W skorupkach jaj występują trzy podstawowe barwniki: protoporfiryna oraz biliwerdyna i jej chelat z cynkiem. W skorupkach białych jaj nie ma żadnego barwnika.

Zdjęcie: Scratch Cradle

Jeśli w artykule nie podaję, że chodzi o kury lub drób, to znaczy, że informacja dotyczy ogólnie ptaków, różnych gatunków.

Protoporfiryna IX

Kolor skorupki: brązowy i wszelkie jego odcienie, z różowawym włącznie oraz kolory czerwonawe, żółte i czarne. U ptaków, które mają nakrapiane jaja, plamki pochodzą też z tego barwnika.

Porfiryny to makrocykliczne związki organiczne występujące w organizmie. Składają się z czterech pierścieni pirolowych. Porfiryny są barwnikami, wykazują też czerwoną fluorescencję w promieniach UV.

Protoporfiryna jest jednym z barwników porfirynowych.

Barwna protoporfiryna IX (III) powstaje w mitochondriach z bezbarwnego protoporfirynogenu III w enzymatycznej reakcji utlenienia.

Pewne badania wskazują, że porfiryna może występować w skorupkach w postaci chelatów z metalami. Rozważany jest wpływ metali ze środowiska.

Po połączeniu protoporfiryny IX z żelazem powstaje hem, który wchodzi w skład hemoglobiny. Rozerwanie pierścienia hemu prowadzi do powstania kolejnego barwnika - biliwerdyny (o tym niżej).

W literaturze, zwłaszcza popularnej i starszej, można spotkać także inne nazwy, najczęściej: porfiyna, owoporfiryna i ooporfiryna.

Biliwerdyna oraz chelat cynku biliwerdyny

Kolor skorupki: niebieski, niebieskozielony, zielonoszary (czyli wszystkie odcienie związane z niebieskim i niebieskozielonym).

Biliwerdyna

Biliwerdyna jest jednym z barwników żółci. Barwniki te powstają w wyniku rozerwania cząsteczki hemu i stanowią formę związków wydalniczych, głównie dla eliminowania z obiegu martwych erytrocytów (czerwonych krwinek). Biliwerdyna powstaje w reakcji oksydacyjnego rozszczepienia pierścienia hemu. Jest to zielony barwnik żółciowy. U ptaków jest końcowym produktem przemian hemu i w tej postaci jest wydalana. U ssaków ulega dalszym przemianom do bilirubiny (czerwonopomarańczowego barwnika żółciowego).

W skorupkach jaj występuje biliwerdyna IX α czyli biliwerdyna w układzie spiralnym.

Biliwerdynian cynku (II)

Występująca w układzie spiralnym biliwerdyna może łączyć się z metalem (w tym przypadku cynkiem), utworzy wtedy kompleks (chelat), który jest oddzielnym barwnikiem skorupki jaj.

W literaturze, starszej i popularnej, występuje nazwa oocyanin, oocyan, a w polskiej oocyjanina. Jest to nazwa z początku XX wieku, z okresu, kiedy nie znano dokładnej budowy chemicznej barwnika. Poza tym spotyka sie także uproszczone nazwy: biliwerdyna lub biliwerdyna IX. Nazwę "biliwerdynian cynku (II)" utworzyłam zgodnie z zasadami tworzenia nazw chelatów.

Biliwerdyna jest nietrwała, pod wpływem światła rozkłada się, dlatego w muzeach obserwuje sie bladnięcie niebieskich jaj po dłuższym czasie przechowywania.

Niebieski kolor skorupek jaj nie ma żadnego związku z niebieską barwą piór występującą u  niektórych gatunków ptaków.

Inne barwniki

W skorupkach jaj spotyka się także niewielkie ilości innych barwników, m. in: koproporfirynę (zarówno w niebieskich jak i brązowych), uroporfirynę, a także jeszcze inne niezidentyfikowane barwniki porfirynowe.

Kolor skorupki

Kolor skorupki zależy od wzajemnych proporcji różnych barwników w skorupce, a to jaki barwnik dostanie sie do skorupki, zależy od tego jakie geny posiada dany ptak.

Tablica XXII Punneta

Po lewej są jaja bez dodatku niebieskiego, po prawej z niebieskim.

Od góry:

brązowe i oliwkowe

jasnobrązowe i zielone 

białe i niebieskie.

Biały

Biały kolor skorupki jest wtedy, kiedy w skorupce nie ma żadnych barwników.

Kury znoszące białe jaja, m. in.: leghorn, brodacz antwerpski, appencelska czubata, crevecoeur, czubatka polska, houdan.

