Yumurta Kabuk Kalitesi ve İyileştirme Yolları

Yumurta Kabuk Kalitesi ve İyileştirme Yolları

Prof.Dr. Hasan Rüştü Kutlu

Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi

Zootekni Bölümü Yemler ve Hayvan Besleme A.B.D.

Adana

GİRİŞ

Piliç eti, sağlıklı ve dengeli beslenme, bedensel ve zihinsel gelişim için tüketilmesi gereken hayvansal protein kaynaklarının en önemlilerinden biridir. Piliç eti proteinleri, insan beslenmesinde gerekli olan tüm amino asitleri yeteri ve dengeli miktarda içermektedir. Günümüzde ölüm nedenlerinin başında gelen koroner kalp hastalıklarından korunmanın en önemli yolu doymuş yağ asitlerince zengin yağların tüketiminden kaçınmaktır. Piliç etinde doymamış yağ asitleri oranı kırmızı ete göre daha yüksek olduğundan, piliç etinden zengin beslenme düzeninde kolesterol seviyesinin çok düşük olduğu ve ateroskleroz (damar sertliği) riskinin azaldığı saptanmıştır. Besleme değerinin üstünlüğü, göreceli olarak ucuz olması nedeniyle Dünya’da piliç eti üretimi sürekli olarak artış göstermektedir. 2000 yılında 68,7 milyon ton olan üretim, 2012 yılında %51 artışla 103,5 milyon tona ulaşmıştır. Türkiye’de piliç eti üretimi 1970’li yıllarda aile işletmeciliği şeklinde, pahalı ve sınırlı üretim kapasitesi ile gerçekleştirilirken, 1980’li yıllarda entegre tesislerin artmaya başlaması ve sözleşmeli üretim modelinin uygulanması ile önemli bir yapısal değişim göstermiştir. 1990’lı yıllarda büyük yatırımlar yapılmaya başlanmış, bu yatırımlar 2000’li yıllarda da sürdürülerek Avrupa ve Dünya standartları yakalanmış, hatta geçilmiştir. Türkiye’de kanatlı eti üretimi sürekli artış göstermiş, toplam kanatlı eti üretimi 1990 yılında 216.759 ton iken 2000 yılında 752.382 tonla 3,5 katına, 2015 yılında 1.909.276 ton ile yaklaşık 9 katına ulaşmıştır. Tüm bu gelişmeler piliç eti üretimine hayvan materyali etlik civciv sağlayan ülkemiz etçi damızlık hayvan varlığının da artan ivme ile büyümesini sağlamıştır. Ülkemizde 22’si entegre, 3’ü piyasaya hayvan materyali sağlayan toplam 25 firmanın yaklaşık 10.5 milyon etçi damızlık tavuk yetiştiriciliği ile sektöre dinamik bir yapı kazandırdığı bilinmektedir. Büyük oranda Ross firmasının hakim olduğu ülkemiz etçi damızlık sektöründe Cobb yaklaşık 2.5 milyon, Hubbard ise yaklaşık 200 binlik paya sahiptir. Ross damızlıkların en büyük sorununun çıkış gücü düşüklüğü ve özellikle ileri yaşlarda (50. Hafta ve sonrası) çıkış gücünde yaşanan ciddi kayıptır. Endüstriyel boyutta bir tavuktan yaklaşık 145 canlı civcivin hedeflendiği damızlık sektöründe; 150 canlı civciv önemli bir hedef olarak algılanmakta; ancak bu hedefe ulaşmada damızlık üretici firma kendi hedefleri doğrultusunda salt genetik ıslah üzerinde durmakta, besleme çalışmaları çoğunlukla ihmal edilmektedir. Damızlık kullanıcısı civciv üreticisi firmalarda kendi içlerine dönük rutin uygulamalar yapmakta, damızlık üreticisi tarafından kendilerine verilen kılavuz uygulamalar dışına çıkmamaları, ar-ge çalışmalarından uzak durmaları ve araştırma kuruluşları ile bu amaca yönelik işbirliğine açık olmamaları nedeniyle etçi damızlık beslemede yeni gelişmeler maalesef uygulamaya aktarılamamaktadır. Son yıllarda sofralık yumurta üretiminde kullanılan yumurtacı tavuklarda yumurta verimi ve kalitesi ile rasyon mineral madde (makro ve iz mineral) düzey ve formları (inorganik/organik) arasında yakın ilişki olduğu bildirilmesine rağmen etçi damızlık tavuklarda bu konuda teorik anlamda literatür bilgisi veya pratik sahaya yönelik deneyim maalesef yok denecek kadar azdır.

