1.3 测定指标及方法
1.3.1 蛋品质测定 按照《畜禽地方品种资源调查手册》[8]中的方法对鸭蛋各项品质性状进行测定。测定指标包括蛋长、蛋宽、蛋形指数、蛋壳强度、蛋壳厚度和蛋白高度。蛋壳强度使用蛋壳强度测定仪测定，其它指标使用游标卡尺测定。
1.3.2 钙沉积量测定 采用乙二胺四乙酸二钠滴定法[9]测定蛋鸭每天采食日粮的钙含量和排泄物中的钙含量，计算钙沉积量：
1.3.3 血清钙磷含量和激素水平测定 血清钙磷含量用比色法测定，雌二醇（E2）、甲状旁腺素（PTH）和降钙素（CT）用Elisa方法测定，所有检测步骤均按试剂盒说明书规范操作。
试验数据用SPSS 19.0 进行统计分析，组间差异显著性采用独立样本t检验。
2 结果与分析
2.1 蛋壳粉对产蛋性能的影响
图1显示，试验期间，试验组周平均产蛋率均高于对照组，但差异不显著；由表2可知，试验组平均蛋重为65.81（±0.70）g，显著高于对照组的平均蛋重62.99（±0.83）g；试验组日产蛋量和料蛋比均与对照组差异不显著。结果表明，添加蛋壳粉不会降低蛋鸭产蛋率，也不会提高料蛋比，但能显著提高蛋重。
图1 添加蛋壳粉对产蛋率的影响
Fig.1 Effect of adding eggshell powder on egg production rate
表2 添加蛋壳粉对产蛋性能的影响
Table 2 Effect of adding eggshell powder on egg production performance
注：同列数据后小写英文字母不同者表示差异显著。
Note: Different lowercase letters in the same column represent significant difference.
料蛋比Feed-egg radio对照组Control group组别Group平均蛋重Average egg weight（g）日产蛋量Daily egg production 62.99±0.83a 10.05±0.50 4.83±0.25试验组Test group 65.81±0.70b 10.36±0.47 4.47±0.22
2.2 蛋壳粉对蛋品质的影响
由表3可知，试验组蛋长、蛋宽和蛋壳厚度均高于对照组，蛋形指数略低于对照组，但差异均不显著。试验组的蛋壳强度和蛋白高度均显著高于对照组，表明添加蛋壳粉能显著提高蛋壳强度和蛋白高度，提高蛋品质量。
2.3 蛋壳粉对体内钙沉积及血清中钙磷含量的影响
试验组钙沉积量为2.02（±0.41）g/d，显著高于对照组的1.49（±0.12）g/d；由表4可知，试验最后1 d，试验组血钙含量极显著高于对照组，血磷含量显著高于对照组。表明添加蛋壳粉有利于蛋鸭体内的钙沉积，升高血液钙磷含量。
2.4 蛋壳粉对钙代谢的影响
由表5可知，试验结束当天试验组血浆中E2水平高于对照组，CT水平低于对照组，但差异均不显著；试验组血浆PTH水平均显著高于对照组。结果表明，添加蛋壳粉促进蛋鸭体内钙代谢，一定程度上提高E2和降低CT水平，且显著提高血浆PTH水平。
表3 添加蛋壳粉对对蛋品质的影响
Table 3 Effect of adding eggshell powder on egg quality
注：同列数据后小写英文字母不同者表示差异显著。
Note: Different lowercase letters in the same column represent significant difference.
蛋白高度Protein height（mm）对照组Control group组别Group蛋长Egg length（mm）蛋宽Egg width（mm）蛋形指数Egg shape index蛋壳强度Egg shell strength（kg/cm2）蛋壳厚度Egg shell thickness（mm）59.22±0.15 43.55±0.09 1.36±0.01 3.60±0.92a 0.39±0.01 6.69±0.08a试验组Test group 59.55±0.16 44.01±0.11 1.35±0.01 3.82±1.05b 0.40±0.01 6.90±0.08b
表4 添加蛋壳粉对血清钙磷含量（μmol/mL）的影响
Table 4 Effect of adding eggshell powder on serum calcium and phosphorus content（μmol/mL）
注：同列数据后小写英文字母不同者表示差异显著，大写英文字母不同者表示差异极显著。
Note: Different lowercase letters in the same column represent significant difference, and different capital letters in the same column represent extremely significant difference.
血钙含量Blood calcium content 血磷含量Blood phosphorus content d0 D56 d0 D56对照组Control group 2.33±0.67 2.79±1.00A 0.36±0.05 0.41±0.18a试验组Test group 2.4±0.72 4.74±1.17C 0.33±0.08 0.57±0.21b组别Group
表5 添加蛋壳粉对钙代谢的影响
Table 5 Effect of adding eggshell powder on calcium metabolism
注：同列数据后小写英文字母不同者表示差异显著。
Note: Different lowercase letters in the same column represent significant difference.
