Предотвращение умерщвления цыплят в птицеводстве с помощью нового биомаркера для быстрой ин-ово определения пола

Почему судьба птенцов имеет значение

Ежегодно миллиарды самцов цыплят пород-несушек погибают вскоре после вылупления, поскольку они не несут яиц и не представляют экономической ценности для производства мяса. С точки зрения благополучия животных такая практика всё чаще воспринимается как недопустимая. В описанном исследовании показан способ определить пол зародыша ещё внутри яйца — достаточно рано, чтобы избежать причинения боли и предотвратить вылупление цыплят, которые впоследствии будут утилизированы. Открыв новый химический сигнал и создав вокруг него сверхбыструю систему тестирования, исследователи демонстрируют, как технологии могут изменить подход птицеводческой отрасли к обращению с яйцами.

Проблема, скрытая в отделе с продуктами для завтрака

Яйца — один из наиболее потребляемых продуктов в мире: ежегодно производится более триллиона штук. Чтобы поддерживать полки супермаркетов заполненными, инкубаторы постоянно выводят новых несушек. Но самцы специализированных пород-несушек растут медленно и не дают достаточного количества мяса, чтобы быть ценными. В настоящее время яйца инкубируют, цыплята вылупляются, персонал вручную определяет пол, а самцов уничтожают методами вроде размельчения или газовой обработки. Растущая обеспокоенность по поводу благополучия животных и новое законодательство в ряде стран оказывают давление на отрасль в поисках гуманных и экономически реалистичных альтернатив.

Заглянуть внутрь яйца, не повредив его

Одной из перспективных идей является определение пола эмбриона ещё в яйце, до того как его нервная система станет достаточно развита, чтобы ощущать боль — ориентировочно в первые 11 дней инкубации. Авторы сосредоточились на аллантоисной жидкости, мешочке внутри яйца, отвечающем за газообмен и выведение отходов, к которому можно получить доступ через небольшую прокол в скорлупе без вреда для эмбриона. Применив широкий, нетаргетный химический скрининг с высокоразрешающей масс-спектрометрией, они просеяли тысячи молекулярных сигналов в этой жидкости в яйцах на нескольких ранних стадиях развития в поисках различий между эмбрионами мужского и женского пола.

Поиск химического отпечатка пола

Из почти 2000 обнаруженных сигналов команда выделила один особенно сильный кандидат — небольшую молекулу, которую в итоге идентифицировали как 3-[(2-аминоэтил)сульфанил]бутаиновую кислоту, или ASBA. В яйцах с женскими эмбрионами уровень ASBA последовательно был ниже, чем в яйцах с самцами, особенно около 9-го дня инкубации — временной точки, соответствующей этическим рекомендациям. Это различие сохранялось для двух разных коммерческих линий кур — для коричнея и белояичных несушек — что позволяло использовать один и тот же порог независимо от породы. Статистические модели на основе уровня ASBA правильно предсказывали пол примерно в 9 из 10 яиц в этих ранних экспериментах, что указывает на то, что одна молекула может служить надёжным биологическим маркером.

Преобразование открытия в промышленный тест

Чтобы быть практичным для реальных инкубаторов, тест должен быть быстрым, дешёвым и точным при обработке десятков миллионов яиц в год. Обычные лабораторные приборы были бы слишком медленными, поэтому исследователи оптимизировали технологию, называемую масс-спектрометрией с акустическим выбросом капель (ADE-MS). В этой схеме звуковой импульс выбрасывает крошечные капли аллантоисной жидкости из микропланшетов в текущий поток, который направляет их непосредственно в масс-спектрометр со скоростью нескольких образцов в секунду. Команда улучшила каждый этап: роботизированный отбор проб из яиц, автоматическое смешение с устойчивым эталонным соединением, точный контроль формирования капель и специализированное программное обеспечение для разбиения непрерывного потока данных на отдельные результаты по яйцам. Они также разработали «динамическое» правило принятия решения, которое подстраивает порог определения пола в зависимости от распределения уровней ASBA на каждой планшетке, повышая устойчивость к суточным вариациям.

Что это означает для животных и хозяйств

С оптимизированным рабочим процессом авторы смогли анализировать более 1800 образцов яиц в час на прототипной системе и правильно предсказывать пол эмбрионов на 9-й день с точностью около 95,5%. Хотя это немного ниже примерно 99% точности, достижимой опытными определителями пола цыплят, метод проводится значительно раньше в развитии и полностью исключает вылупление нежелательных самцов. Исследователи полагают, что дальнейшая автоматизация, параллельная работа приборов и возможное сочетание ASBA с дополнительными маркерами могут повысить как пропускную способность, так и точность до уровней, подходящих для рутинного использования на крупных инкубаторах. При широком распространении такое ин-ово тестирование может радикально сократить число утилизируемых самцов и сдвинуть этически спорную, но во многом невидимую цену производства яиц в сторону более гуманного, технологически обеспеченного решения.

Цитирование: Drouin, N., Elfrink, H.L., Bruins, W. et al. Preventing chick culling in the poultry industry with a new biomarker for rapid in ovo gender screening. Sci Rep 16, 11987 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42524-w

Ключевые слова: in-ovo определение пола, благополучие птиц, масс-спектрометрия, скрининг биомаркеров, технологии птицефабрик для инкубации