Bilindiği gibi yumurta kalitesini ve fiyatını belirleyen en önemli faktör kabuktur. Çiftliklerde üretilen yumurtaların yaklaşık %10’unun kabuk problemleri nedeniyle pazarlanabilirliklerinin sorunlu olduğu tahmin edilmektedir. Bu yumurtaların %2-5 kabuk kalitesindeki bozukluğa bağlı kırık çatlak olup, paketlenme aşamasında ayrılır. %3-8 toplama aşamasında kırılır. Bu genellikle taşıma bantları, temizlik, paketleme ve tüketiciye ulaştırma aşamasında gerçekleşir (Gupta, 2008). 100 binlik bir kümeste %1 kayıptan oluşan zararın senede 365 bin yumurta olacağı düşünülecek olursa, ülkemizde 2015 yılında yaklaşık 17 milyar yumurta üretildiği dikkate alınırsa kırık ve çatlak yumurtalardan ortaya çıkan kaybın ne kadar büyük olduğu anlaşılabilir. Sofralık yumurta üretiminde olduğu gibi damızlık yumurta üretiminde de en önemli kayıpların başında (%2-5) pazarlanamayan veya kuluçka dışı bırakılan yumurtalar gelmekte olup, bunların %80-90’ı kabukla ilgili kırık-çatlak sorunundan kaynaklanmaktadır. Kırık veya çatlak kabuklu yumurta her türlü mikrobiyolojik kontaminasyona açık olduğu için sofralık veya kuluçkalık özelliğini yitirmektedir. Bu nedenle sofralık veya kuluçkalık yumurta üretiminde kullanılan tavuklarda yumurta kabuk kalitesinin korunması veya artırılması öncelikli araştırma alanlarından biri olmuş, özellikle genetik ıslah, hayvan refahı ve mineral beslenmesi aracılığıyla kabuk kalitesinin artırılması çalışmaları büyük ilgi çekmiştir (Roque and Soares, 1994; Nys, 2001; Atik ve Ceylan, 2009).

Yumurta kabuk kalitesi üzerinde yemlerle alınan Ca, P, Zn, Mn ve Cu minerallerinin, vitamin D’nin, genetik yapının, hastalık ve ilaçların, yumurtlama döngüsünün, yaşın, yumurta verim yılının ve bakım ve çevre faktörlerinin büyük etkisi vardır. Çevre faktörlerinden özellikle sıcaklık, yumurta kabuk kalitesini olumsuz yönde etkilemektedir. Yumurtacı tavuklarda sofralık yumurtaların kabuk kalitesini artırmak amacıyla kullanımı tavsiye edilen organik formdaki iz element kaynaklarının (temelde kabuk kalitesi üzerine etkili esansiyel özelliğe sahip, manganez, çinko, bakır gibi) kabuk oluşumunda etkili makro minerallerden kalsiyum ve fosfor yanında vitamin D₃’ün de kabuk kalitesi üzerine doğrudan etkili olduğu uzun yıllardır bilinmektedir (Kutlu, 2014).

YUMURTA OLUŞUMU VE KALİTESİ

Yumurta doğanın bize sunduğu en mükemmel besinlerden biridir. Hayati önemi olan besin maddelerini dengelenmiş olarak bulundurur ve bu bakımdan diğer besinlerin karşılaştırılmasında referans gıda olarak kullanılır. Besin değerinin en belirgin göstergesi, yumurtadan 21 günlük sürede canlı bir civciv elde edilebilmesidir.  Yumurtanın oluşumu yumurtalıklarda yumurta sarısının oluşumuna kaynaklık eden folliküllerin olgunlaşması ile başlar ve yumurta kanalında geçen 24-25 saatlik sürede, yemde bulunan ham maddelerin yumurtaya dönüşümü ile tamamlanır. Bu oluşum süreci yumurtalıklardan sarının infindubulumla başlayan yumurta yoluna düşüşü ile başlar ve Çizelge 1’de verilen bölüm ve geçiş sürelerini takiben kloaktan çıkışla son bulur (Gilbert and Pearson, 1983).

Yumurtanın bilinen karakteristik şekli magnumda oluşur. Ancak, bu şekil isthmus ve uterusta normal olmayan şartlarda değişebilir ve bazı şekil bozuklukları görülebilir. Yumurtanın karakteristik şekli genetik faktörlerin sonucudur. Ortalama 58 g ağırlığındaki bir yumurtanın yaklaşık olarak %11’i kabuk, %59’u yumurta akı, %30’u sarıdır. Yumurta dıştan içe doğru sırasıyla; yumurta kabuğu, kabuk altı zarları ve hava boşluğu, yumurta akı, vitellin zarı ve yumurta sarısından oluşur (Resim 1, Sarıca ve Erensayın, 2014).

Çizelge 1. Yumurta kanalının yumurta oluşumundaki fonksiyonları

Şekil 1. Yumurtanın iç kesiti.

Yumurta kalitesi pek çok faktörün etkisi altında şekillenmektedir. Bu kapsamda en önemli kalite unsurlarından biri kabuktur. Yumurtayı dış etkenlerden koruyan yumurta kabuğu yaklaşık 0.25-0.40 mm kalınlığında olup, oldukça sert bir yapıdadır. Yumurtaya şeklini veren kabuğun oluşumu; pratik olarak yumurtayı saran zarların üzerine tavuğun uterusunda kalsiyum karbonat (CaCO₃) kristallerinin birikimi olayıdır. Bu nedenle kabuk kalitesi ile kan kalsiyum ve bikarbonat iyon düzeyi arasında çok yakın ilişki vardır. Yumurta kabuğunun üzerinde, bölümlere göre sayıları değişen ve bir kısmı gözle görülebilen, yumurtanın dış çevre ile gaz ve nem alışverişini sağlayan gözenekler bulunur. Bir yumurtada sayıları 7500 kadar olan bu gözeneklerin çapları 9-35 mikron kadar olup, en fazla küt kısımda ve en az da sivri kısımda bulunurlar (Austic and Nesheim, 1990).