组别Group E2（pg/mL） PTH（pmol/L） CT（pg/mL）d0 d56 d0 d56 d0 d56对照组 Control group 394.70±13.98 402.16±31.29 11.45±0.82 11.22±0.47a 30.12±1.26 30.02±1.95试验组 Test group 393.71±21.48 405.61±8.09 11.37±0.58 12.34±0.21b 30.32±0.91 28.47±1.82
3 讨论
3.1 蛋壳粉对蛋鸭产蛋性能和蛋品质的影响
我国畜禽养殖的规模化程度不断提高，养殖总量不断增加，由此带来的养殖污染问题日益凸显[10-11]。大量废弃蛋壳给环境带来了巨大压力，因此，有效利用废弃蛋壳不仅可以提高行业蛋产品的经济效益，还能减少环境污染。蛋壳是一种优质的天然钙源，重金属含量少，对机体无害，可以作为畜禽钙添加剂，促进畜禽生长发育，提高生产性能，制成的钙源价格比其他钙源价格更便宜[12]。蛋品质的好坏是衡量鸭蛋质量的重要依据，在商业化的蛋禽生产中，蛋壳质量问题，如破壳蛋、软蛋、畸形蛋、暗斑蛋等占总产蛋量的6%～10%，产蛋后期出现蛋壳质量问题更为突出，给企业造成巨大的经济损失[13-16]。李星等[7]研究发现，蛋壳粉可以显著提高蛋重，本试验结果与其相一致。将蛋壳粉制成颗粒型钙源添加到日粮中，试验组的蛋重显著高于对照组，而对产蛋率和料蛋比均没有显著性影响。本试验结果表明，蛋壳粉添加对蛋鸭的蛋长、蛋宽、蛋壳厚度及蛋形指数均未造成明显差异，而且可以显著提高蛋壳强度和蛋白高度。卞友庆等[17]对我国6个蛋鸭品种进行蛋品质测定和分析，发现山麻鸭的蛋壳强度最小。本试验结果表明，添加蛋壳粉可以增加蛋壳钙的沉积，使蛋壳的厚度增加，从而改善蛋壳质量。试验组与对照组的日粮中钙含量一致，表明蛋壳粉添加有利于提高钙的利用率，在一定程度上可以减少蛋破损率，可以为山麻鸭的饲养提供参考，对家禽生产具有重要意义。
3.2 蛋壳粉对钙沉积量、血液钙磷含量和钙代谢的影响
蛋壳粉对产蛋和蛋品质的影响与体内钙代谢相关，添加蛋壳粉能提高钙沉积量，使钙吸收率得到有效提高，减少环境中的钙排放，同时机体钙吸收还受钙代谢相关激素的调控。据报道，日粮中的钙主要在十二指肠中吸收，吸收进入体内后，受降钙素（CT）和甲状旁腺激素（PTH）等激素影响，从而调节机体的钙磷平衡，对血液钙磷含量的调节具有重要意义[18]。本研究也发现，日粮中加入蛋壳粉能显著提高蛋鸭体内血钙和血磷的含量，同时提高了PTH和降低CT激素水平。近年的研究还发现，雌激素对钙吸收也有一定影响。当体内雌激素水平达到一定水平后，雌激素会对骨骼中的钙产生影响，从而诱发骨组织中髓质骨的产生[19]。日粮采食的钙质，在蛋禽性成熟以后会优先沉积在髓质骨中，蛋禽开产期以后，髓质骨随之成为蛋壳形成过程中的动态钙源[20]，对蛋壳钙产生一定影响。以往研究也证明，蛋壳粉富含钙、磷、铁等禽畜生长营养物质，可有效增强机体钙吸收，提高蛋壳质量，促进禽畜的生长发育[21]。因此，日粮中添加蛋壳粉能影响蛋禽体内的钙代谢水平，提高血钙、血磷浓度和钙沉积量，对产蛋性能和高质量蛋壳的形成具有十分重要的意义。
4 结论
本试验结果表明，添加蛋壳粉虽未能显著影响山麻鸭的产蛋性能，但能显著提高蛋壳强度和蛋白高度，并显著增加山麻鸭的血钙和血磷含量，影响PTH激素的水平。蛋品质直接决定蛋的质量好坏，日粮中等量添加蛋壳粉，可以有效提高蛋品质，显著促进钙代谢和提高钙沉积量，对种蛋鸭的生产具有一定意义；蛋壳作为重要的禽蛋加工副产物，如果将其合理开发利用，尤其在种禽养殖孵化场能直接就地取材，将孵化后的蛋壳废弃物加工后作为钙源补给种禽，不仅实现孵化场的废物利用，同时也有效提高种蛋禽产蛋性能和增强蛋壳质量，具备生态和经济效益，应用前景广阔。
[1]SHI Z, JIANG Y, ZHOU L, GAO J.Eggshell-derived catalyst for biodiesel production in the presence of acetone as co-solvent[J].Energy Sources Part A-recovery Utilization and Environmental Effects, 2017, 39（3）:320-325.doi.org/10.1080/15567036.2012.74 0549.