Niektóre rasy znoszą jaja o skorupkach białych lub kremowych, np. sebrytka, serama.

Niebieski

Jak wspomniałam już wyżej, za ten kolor odpowiedzialne są barwniki żółciowe: biliwerdyna i jej chelat z cynkiem.

Cześć skorupek wykazuje czerwoną fluorescencję w świetle UV.

Kury znoszące niebieskie jaja: araukany oraz chińskie kury  Dongxiang i Lushi.

W skorupkach jaj araukan znajdowano poza biliwerdyną i biliwerdynianem cynku także pewne ilości koprotoporfiryny oraz protoporfiryny.

Brązowy (czerwony, żółty, czarny)

Z kolor brązowy, jak już zostało powiedziane, odpowiadają barwniki porfirynowe.

Intensywność koloru jest cechą genetyczną i zależy od ilości barwnika odłożonego w skorupce. Ilość barwnika może się jednak zmieniać niezależnie od cech genetycznych.

W okresach kiedy kury znoszą intensywnie duże ilości jaj, brąz skorupki ma tendencję do mniejszej intensywności. Wynika to z intensywnego wykorzystywania syntetyzowanego przez kurę barwnika i w związku z tym mniejszej ilości barwnika przypadającego na jedno jajo. Stare kury także mają tendencję do znoszenia jaśniejszych jaj. W takich przypadkach cechy genetyczne się jednak nie zmieniają i kura przekazuje geny intensywnego brązowego potomstwu.

Kury znoszące jasnobrązowe jaja, m. in.: niuhempszyr (New Hampshire), australorp, kochin, wajandota, plymutrok (Plymouth Rock), ohiki, orpington.

Kury znoszące ciemnobrązowe jaja, m. in.: maran (Marans), barneweldzka, welsumska, fawerola.

Wiele ras kur znosi jaja ze skorupkami w różnych odcieniach brązu.

Oliwkowa

Oliwkowy  kolor skorupki powstaje w wyniku działania obu grup barwników. Barwnik powodujący niebieską skorupkę i barwnik powodujący jasnobrązową skorupkę da w konsekwencji skorupkę oliwkowozielonkawą. Natomiast barwnik powodujący niebieską skorupkę oraz ciemny brązowy da skorupkę oliwkową. Wzajemne relacje poszczególnych barwników z obu grup, będą powodować różne odcienie zielonooliwkowego koloru.

Zdjęcie: Scratch Cradle

Najbardziej intensywne oliwkowe jajka uzyskuje się krzyżując araukany z maran(s)ami.

Inne kolory

Niektóre kury znoszą jaja o skorupkach w kolorze różowym (nie różowawobrązowym) czy nawet purpurowe, śliwkowe oraz szare (nie brudnoniebiskie). Nie wiadomo skąd takie kolory, ani od jakich barwników pochodzą, ani jakie jest ich pochodzenie genetyczne. Aktualnie znane są tylko barwniki, które wymieniłam wcześniej.

Zdjęcie: Scratch Cradle

Wydaje się, że kolory te pochodzą z nalotu na kutykuli. Kombinacja nalotu oraz barwnika skorupki daje różne odcienie (nalot + biała skorupka daje kolor różowy, nalot + niebieska - szary, a nalot + brązowa - różne odcienie purpurowego). Ostateczny kolor skorupki zależy też od grubości nalotu.

Rola barwników w skorupce oraz kolorów skorupki

Rola barwników w skorupce oraz samego koloru skorupki jest stale jeszcze nie poznana. Istnieją różne hipotezy i różne badania, ale ostatecznej odpowiedzi nie ma. Prawdopodobnie początkowo jaja ptasie były białe, a barwne skorupki rozwinęły się dopiero w toku ewolucji. Przypisuje się temu przede wszystkim rolę ochroną jaj przed drapieżnikami. Ale większość uważa, że nie jest to jedyna funkcja barwników. Bada się przede wszystkim związki rozwoju embriona z kolorem skorupki co wiąże się z dostępem światła słonecznego do rozwijającego sie embriona.

W przypadku niebieskich jaj rozważa się jeszcze jedną rzecz. Biliwerdyna jest antyoksydantem, inne antyoksydanty (np. karotenoidy, niektóre witaminy) zawarte są w żółtku. Jak wynika z badań istnieje pozytywna korelacja między intensywnością koloru skorupki, a zawartością w żółtku przede wszystkim karotenoidów i witaminy E. Tak więc intensywność koloru skorupki świadczy w tym przypadku o kondycji samiczki.

Prowadzone są też różne badania dotyczące wpływu barwników na jakość skorupki. Niektóre dane pozwalają stwierdzić, że porfiryna wzmacnia skorupkę. Natomiast nie zauważono żadnego wpływu biliwerdyny na jakość skorupki.