Yapısının %98’i inorganik maddelerden oluşan kabuğun yaklaşık %94’ü kalsiyum karbonattır. Bununda %40’ı kalsiyum, %60’ı karbonattır. Az miktarda magnezyum karbonat, kalsiyum fosfat, magnezyum fosfat, organik maddeler ve su da bu yapıda yer alır. Organik maddeler kabuk içinde homojen olmayıp, bazı kısımlarda fazladır ve buralarda daha fazla su tutulmasına neden olmaktadır. Bazı ilaçların etkisi dışında yumurta kabuğunun rengi her genotip için karakteristiktir. Kabuk renginden, kabuğun meydana getirildiği uterusta salgılanan pigmentler sorumludur. Bu ise, hayvanın genotipi ile ilgili bir özelliktir (Sarıca ve Erensayın, 2014).

Kanatlılarda kan kalsiyum düzeyi paratiroid hormonu tarafından düzenlenmektedir. Yemden alınan kalsiyum yanında ikincil kemiklerden mobilize edilen kalsiyum, yumurta kabuğu için gerekli kalsiyumu sağlar. CaCO₃ oluşumu için gerekli karbonat ise karbonik asitten sağlanır. Karbondioksitin su içinde çözünmüş formu olan karbonik asit oluşumu için karbonik anhidraz enzimi (kofaktörü Zn²⁺) gerekir. Fosfor, kalsiyumdan sonra kabuk kalitesini en çok etkileyen mineraldir. Özellikle yumurtanın mukavemetini sağlaması bakımından kabuk kalitesini doğrudan etkiler. Fosfor azlığı veya fazlalığına bağlı olarak kabuk kalitesi olumsuz etkilenir (Hopkins, 1989). Yumurta kabuğu sentezi için de sadece yemdeki Ca yeterli olmayıp aynı zamanda vitamin D’ye de gereksinim vardır. Vitamin D, bağırsak lumeninde emilmeyi bekleyen kalsiyumu bağırsak epitel hücrelerine taşıyan proteinlerin yapısına girmekte ve sonuç olarak kalsiyumun bağırsaklardan emiliminde önemli rol oynamaktadır. Ayrıca kalsiyum emildikten sonra ilgili doku ve organlara taşınmasında da görev almaktadır (Leeson and Summers, 2001).

YEM MİNERAL İÇERİĞİ VE YUMURTA KALİTESİ

Kalsiyum ve fosfor gibi kabuk ve kemik oluşumu ve mukavemetinde ana etkiye sahip makro mineraller yanında iz mineraller de bu kapsamda dikkatle irdelenmektedir. İz mineraller bilindiği gibi yumurta kabuk oluşumunda rol oynayan enzimlerin yapısında yer almaları ve/veya kabuk kalsit kristal oluşumuna doğrudan iştirak etmeleri nedeniyle kabuk kalitesini etkileyen önemli bir besin grubunu oluşturmaktadır. Örneğin Manganez, yumurta kabuğu mukopolisakkaritlerinin (proteoglikan kompenenti) formasyonunda etkili glikosil transferazı etkilemektedir. Bakır içeren bir cuproenzim olan lizil oksidaz lizinin desmosin ve isodesmosine dönüşümünü sağlamaktadır (Chowdury, 1990). Bakır eksikliği tavuklarda anormal kabuk oluşumuna, anormal kabuk zarı oluşumuna ve dağılımına neden olmaktadır. Karbonik anhidraz enziminin kompenenti olan çinko, özellikle kabuk oluşumunda karbonat iyonu tedarikinde çok özel öneme sahiptir. Çinko noksanlığına bağlı olarak kabuk ağırlığında azalma gözlenmektedir (Nys et al., 1999). Demir birçok biyokimyasal reaksiyonda anahtar rolü oynar. Elektron transportu ile (sitokromlar), oksijenin aktivasyonundan sorumlu enzimlerin ve dokulara oksijen transportunu üstlenen hemoglobin ve myoglobulin yapısına girer. Demir yetersizliğinde, hemoglobin konsantrasyonunun düşmesine bağlı olarak dokularda oksijen azalacağından, pek çok sistem olumsuz yönde etkilenir. Yumurta oluşumu ve embriyo oluşumu büyük oranda demir varlığına bağlıdır. Yumurta demiri daha çok sarıda yer almakta olup, inkübasyon sırasında embriyoya mineral sağlayan fosfovitinin molekülünde yer alır (Greengard et al., 1964).

Çeşitli hayvan türlerinin gereksinim duydukları iz minerallerin çoğu normal rasyonlarla karşılanabilir. Yani doğal olarak yemlerin bileşiminde bunlar yeterli düzeylerde bulunmaktadırlar. Ancak bazı bölgelerin topraklarında bazı iz mineraller yetersiz olduğundan bu bölgelerde yetiştirilen yem maddeleri bu iz mineraller bakımından yetersiz olabilir. Ayrıca hayvanların verim düzeyi artıkça gereksinim duydukları iz mineralleri doğal kaynaklardan kolay karşılamaları güçleşir. Bu nedenlerle özellikle kümes kanatlıları, domuzlar ve yüksek verimli süt ineklerinin verimini ve sağlığını garantiye almak için iz minerallerin rasyonlara katılması gerekmektedir. Uygulamada iz mineral maddelerin fazlasının toksik etkili olacağı da göz önüne alınarak rasyonlara katılmak üzere üretilen hazır iz mineral karmaları vardır. Bu karmalar, o konuda uzmanlaşmış ticari firmalar tarafından hazırlandığı için, öneriler doğrultusunda kullanıldığında hayvanlar için ciddi anlamda olumlu etkisi görülmektedir. İz mineral ön karışımları ince veya pelet formdaki yoğun yem karmalarına karıştırılarak, hayvanların tüketimine sunulmaktadır. İz mineral ön karışımları çiftlik hayvanlarının verim ve fizyolojik durumları dikkate alınarak gereksinmeleri doğrultusunda kg yemde istenen düzeyde iz element içerecek şekilde hazırlanırlar ve karma yem üretim aşamasında 1 ton yeme genellikle 1 veya 2 kg ön karışım şeklinde dahil edilirler.