[2]XU Y, CHEN N, FENG C , HAO C, PENG T.Sulfur-based autotrophic denitrification with eggshell for nitrate-contaminated synthetic groundwater treatment[J].Environmental Technology, 2016, 37（24）：3094-3103.doi:10.1080/09593330.2016.1176077.
[3]苏亮，温佳奇，胡书蒙.禽蛋加工副产物蛋壳资源在饲料行业中 应 用[J].粮 食 与 饲 料 工业，2017（12）:46-52.doi:10.7633/j.issn.1003-6202.201712.012.SU L, WEN J Q, HU S M..Application of eggshell resources as a byproduct of poultry egg processing in the feed industry[J].Food and Feed Industry, 2017（12）: 46-52.doi:10.7633/j.issn.1003-6202.201712.012.
[4]黄璇，李张旭，蒋桂韬，王向荣，王艳，戴求仲.日粮钙水平对产蛋高峰期临武鸭产蛋性能、蛋品质和血清生化指标的影响[J].中国饲料，2017（14）:24-27.doi:10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20171406.HUANG X, LI ZX, JIANG G T, WANG X R, WANF Y, DAI Q Z.Effects of dietary calcium levels on egg production performance, egg quality and serum biochemical indicators of Linwu ducks during peak egg production period[J].China Feed, 2017（14）:24-27.doi:10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20171406.
[5]王灿楠，贺珍，刘德成，丛宁，庄明．蛋壳粉补钙效果观察的动物实验研究[J]．中国公共卫生，2001，17（10）：911-913.WANG C N, HE Z, LIU D C, CONG N, ZHUANG M. Animal experimental study on the observation of calcium supplementation effect of eggshell powder[J].China Public Health, 2001, 17（10）: 911-913.
[6]夏宁，迟玉杰，孙波，刘立静．蛋壳粉的功能与利用[J]．中国家禽，2007，29（4）：51-53.doi:10.16372/j.issn.1004 -6364.2007.04.015.XIA N, CHI Y J, SUN B, LIU L J.The function and utilization of eggshell powder[J].Chinese Poultry, 2007，29（4）：51-53.doi:10.16372 /j.issn.1004-6364.2007.04.015.
[7]李星，张晓春，王德蓉，葛良鹏，王阳铭，杜金平．不同钙源对种鸭产蛋后期产蛋率及蛋品质的影响观察[J]．中国家禽，2012，34（10）：63-65.doi:10.16372/j.issn.1004-6364.2012.10.023.LI X, ZHANG X C, WANG D R, GE L P, WANG Y M, DU J P,.Observation of the effect of different calcium sources on the egg production rate and egg quality of late-laying ducks[J].Chinese Poultry, 2012，34（10）：63-65.doi:10.16372/j.issn.1004-6364.2012.10.023.
[8]陈伟生．畜禽遗传资源调查技术手册[M]．北京：中国农业出版社，2005.CHEN W S.Technical Manual for Investigation of Animal Genetic Resources[M].Beijing: China Agricultural Press,2005.
[9]李栋婵，孙柏，邓天龙．EDTA容量法测定钙方法的优化研究[J]．广东微量元素科学，2007，14（1）：56-59.doi:10.16755/j.cnki.issn.1006-446x.2007.01.012.LI D C, SUN B, DENG T L.EDTA Volumetric Method for Calcium Determination[J].Guangdong Trace Element Science, 2007, 14（1）:56-59.doi:10.16755/j.cnki.issn.1006-446x.2007.01.012
[10]国务院办公厅关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见[J].广东畜牧兽医科技，2018,43（1）:3-5, 7.doi:10.3969/j.issn.1005-8567.2018.01.005.Opinions of the General Office of the State Council on accelerating the utilization of livestock and poultry farming waste[J].Guangdong Journal of Animal and Veterinary Science,2018,43（1）:3-5,7.doi:10.3969/j.issn.1005-8567.2018.01.005.