Odkładanie się barwników

Barwniki odkładają się w skorupkach w gruczole skorupkowym (końcowy odcinek jajowodu). Prawdopodobnie są tam też syntetyzowane. Dawniej sądzono, że biliwerdyna pochodzi z krwi, ale aktualne badania pokazują, że poziom biliwerdyny we krwi u ptaków znoszących niebieskie jaja oraz tych znoszących jaja w innych kolorach jest zbliżony.

Protoporfiryna odkłada się w końcowym okresie pobytu jaja w gruczole skorupkowym, w ostatnich 2-3 godzinach. Z badań wynika, że jej największa koncentracja jest w kutykuli oraz zewnętrznych warstwach skorupki. Brązowy barwnik wnika w pory skorupki. Przy ciemnobrązowych jajkach (maran(s)ów) koncentracja barwnika w porach jest bardzo duża, z tego powodu może dochodzić do zaburzenia odparowywania wody z tych jaj podczas inkubacji. Niektórzy radzą aby przed inkubacją delikatnie zetrzeć wierzchnią warstwę skorupki drobnoziarnistym papierem ściernym.

Niebieskie skorupki mają barwnik także od środka. Nie znalazłam dokładnych danych na ten temat Są jednak badania, które wykazują, ze także w przypadku biliwerdyny największa koncentracja barwnika jest w zewnętrznych warstwach skorupki, a barwnik odkłada się w ciągu 3-4 ostatnich godzin przed zniesieniem.

Odbarwienia skorupki

Istnieje kilka znanych czynników powodujących depigmentację brązowych skorupek.

Najpowszechniejszym czynnikiem jest stres w czasie ostatnich 3-4 godzin tworzenia się jaja, w czasie odkładania barwnika i tworzenia kutykuli. Działanie stresorów powoduje wydzielanie się hormonów stresu, przede wszystkim epinefryny, która miedzy innymi powoduje zaburzenia w tworzeniu się kutykuli. Stres może także spowodować odłożenie się, już na kutykuli, warstwy bezpostaciowego wapnia, która rozjaśnia skorupkę.

Odbarwienie skorupki spowodowane może też być podaniem ptakom niektórych leków, przede wszystkim sulfonamidów i nikarbazyny (kokcydiostatyk). Wysokie dawki leków mogą spowodować całkowite odbarwienie skorupek. Leki te nie są dopuszczone do stosowania u niosek.

Depigmentacja skorupek jest typowym objawem wirusowego zakaźnego zapalenia oskrzeli, występuje także w rzekomym pomorze drobiu.

W przypadku brązowych jaj automatycznie zła jakość kutykuli powoduje odbarwienie skorupki.

Dziedziczenie

Niebieskie jaja

W przypadku niebieskich jajek sprawa jest prosta ponieważ za tą cechę odpowiada jeden gen. Jest to więc proste dziedziczenie jednogenowe.

Gen odpowiedzialny za niebieski kolor skorupek znajduje się na chromosomie 1 (autosomalnym) i został nazwany po angielsku "oocyan", w skrócie stosuje się literę 'O'. Niebieski kolor skorupek powstał w wyniku mutacji. Jest on dominujący w stosunku do innego ubarwienia jaj. Dziedziczenie jest autosomalne dominujące. W niektórych źródłach można znaleźć informacje, że jak kura posiada dwa geny OO to kolor jaj jest bardziej ciemnoniebieski.

Ponieważ gen "O" jest autosomalny, nie ma znaczenia, które z rodziców go posiada. Trzeba tylko pamiętać, że nie zawsze wiadomo jakie geny posiada samiec, ponieważ nie znosi on jaj, a tylko przekazuje geny potomstwu. Wszystkie procenty są statystyką, która sprawdza się tylko przy dużych liczbach, czyli w odniesieniu do wielu lęgów, a nie w każdym pojedynczym lęgu. Gen "O" oraz dwa geny "OO" zaznaczyłam kolorem ciemniejszym, a przypadek jednego genu O i jednego o - jaśniejszym. Jak wspomniałam wyżej, nie musi to oznaczać różnicy w kolorze skorupki, ale myślę, ze tak będzie czytelniej.

1. Oboje rodzice mają dwa geny niebieskich jaj. Wszystkie młode będą także mieć dwa geny niebieskich jaj.

2. Jedno z rodziców posiada dwa geny niebieskich jaj (OO), a drugi tylko jeden (Oo). 50 % młodych będzie miało dwa geny, a 50 % jeden.