Bilindiği gibi ülkemizde çiftlik hayvanlarına genellikle inorganik formda sunulan iz elementler eriyebilir formda, klorid veya sülfat olarak veya eriyemez formda oksit veya karbonat olarak ön karışımlara dahil edilmektedirler. İnorganik mineraller bağırsak lümeninde ligandlara bağlanarak organik forma dönüştürüldükten sonra emilirler. Ligandlar amino asit, peptid, nişasta gibi organik maddelerdir (McDowell, 2003). Bağırsak ortamında interaksiyona giren veya ligand bulamayan iz mineraller bağırsaklardan dışarı atılır. Özellikle iz minerallerin birbirleriyle interaksiyona girerek ayrılmaz bağlar oluşturması iz mineral beslenmesinde en sık karşılaşılan sorunlardan biridir. Modern hayvan beslemede çiftlik hayvanlarının iz mineral gereksinimi ekonomik nedenlerle inorganik formlarda karşılanır. İnorganik yapıda, amaca özel dozda ön karışım haline getirilen iz elementler, karışım içinde birbirleri ile etkileşime girebilmekte ve oluşturdukları kompleks yapılar nedeniyle sindirilebilirlikleri önemli oranda düşmekte, beklenen faydanın sağlanmasında yetersizlikler yaşanmaktadır,

Son yıllarda ileri teknoloji kullanımı ile hayvan besleme açısından esansiyel öneme sahip iz elementler enkapsüle veya şelat formlarda üretilmeye başlanmış, önkarışım içinde iç etkileşimleri önlenmiş ve sindirilebilirlikleri ve biyolojik yarayışlılıkları çok daha yüksek organik iz element formları haline getirilmişlerdir. Organik yapıya bağlı iz minerallerin biyolojik etkinliğinde, ürünün elde edilmesinde kullanılan kaynağın kimyasal yapısı ve bağlanma özellikleri oldukça önemlidir. Organik mineral terimi; metal iyonunun, metal-aminoasit kompleksi, metal-aminoasit şelatı, metal-propiyonat, metal-polisakkarit, metal-maya kompleksi, metal-organik asit kompleksi şeklinde oluşturduğu formlara verilen addır (Patton, 1990). Özellikle kemik mineralizasyonu, yumurta kabuk kalitesi, üreme performansı ve embriyo gelişimi dahil pek çok verimle alakalı fonksiyon için esansiyel özelliğe sahip olan iz elementlerin yeterli miktarda organizmaya temini, yarayışlılığı, sindirim sisteminden emilimi, kan yoluyla taşınması, depolanması ve gereksinim duyulan miktarlarda hazır bulunması iz mineralin kimyasal yapısı ve hayvana tedarik edilen formu ile çok yakından ilişkilidir.

Kanatlılarda yumurta verimi, yumurta kalitesi ve yemden yararlanma düzeyi üzerine rasyon iz element düzeyinin etkisi, inorganik veya organik kaynakların etkinliği üzerine değişik araştırmalar yürütülmüş; ancak damızlık tavuklar, yumurtacı tavuklar ve etlik piliçlerde pratik uygulamalara esas kesin bulgular elde edilememiştir. Etçi damızlıklarda rasyonda çinko-metionin katkısının yumurta ağırlığı, yumurta verimi, civciv ağırlığı ve bağışıklık üzerine etkili olmadığı (Kidd et al., 1992); ancak rasyon çinko içeriğine bağlı olarak broyler damızlıklarda yumurta kalitesi (Amen and Al Daraji, 2011), yumurta verimi ve yemden yararlanmanın (Amen and Al Daraji, 2012) iyileştiği bildirilmiştir. Bir başka çalışmada ise rasyona demir kaynağı eklenmediği sürece yumurta veriminin ve yumurta akı ve sarısında demir içeriğinin düşük olduğu bildirilmiştir (Bess et al., 2012). İleri yaşlardaki yumurtacı tavuklarda rasyona organik manganez, bakır ve çinko katkısı ile damızlık Cobb’larda inorganik kaynaklar (%100) yerine inorganik (%60)+organik (%40) çinko, manganez ve bakır kullanımının yumurta kabuk ağırlığı ve kalınlığını artırdığı, erken embriyo ölümlerini ise azalttığı bildirilmiştir (Favero et al., 2013).