[11]吴绮雯，熊云霞，李平，王丽.畜禽粪污重金属污染的现状与防治[J].广东农业科学，2019，46（9）：85-91.doi:10.16768/j.issn.1004-874X.2019.09.012.WU Q W, XIONG Y X, LI P, WANG L.Current status and prevention of heavy metal pollution in livestock and poultry manure[J].Guangdong Agricultural Science.doi:10.16768/j.issn.1004-874X.2019.09.012.
[12]邱悦，代益帆，王智豪，朱士强，陈集双.鸡蛋壳综合利用的研究进展//中国生物工程学会第十二届学术年会暨2018年全国生物技术大会论文集[C].中国生物工程学会，2018.doi:10.26914/c.cnkihy.2018.003553.QIU Y, DAI Y F, WANG Z H, ZHU S Q, CHEN J S.Research progress on the comprehensive utilization of eggshell // Proceedings of the 12th Academic Annual Conference of Chinese Society of Bioengineering and the 2018 National Biotechnology Conference[C].Chinese Society of Bioengineering, 2018.doi:10.26914/c.cnkihy.2018.003553.
[13]姜明君．笼养蛋鸡钙代谢对蛋壳质量的影响及其机制研究[D]．泰安：山东农业大学，2015．JIANG M J.The effect and mechanism of calcium metabolism in cage hens on eggshell quality[D].Taian: Shandong Agricultural University,2015.
[14]黄晨轩，岳巧娴，郝二英，许颖珏，赵晓珏，代占辉，陈辉．饲粮钙水平对蛋鸡产蛋后期生产性能、蛋品质和血钙相关指标动态变化的影响[J]．中国家禽，2016，40（24）：25-29．doi:10.16372/j.issn.1004-6364.2018.24.006.HUANG C X, YUE Q X, HAO E Y, XU Y J,ZHAO X J, DAI Z H,CHEN H Effect of dietary calcium levels on the dynamic performance of laying hens in the late egg production period, egg quality and blood calcium related indicators[J].China Poultry, 2016, 40（24）: 25-29.doi:10.16372 / j.issn.1004-6364.2018.24.006.
[15]张继良，毕英佐，Chiu Hung，Chiu Hsin-Yao .活性维生素D3及锌、锰复合物改善蛋壳质量研究[J].广东饲料，2019（3）:23-24.ZHANG J L, BI Y Z, CHIU H, CHIU H Y.Active vitamin D3 and zinc and manganese complexes improve eggshell quality[J].Guangdong Feed, 2019（3）:23-24.
[16]黄福标，谭春萍，于冬玲，张艳雯，黄春兰，凌小莲..蛋鸡日粮钙水平对其生产性能、蛋品质及机体钙磷含量的影响[J].中国饲料，2018（18）:58-62.doi:10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20181812.HUANG F B, TAN C P, YU D L, ZHANG Y W, HUANG C L, LING X L.Effects of dietary calcium levels on production performance, egg quality, and calcium and phosphorus content of the body[J].China Feed, 2018（18）: 58-62.doi:10.15906 / j .cnki.cn11-2975 / s.20181812.
[17]卞友庆，包强，秦豪荣，潘睿，仲黎，张扬，徐琪，常国斌，陈国宏 6个地方鸭品种蛋品质测定与分析[J].中国家禽，2018, 40（22）:58-61.doi:10.16372/j.issn.1004-6364.2018.22.014.BIAN YQ, BAO Q, QIN HR,ZHONG L, ZHANG Y, XU Q, CHANG GB, CHEN GH.Determination and analysis of egg quality of 6 local duck breeds[J].China Poultry, 2018, 40（22）: 58-61.doi:10.16372/j.issn.1004-6364.2018.22.014.
[18]NOORDIN S, GLOWACKI J.Parathyroid hormone and its receptor gene polymorphisms: implications in osteoporosis and in fracture healing[J].Rheumatology International, 2016, 36:1-6.doi:10.1007/s00296-015-3319-9.
[19]HARTL L, DAVIE J R.The estrogen receptor: more than the average transcription factor[J].Biochemistry and Cell Biology, 2002, 80（3）:335-341.doi:10.1054/bjom.2000.0557.
[20]MICHAEL B C.Involvement of calcium and phosphorus in bone and shell quality of early maturing commercial layers[J].World Poultry,2001（6）:16-19.
[21]DOMINGUEZ-GASCA N, MUNOZ A, RODRIGUE-NAVARRO A B.Quality assessment of chicken eggshell cuticle by infrared spectroscopy and staining techniques: a comparative study[J].British Poultry Science, 2017, 58（4）: 517-522.doi:10.1080/00071668.2017.1342219.