3. Oboje rodzice posiadają po jednym genie niebieskich jaj (Oo). 25 % młodych będzie miało dwa geny niebieskich jaj, 25 % nie będzie miało ani jednego genu niebieskich jaj (będą znosić białe jaja), 50 % będzie miało jeden gen niebieskich jaj.

4. Jedno z rodziców ma jeden gen niebieskich jaj (Oo), a drugie nie ma ani jednego genu niebieskich jaj (oo). 50 % młodych będzie miało jeden gen niebieskich jaj, a 50 % nie będzie miało ani jednego genu niebieskich jaj.

5. Jedno z rodziców ma dwa geny niebieskich jaj (OO), a drugie nie ma ani jednego (oo). Wszystkie młode będą miały jeden gen niebieskich jaj.

We wszystkich przypadkach, w których potomstwo nie ma obu genów niebieskich jaj, jest problem z kogutami ponieważ nie znoszą one jaj i nie ma możliwości sprawdzenia ile mają genów niebieskich jaj (można robić testowe krzyżówki, ale jest to czasochłonne i wymaga wiedzy genetycznej). W takiej sytuacji można się posiłkować wyglądem grzebienia. Wiadomo bowiem, że grzebień groszkowy jest sprzężony z niebieskimi jajami (geny obu tych cech znajdują się na tym samym chromosomie).

Brązowe jaja

Bardziej skomplikowana jest sprawa z brązowymi skorupkami, bowiem za tą cechę odpowiada wiele różnych genów. Aktualnie przyjmuje się, że jest ich 13 lub nawet więcej. Z tego względu bardzo trudno pozbyć sie ze stada brązowych jaj.

Jeśli połączymy ptaka znoszącego białe jaja z ptakiem znoszącym brązowe jaja, to uzyskamy jaja o o skorupkach w różnych odcieniach brązowego, ale jaśniejszych niż brązowe matki.

Generalnie jest zasada, że połączenie jasnobrązowego z ciemnobrązowym da kolor pośredni. Oczywiście zależy to też od genów samca, który jaj nie znosi, wiec nie zawsze wiadomo jakie geny przenosi. Trzeba też pamiętać, że kolor brązowych skorupek zależy też od innych czynników, nie tylko od genów.

Znany jest recesywny sprzężony z płcią gen pr, który częściowo lub całkowicie blokuje wytwarzanie protoporfiryny. Gen ten można wykorzystać do wyeliminowania brązowego koloru skorupek. Ponieważ jest to gen sprzężony z płcią, to pamiętajmy, że kura nie przekaże go swojej córce, a jedynie synom. Córka może go dostać jedynie od ojca.

Oliwkowa i zielona skorupka

Jak juz wspomniałam skorupki o wszelkich odcieniach zielonkawych, oliwkowych, khaki itp. są związane z obecnością obu barwników: porfirynowych i biliwerdyny.

Najbardziej oliwkowe jajka powstaną w wyniku skrzyżowania araukan znoszących bardzo niebieskie jajka z maran(s)ami znoszącymi bardzo ciemne jajka. Często w pierwszym pokoleniu takiej krzyżówki jajka nie są bardzo mocno oliwkowe. W takiej sytuacji najlepiej skrzyżować taką kurę z ojcem lub innym kogutem, który przekazuje geny bardzo ciemnych jajek.

Wszelkie inne odcienie zależą od odcienia zarówno niebieskiego koloru skorupki, jak i brązowego. Uzyskanie powtarzalnych odcieni jest bardzo trudne, ze względu na trudności z uzyskaniem jednolitego brązowego odcienia skorupki. Ponieważ składowym kolorem jest brązowy, a jego odcień zależy nie tylko od czynników genetycznych, tak samo kolor wszelkich oliwkowych i zielonkawych skorupek będzie zależał nie tylko od czynników genetycznych.

Bibliografia + "Porfiryny i pochodne" [w:] Chemia medyczna, I. Żak,; "Handbuch der Oologie" Max Schonwetter, Akademie Verlag 1992; "Genetic Studies in Poultry. IX. The blue egg" R. C. Punnett oraz artykuły.

Zabrania się kopiowania i umieszczania tekstu na jakichkolwiek innych stronach internetowych. Zakaz dotyczy zarówno stron komercyjnych, jak i niekomercyjnych, w tym wszelkich blogów i forów dyskusyjnych. Zakaz kopiowania dotyczy zarówno całości tekstu jak i fragmentów, a także kopiowania ze zmienianiem niektórych słów (jest to nadal plagiat).

Informacje z tego tekstu mogą być wykorzystywane na ogólnych zasadach - wymaga to jednak podania w artykule źródła informacji czyli adresu URL artykułu..