Yumurtacı tavuklarda inorganik (oksit) çinko ve manganez kaynakları yerine organik (amino asit şelat) çinko ve manganez kaynakları kullanımının ileri yaşlarda azalan kemik direnci ve yumurta kabuk kalite kayıplarını önleyeceği gözlenmiştir (Swiatkiewichz and Koroleski, 2008). Yumurtacı tavuklarda rasyona inorganik iz minerallere ek olarak organik çinko, manganez ve selenyum ilavesinin yumurta kuru madde içeriğini yükseltilebileceği saptanmıştır (Fernandes et al., 2008). Yumurtacı tavukların beslenmesinde organik esaslı iz minerallerin organik yapılarına bağlı olarak da etkilerinin değiştiği, özellikle organik bakır kaynaklarından metionin şelatı bakırın, kitosan şelatı bakır, maya şelatı bakır ve inorganik bakıra oranla yumurta verimi ve yumurta ağırlığını önemli oranda artırdığı, yumuşak kabuk oluşumunu azalttığı, yumurta besin madde içeriğini değiştirmediği; taşlık erezyon indeksini ise yükselttiği saptanmıştır (Lim and Paik, 2006).

YUMURTA KABUĞUNUN YAPISI ve OLUŞUMU

Kabuk kalitesi ve bunu etkileyen faktörleri iyi kavrayabilmek için kabuğun morfolojik yapısının daha yakından tanınması gerekir. Bilindiği gibi yumurta kabuğu içten dışa doğru 7 tabakadan oluşmaktadır. Kabuk altı zarı, mememsi tabaka, kristal çit tabaka, dikey kristal tabaka, pigment tabaka ve kutikuladır (Şekil 2, Anonimous, 2013).

Yumurta kabuk altı zarı, kaynatılmış yumurtada kabuktan hemen sonra, soyulabilir özelliği ile dikkat çeken bölümdür. Kollajen tipte lifli proteinin de yer aldığı özel bir yapıya sahiptir (Wong et al., 1984). Bu yapı içinde dermaten sülfat ve kondratin sülfat gibi glukosaminoglikanlar, glukoproteinler de yer alır. Yumurta kabuk altı zarında ayrıca hyloronik asit, sialik asit, desmosin, izodesmisin, ovotransferrin, lizil oksidaz ve beta-n-asetilglukozamin gibi bileşenler de vardır (Ruff et al., 2009).

Uterusta sentezlenen kabuk öncesinde, yumurta yolunun isthmus bölümünde kabuk zarının üzerinde mememsi yapılar teşekkül eder. Mememsi yapılarca üretilen protein liflerinin oluşturduğu “organik matriks”, tüm zar üzerinde kafes şeklinde teşekkül eder, ara boşluklarında kalsiyum kristallerinin birikeceği ağımsı yapıyı oluşturur. Lif ağları arasına dikey yönde dolan kalsiyum kristalleri ise kabuğa ekstra direnç sağlar. Kabuğun %3.5’nu oluşturan organik matriks, oluşumu ve dağılımı açısından kabuk kalitesi için son derece önemli olmasına rağmen genellikle pek dikkate alınmaz. Organik matriksin öneminin kavranılması için kabuk oluşumunun detaylı irdelenmesi gerekir.

Organik matriksi oluşturan protein liflerinin kalsifikasyonu ile mememsi yapı tarafından uterusta kabuk oluşumu başlatılır. Bu oluşum öncesi yumurta yolunda isthmus bölgesinde yumurta zarı üzerinde mememsi tabakayı oluşturan düzensiz konik yapılar gelişir ve dışarıya doğru bağlantı oluşturarak yumurta kabuğu formasyonunun başladığı noktaları oluşturur. Mememsi tabakanın düzgün oluşumu ve tüm zar boyunca dağılması ve kaplaması istenir. Bu yapının oluşumu ve gelişimi genetik olarak kontrol altındadır. Bu tabakanın oluşumunda bir anormallikle karşılaşılması kabuk yapısı ve dayanıklılığında ciddi sorunlara yol açar. Bu yapı, kabuk kalınlığının üçte birini oluşturur. Yumurta zarına paralel yatay düzlemde oluşan organik matriks, kabuğa elastikiyet ve şok dayanıklılık sağlarken, bu organik matriks içinde kalsifikasyon sonucu yan yana sıralanmış şekilde oluşan kalsiyum sütunları kabuğa dış baskıya karşı ekstra dayanıklılık sağlar (Şekil 2).

Şekil 2. Yumurta kabuğunun kesiti

Matriks proteinin amino asit içeriği tavuk yaşlandıkça değişmekte ve bu değişim kabuk kalitesini de etkilemektedir. Organik matriksin sentezi ve teşekkülündeki değişim kabuk oluşumunu ve devamında da kabuk kalitesini olumsuz etkiler. Rasyonla yeterli miktarda alınan bazı iz mineraller, özellikle manganez ve çinko organik matriksi oluşturan lif ağlarının teşekkülünde ve yapının üzerinde-içinde gerçekleşecek kalsifikasyonda büyük önem taşır. Bu iz minerallerden birinin veya her ikisinin yetersizliği matriksin formasyonu, kabuğun oluşumu ve yumurta verimini olumsuz etkiler. Bu problemin temelinde manganezin mukopolisakkaritlerin sentezi için vazgeçilmez olması, glukoprotein yapının da kabuk oluşumu için gerekli kalsifikasyonu etkilemesinden kaynaklanmaktadır. Çinko ise organik matriksin yapısal bileşeni keratinin sentezi için esansiyel öneme sahip olup, ayrıca karbondioksitin su içinde çözünmesini sağlayarak karbonik asit/bikarbonat oluşumunu sağlayan karbonik anhidraz enziminin temel kompenentidir.

