卵内光谱分析是一项新兴的雏鸡福利技术。在蛋鸡产业中，雄性雏鸡被视为生产上的缺陷品。蛋鸡品种无法产出足够的肉，而雄性雏鸡又不产蛋。传统上，人们饲养公鸡是为了吃肉，而饲养母鸡是为了产蛋。然而，在20世纪20年代至30年代，出现了一些新的鸡种，它们在育肥和产蛋方面都非常高效。因此，淘汰雄性雏鸡成了一项常见的做法。

如今，刚出生一天的雄性雏鸡经常被绞死、熏死，甚至被扔进垃圾袋，任其被压死或窒息而死。全球每年约有70亿只雏鸡（约占新生雏鸡的一半）遭此厄运。其中一些雏鸡被用于动物饲料、肥料或制药行业。然而，这只占雏鸡总数的不到2-3%。如此大规模地扑杀雄性雏鸡，引发了伦理和动物福利问题。

目前雏鸡性别鉴定过程非常耗费人力。训练有素的工人必须分辨出雏鸡翅膀长度的细微差异，或者可能需要挤出雏鸡的粪便，直到其生殖器清晰可见才能确定雏鸡的性别。如果能在雏鸡孵化前进行性别鉴定，对行业来说会更加便捷。这将节省孵化时间和金钱，并节省鸡蛋的存放空间。幸运的是，新技术正在兴起，可以在孵化前预先确定每个胚胎的性别。雄性鸡蛋随后可以被合法地宰杀，或用于流感疫苗。流感疫苗每年需要大约1亿个受精卵。

在今天的文章中，我们将探讨两种可用于鸡蛋性别鉴定的蛋内光谱技术和方法。

蛋内光谱分析

一、傅里叶变换红外光谱

傅里叶变换红外 (FTIR) 光谱可用于检测刚产下的鸡蛋。这种光谱分析依赖于找到胚盘并检查其细胞的化学组成。要开始性别鉴定过程，必须使用设备将红外光照射到胚盘上。然而，蛋壳对光学检查构成了障碍。因此，大多数新兴光谱技术都需要在蛋壳内部开一个小孔。使用二氧化碳激光器，这可以在一秒钟内非常精确地完成。如果高能激光接触到胚盘细胞，它们就会受到伤害，并可能阻止孵化。为了防止这种情况发生，激光只能穿透钙化的蛋壳。这样可以留下蛋壳的内膜，保护未来的胚胎。

接下来，在傅立叶变换红外光谱 (FTIR)检测过程中，检测器将收集胚盘细胞反射和透射光的数据。这些数据构成了细胞的“分子指纹”。雄性和雌性胚盘含有不同的化学分子，每种分子都会产生不同的光特征。具体来说，雄性胚盘细胞的 DNA 含量高于雌性细胞。使用 FTIR 光谱进行性别鉴定的整个过程仅需几秒钟。

蛋内光谱法-FTIR的影响

在2018年的一项研究中，允许进行光学分析的最小孔径为12毫米。该研究还探讨了傅立叶变换红外光谱（FTIR）对受检蛋孵化率的影响。研究人员取了一批4736枚蛋，将其分成一个对照组和几个实验组。每组的孵化条件各不相同。蛋壳上的孔洞采用上述激光方法打开。

结果表明，FTIR光谱法检测未孵化蛋和已孵化蛋的孵化率存在显著差异。孵化时间越长（本研究中最长可达72小时），孵化率越高。与孵化时间最短的蛋（24小时）相比，未孵化蛋和新鲜产下的蛋的孵化率降低了6.6%。[1] FTIR光谱法必须谨慎操作，因为胚盘非常脆弱，对环境非常敏感。红外光强度足以诱导胚盘发生分子变化。

二、拉曼光谱

拉曼光谱法与傅立叶变换红外（FTIR）蛋内光谱法类似。两者相似之处在于，拉曼光谱法利用早期胚胎细胞的散射光模式来确定其生化成分。然而，拉曼光谱法与傅立叶变换红外（FTIR）在识别成分的方法上有所不同。区别在于，拉曼光谱法照射样品的光属于近红外 (NIR) 光波段，从而避免接触时损伤细胞。

要启动拉曼散射过程，应设置一个发射近红外（NIR）范围内单一波长（例如 785 nm）的二极管激光器，使其指向单条血管。该激光器应使用 100 微米范围内的光纤连接到显微镜。目前已有一些已投入使用的相机可以自动查找并跟踪良好的血管样本。

一旦散射光被探测器收集到，就可以利用复杂的方法分析其模式。例如，可以使用化学计量技术， 将高强度荧光与较弱的拉曼信号叠加。我们不能直接分析强度模式，是因为拉曼光谱法中散射光的变化很大。这会导致性别读数不准确。

分析

接下来，叠加的谱带可以与胚胎血细胞中的血红蛋白、脂质和核酸进行匹配。具体来说，血红蛋白提供荧光信号。现在我们可以确定雏鸡的性别了。如前所述，雄性胚胎的性染色体和血细胞中的DNA数量要大2%。此外，孵化13天后，雄性胚胎的荧光信号会比雌性更强。此外，雄性胚胎的CC伸缩振动模式和DNA核酸的磷酸二酯伸缩振动信号会更强。另一方面，雌性胚胎的酰胺III和CHx变形模式会更强。

拉曼光谱法对蛋内的​​影响

值得注意的是，2016 年的一项研究利用拉曼光谱法对孵化期为 80 至 88 小时的蛋进行了分析。蛋壳孔径用激光缩小至 10 毫米。与 12 毫米的研究组相比，该研究组的孵化率高出 4%。能够进行充分光学分析的最小孔径取决于显微镜物镜的最高数值孔径。然而，这项研究发现，12 毫米的孔径可以提供更可靠、更一致的结果。如果覆盖孔径的内膜被刺破，可以使用生物胶带将其封住。