Geschlechtsbestimmung von Hühnereiern anhand des Geruchs
Befruchtete Hühnereier können durch "Schnüffeln" an flüchtigen Chemikalien, die durch die Schale austreten, geschlechtsbestimmt werden, so eine neue Arbeit von Forschern der University of California, Davis, und Sensit Ventures Inc. Die Arbeit wurde am 22. Mai in PLOS ONE veröffentlicht.
Die Studie zeigt, dass es möglich ist, Eier schon früh in der Brutzeit anhand von flüchtigen organischen Chemikalien nach Geschlecht zu sortieren, sagte Professor Cristina Davis, stellvertretende Vizekanzlerin für interdisziplinäre Forschung und strategische Initiativen an der UC Davis und Mitautorin der Studie.
Brütereien für Legehennen sortieren die Küken einen Tag nach dem Schlüpfen nach Geschlecht, wobei die männlichen Küken sofort aussortiert werden. Wenn die Brütereien stattdessen das Geschlecht eines Eies schon früh in der Brutzeit erkennen könnten, ließen sich Milliarden männlicher Eier auf humane Weise anderweitig verwenden, wodurch Abfall und Umweltbelastung verringert würden. Einige europäische Länder haben die Keulung männlicher Küken bereits verboten oder planen, sie schrittweise einzustellen.
Die bereits auf dem Markt befindlichen Technologien beruhen entweder auf der Entnahme von Proben aus dem Ei durch ein winziges Loch in der Schale oder auf der Bildgebung durch die Schale. Die Bildgebungstechnologie ist bei älteren Eiern genauer.
Der Ansatz von UC Davis/Sensit beruht auf dem Nachweis flüchtiger organischer Verbindungen, die vom sich entwickelnden Embryo abgegeben werden und durch die Schale diffundieren. Der erste Schritt bestand darin, herauszufinden, ob es einen zuverlässig nachweisbaren Unterschied zwischen den von männlichen und weiblichen Embryonen abgegebenen Chemikalien gibt.
Das Labor von Davis an der Fakultät für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik der UC Davis hat eine Sensorchiptechnologie entwickelt, mit der organische Chemikalien in der Luft gesammelt und analysiert werden können. Die patentierte Technologie wurde von Sensit lizenziert, das sie für eine Reihe von Anwendungen, einschließlich Landwirtschaft und Medizin, vermarkten will.
Saugnapf-Schnüffler
Die Forscher adaptierten Saugnäpfe, die für die industrielle Handhabung von Eiern verwendet werden, um die Luft aus den Eiern zu "schnüffeln", ohne sie zu öffnen. Die Luftproben wurden in Davis' Labor mit Gaschromatographie/Massenspektrometrie analysiert. Das Geschlecht der Eier wurde durch eine DNA-Analyse im Labor von Professor Huajin Zhou am UC Davis Department of Animal Science bestätigt.
"Wir haben festgestellt, dass das Ei flüchtige Chemikalien enthält, einen Duft, den man einfangen und statistisch sortieren kann", so Tom Turpen, Präsident und CEO von Sensit Ventures und Hauptautor der Studie. Mit dieser Methode waren die Forscher in der Lage, männliche und weibliche Embryonen nach 8 Tagen Inkubation mit einer Genauigkeit von 80 % zu identifizieren, basierend auf einer zweiminütigen Probenahme.
Die schnelle Entnahme von Saugnapfproben könnte reihenweise erfolgen, um eine große Anzahl von Eiern zur gleichen Zeit zu untersuchen.
"Wir denken, dass die an der UC Davis erfundene Hardware-Plattform in Brütereien integriert werden könnte", so Turpen.
Sensit wurde 2015 mit Unterstützung der Venture Catalyst-Einheit des UC Davis Office of Research gegründet.
"Für ein kleines Startup wie uns war es wichtig, Zugang zu Ressourcen auf dem Campus zu haben", sagte Turpen.
Weitere Autoren der Studie sind: an der UC Davis Eva Borras, Ying Wang, Kevin Bellido, Katherine Hamera, Mitchell McCartney und Kristy Portillo; Priyanka Shah und Robert Arlen, Sensit Ventures.
Die Arbeit wurde teilweise durch einen Zuschuss der Foundation for Food & Agricultural Research (FFAR) unterstützt.
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