Kristal çit tabaka, kalsifikasyon aşamasında kalsiyum kristallerinin çit örgü şeklinde yapılanması sonucu oluşur. Bu yapıda kalsiyum kristalleri kabuk yüzeyine dik sütünlar şeklindedir ve kabuğa dayanıklılık sağlar. Bu dikey damlacıklar birbirine bağlanarak-birleşerek kabuğun kalınlaşmasını ve böylece organik matriks desteğinde proteo-seramik yapı oluşumunu sağlar. Kristal yapının %96’sı kalsiyum karbonat olup, az miktarda da magnezyum karbonat ve trikalsiyum fosfat içerir. Magnezyum kabuğa sertlik kazandıran mineraldir. Kristal çit, kabuk kalınlığını oluşturan önemli bir bölüm olup, kabuğa mekanik dayanıklılık sağlar. Yumurta kabuğunun kalınlığı yumurtanın uterusta kalış süresine ve uterus sıvısı ile transfer edilen kalsiyum miktarına bağlı olarak değişir. Optimal düzeyde beslenen bir tavuk normal olarak yumurta büyüklüğüne bağlı olmaksızın her gün belli miktarda kabuk sentezler. Yumurta yaşla büyüdükçe doğal olarak kabuk incelmesi görülür. İncelme rasyon besin madde bileşimi, sindirilebilirlik, genetik ve çevre koşullarından (yüksek sıcaklık) da etkilenebilmektedir.

Dikey kristal tabaka, yumurta kabuğunun en dış yüzeyindeki dikey konumda oluşmuş mineral tabakadır. Bu tabaka çok yoğun kalsiyum içeren; ancak oldukça ince, dış yüzeye dik, yumurtaya sertlik ve dış yüzeye pürüzsüzlük veren bir yapıdadır. Yumurta kabuğunun mine tabakası olarak da adlandırılabilir.

Pigment tabaka, yumurta kabuğunun kalsifikasyonu sonunda kabuk içine pigment depolanması sonucu oluşan renkli dış tabakadır. Kabuğun beyaz veya kahverengi olması aynı pigmentin kabuğa farklı miktarlarda depolanması sonucu oluşur. Yumurta kabuğu ticari yumurtacılarda en açık beyazdan, kırık beyaza, kreme, kahverengimsi tona kadar değişebilir. Kabuk rengi kabukta yer alan pigmentin ışığı yansıttığı renktir. Kabuk pigmentlerinin önemli kısmı hemoglobin metabolizması sonucu açığa çıkan protoporfirin ve biliverdin kökenlidir. Bu pigmentler kan yoluyla karaciğerden uterusa taşınır. Kabuk pigmentleri uterusta kan hücrelerinden de üretilebilir. Kabuk pigment üretimi genç tavuklarda yüksek olup, yaşla beraber azalma eğilimindedir. Normal olarak ergin bir tavuk belli miktar pigment üretir, bu miktar yumurta büyüklüğünden bağımsızdır. Yumurta yolunu etkileyen hastalıklar kabuk pigmentasyonunu olumsuz etkiler. Stres ve aşırı güneş ışığına maruz kalma kabuk renginin açılmasına neden olur. Kabuk rengini etkileyen en önemli faktör hayvanın genetiği olup, beyaz veya kahverengi kabuk tamamen genetik kontrol altındadır. Kabuk üzerinde spot-benek oluşumu genellikle kahverengi yumurtacılarda, pigmentin belli noktalarda aşırı yoğunlaşması sonucu görülür. Yabani kuşların yumurtalarında gözlenen aşırı beneklilik doğal ortamda yumurtanın kamufle edilmesi yani gizlenmesi içindir.

Kutikula tabakası yumurtanın en dış tabakası olup kalsiyum içermeyen tamamıyla protein yapıda bir tabakadır. Bu tabaka uterustan yumurta ayrılmadan hemen önce protein tabiatında özel bir sıvının sekrasyonu sonucu oluşur. Bu tabaka yumurtanın dış yüzeyine kayganlık, pürüzsüzlük ve parlaklık vererek taze yumurta özelliği verir. Bu tabaka yumurtanın içine mikroorganizma girişini engeller. Yumurtanın yıkanması bu tabakanın kaybına neden olarak gaz alışverişini sağlayan porlardan mikroorganizmaların içeriye girmesine ve yumurta içine kadar nüfuz etmesine neden olur.

KABUK KALİTESİ VE ORGANİK MATRİKS

Organik matriksin kabuk kalitesindeki rolü genellikle göz ardı edilir.  Organik matriks oluşumunda ortaya çıkan her hangi bir sorun, kalsifikasyonda sorun olmasa bile kabuğun dayanıklılığının azalmasına neden olur. Bu matriksi oluşturan lif ağları yapısal olarak protein ve mukopolisakkarit kompleksinden oluşan glukoproteindir. Bu proteinin %90’nı yapısında kükürt içeren (%70-75)  keratinden,  %10’da kollajen proteininden oluşur. Kollajen, fibröz yapıda dayanıklılık ve bağ dokuya esneklik veren özel bir protein olup, vücutta kemik, eklem ve deride yer alan vücut proteinlerinin yaklaşık %30’nu, yumurta kabuk altı zarı proteinin ise %95’ni oluşturan çok özel proteindir.

Kollajenin biyosentezi sentezini etkileyen unsurların başında enzimatik reaksiyonları indükleyen kollajenin hammaddesi hidroksiprolinin oluşumunda (prolin amino asitinden) görev alan askorbik asit ve prolil hidrolaz enzim aktivitesini indükleyen silisyum gelmektedir. Kollajen proteininin sentezi için arjinin ve prolin amino asitleri özel öneme sahiptir.

Piroglutamik acid (PCA, 5-oxoproline, pidolik asit veya pyroglutamate) bağırsaklarda arginin ve prolin sentezini aktifleyerek kollajen biyosentezini uyarır. Arginin, yumurta kabuğu kalitesine büyüme hormonu, kalsiyum bağlayan protein ve kollajen sentezini etkilediği için  müdahil olur. Arjininin büyüme hormonu sentezini uyarması endojen somatostatin sekresyonunu baskılaması ile oluşmaktadır (Alba-Roth et al., 2009). Yumurta kabuğu organik matriksi yanında yumurta kabuk altı zarı da kollajen içermektedir. Zar, %88 protein, %10.5 kül, %1 karbonhidrat ve %0.35 yağdan oluşmaktadır (Ponkham et al., 2010).

İskelet sisteminde kemikleri sararak daha fazla sağlamlık kazandıran kollajen, yumurta kabuğunun altındaki zarın ise temel bileşeni olarak kabuğa esnek bir zemin oluşturur, şok baskı-kırılmaya karşı alttan destek olur. Bu işlevin yerine getirilmesi için kollajenin biyosentezinin sorunsuz olması, biyosentez için gerekli besin maddelerinin (amino asit, vitamin, mineral vb) tavuğa rasyonu ile eksiksiz temin edilmesi gerekir (Şekil 3)

Şekil 3. Kollajen biyosentezi ve kabuk altı zarı açısından önemi

Yaşla birlikte yumurta kabuk kalitesinde yaşanan bozulmanın iki önemli nedeni vardır. Bunlardan birincisi yaşla birlikte kalsiyum sindiriminde, emiliminde ve kanın taşıma kapasitesinde yaşanan gerileme, ikincisi ise yaşla birlikte kollajen biyosentezindeki aksamadır. Bu nedenle ileri yaşlardaki yumurta tavuklarının beslenmesinde kullanılacak yemlerde kalsiyum oranı ve kullanılan kalsiyum kaynağının sindirilebilirlik düzeyine dikkat etmek gerekir. Yine yaş ile birlikte azalan kollajen biyosentezini iyileştirmek amacıyla biyosentezde görev alan unsurların rasyon bileşimindeki oranlarına dikkat etmek gerekir. Özellikle kollajen biyosentezini uyaracak pidolik asit, askorbik asit kaynakları ile kalsiyum sindirilebilirliğini iyileştirecek organik asit kaynaklarına rasyonda yer vermek gerekir. Böylece yaşa bağlı olarak yumurta kabuk kalitesinde yaşanan düşme azaltılacak, pazarlanabilir yumurta miktarı korunabilecektir.

SONUÇ

Sofralık olarak besin madde içeriği ile insanlar için çok değerli bir gıda, kuluçkalık olarak piliç eti ve yumurta üretiminde kullanılacak civcivlerin eldesinde çok önemli damızlık materyal olan yumurta, üretici ve tüketici beklentilerine uygun kalite hedefiyle üretilmelidir. Aksi takdirde pazarlanabilirliğinde yaşanan sorunlar işletme karlılığını etkilemektedir. İster sofralık ister kuluçkalık olsun yumurta kabuğunun sağlamlığı en önemli kalite ölçütüdür. Kırık yumurta sofralık olarak satılamadığı gibi kuluçkalık amaçlı da kullanılamaz. Yumurta kabuğunun sağlamlığı hayvanın yaşı ve beslenmesi ile yakından alakalıdır. Tavuk yaşı ilerledikçe daha büyük; ancak daha ince kabuklu yumurta verir. Hangi yaşta olursa olsun yumurtacı tavuklarda (hibrit veya damızlık) kırık-çatlak yumurta sayısının kontrolünde kabuk kalitesi üzerine etkili tüm besleme unsurları dikkate irdelenmeli, rasyon makro mineral (kalsiyum, fosfor, magnezyum), iz mineral (demir, çinko, bakır, manganez, selenyum), vitamin (A, E, D), esansiyel amino asitlere ek olarak glutamik asit, glisin, prolin hidroksiprolin içerikleri de kontrol edilmelidir. Bu besin maddelerinin yalnızca miktarları değil bunların kaynakları da gözden geçirilmeli; rasyonda sindirilebilirlikleri yüksek kaynakların kullanımına öncelik verilmeli, özellikle iz mineraller için organik esaslı kaynaklar tercih edilmelidir.

KAYNAKLAR

Ajakaiye, J. J., A. Perez-Bello, A. Mollineda-Trujillo 2011.  Impact of heat stress on egg quality in layer hens supplemented with l-ascorbic acid and dltocopherol acetate. Vet. Arhiv. 81:119-132, 2011.

Alba-Roth, J., Muller, O.A., Schopohl, J., Werder, K.V., 2009). Arginine Stimulates Growth Hormone Secretion by Suppressing Endogenous Somatostatin Secretion. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 67(6):12-19.

Anonimous, 2013. The sciene of egg quality. Technical Update. Hy-Line International.

Amen, M. H. M., and Al-Daraji, H. J. 2012. Effect of dietary zinc on productive performance of broiler breeder chickens. Int. J. App. Poult. Res. 1(1):5-9.

Amen, M. H. M., and Al-Daraji, H. J. 2011. Zinc improves egg quality in Cobb500 broiler breeder females. Int. J. of Poult. Sci., 10:471-476.

AOAC, 2000. Official Method of Analysis, 17th ed. Association of Official Analytical Chemists, Arlington (USA).

Atik, Z. ve Ceylan, N. 2009. Yumurta kabuk kalitesine mineral maddelerin etkisi. Teknik Tavukçuluk Dergisi, 8: 50-57.

Austic, R.E and Nesheim, M.A. 1990. Poultry Production. 13.th Edit. Lea & Febiger, Philadelphia, London, 325p.

Chowdhury, S. D. 1990. Shell membrane system in relation to lathyrogen toxicity and copper deficiency. World’s Poult. Sci. J. 46:153–169.

Favero, A., Vieira, S. L., Angel, C. R., Bess, F., Cemin, H. S., and Ward, T. L. 2013. Reproductive performance of Cobb 500 breeder hens fed diets supplemented with zinc, manganese, and copper from inorganic and amino acid-complexed sources. J. Appl. Poult. Res. 22:80-91.

Fernandes, J. I. M., Murakami, A. E., Sakamoto, M. I., Souza, L. M. G., Malaguido, A., and Martins, E. N. 2008. Effects of organic mineral dietary supplementation on production performance and egg quality of white layers. Brazilian J. Of Poultry Sci. 10:59-65.

Gilbert, A.B. and Pearson, R.A. 1983. Egg Formation in Poultry. In: Nutritional Physiology of Farm Animals. Edits. J.A.F.Rook, P.C.Thomas. Longman, Newyork.

Greengard, O., Sentenac, A., Mendelsohn, N., 1964. Phosvitin, the iron carrier of egg yolk. Biochim. Biophys. Acta 90, 406–407.

Gupta, L. 2008. Egg Shell quality. http://www.thepoultrysite.com/articles/1003/factors-influencing-shell-quality/, İnternet erişimi, 14.12.2016.

Hopkins, J.R. 1989. Dietary phopshorus for laying hens. In: Recent Developments in Poultry Nutrition. Edit. D.J.A.Cole, W. Haresign, Butterworths.

Kidd, M., Anthony, N. B., Johnson, Z. And Lee, S. 1992. Effect of zinc methionine supplementation on the performance of mature broiler breeders. J. Appl. Poultry Res. 1:207-211.

Kutlu, H.R. 2014. Tavukların Beslenmesi. In: Tavukçuluk Bilimi: Yetiştirme, Besleme, Hastalıklar. Edits. Türkoğlu, M., Sarıca, M, Genişletilmiş 4. Basım, Bey Ofset Matbaacılık, 651 sayfa, Ankara.

Leeson, S. and Summers, J.D. 2001. Scott’s Nutrition of the Chicken. 4th Edit. University Books, PO Box 1326, Guelph, Ontario, Canada N1H 6N8, 591 p.

Lim, H. S., and Paik, I. K. 2006. Effects of dietary supplementation of copper chelates in the form of methionine, chitosan and yeast in laying hens. Asian-Aust. J. Anim. Sci. 19:1174-1178.

McDowell, L.R. 2003. Minerals in animal and human nutrition 2003 pp. xvi + 644 pp, Elsevier Science, B.V. Amsterdam.

Nys, Y. 2001. Recent developments in layer nutrition for optimising shell quality. Pages 42–52 in Proc. 13th European Symposium on Poultry Nutrition. Blankenberge, Belgium.

Nys, Y., M. T. Hincke, J. L. Arias, J. M. Garcia-Ruiz, and S. E. Solomon. 1999. Avian eggshell mineralization. Poult. Avian Biol. Rev. 10:143–166.

Patton, R.S., 1990. Chelated minerals: what are they, do they work? Feedstuffs. 62(9): 14-17.

Ponkham, W.,. Limroongreungrat, K.  and Sangnark, A. 2010. Extraction of collagen from hen eggshell membrane by using organic acids. International Conference on Agriculture and Agro-Industry (ICAAI2010), Food, Health and Trade 19-20 November 2010

Roque, L., and M. C. Soares. 1994. Effects of eggshell quality and broiler breeder age on hatchability. Poult. Sci. 73:1838–1845.

Ruff, K. J.; DeVore, D.P., Leu, M.D., Robinson, M.A. 2009. Eggshell membrane: A possible new natural therapeutic”. Clinical Interventions in Aging. 4: 235–240.

Sarıca, M. ve Erensayın, C. 2014. Tavukçuluk Ürünleri. In: Tavukçuluk Bilimi: Yetiştirme, Besleme, Hastalıklar. Edits. Türkoğlu, M., Sarıca, M, Genişletilmiş 4. Basım, Bey Ofset Matbaacılık, 651 sayfa, Ankara.

SAS, 2000. User’s Guide: Statistics, Version 8.0 Edition. SAS Institute, SAS Inst, Cary, (USA).

Shafer, D.J., Carey, J.B., Prochaska, J.F.. 1996. Effect of dietary methionine intake on egg component yield and composition. Poult. Sci.75(9):1080-5.

Swiatkiewicz, S., and Koreleski, J. 2008. The effect of zinc and manganese source in the diet for laying hens on egg shell and bones quality. Veterinari Medicina. 10:555-563.

Wong, M., Hendrix, M.J.; van der Mark, K.; Little, C.; Stern, R., 1984. Collagen in the egg shell membranes of the hen”. Dev Biol. 104 (1): 28–36.