*卵殻の詳細について



卵殻の構造図(断面)


・ここでは、卵殻部の詳細を拡大した断面図で見ていきます。(*2006.06.25追加) また、走査電子顕微鏡で撮影された卵殻部の断面を示します。(*2007.02.20追加)




卵殻の断面を拡大した図です。
(Simkiss氏の図を基に作成)

図の上が卵殻表面で、下側が卵内部になります。
「気孔」(きこう)は、卵殻表面から外卵殻膜まで、
卵殻を貫いた穴です。

外卵殻膜は卵殻に接していて、外卵殻膜に乳頭
節が入り込み、乳頭層と接した形になっています.

乳頭核が、卵殻形成の「核」(雪の形成でいうチリ
のようなもの)となり、それを起点に柱状にカルシ
ウムが堆積(沈着)して卵殻が形成されます。


図中の各部の解説を下表に示します。














卵殻部の走査電子顕微鏡画像です。
上図「卵殻部の断面図」と合わせてご覧ください。

めくれた部分のある最上部が「クチクラ層」、その
下の柱状部分が「海綿状層」、その下部の丸い突
起状の部分が「乳頭層」です。
乳頭層の下に見える網目状の部分は「卵殻膜」で
す。

*この画像の詳細な解説は、下記の「クチクラ層
の電子顕微鏡画像
」の項をご覧ください。

















卵殻部の断面図の解説
卵殻部 海綿状層と乳頭層、その他の部分から成る卵の最外層を覆うもの。主に無機質から構成
される層で、その両面に配置されるクチクラ層や卵殻膜を合わせ、400μm前後の厚さの
層を形成する。
クチクラ層 産卵直後の卵殻表面は輸卵管より分泌された粘液で覆われているが、これが産卵直後、
数分で乾燥して付着し、卵殻クチクラ(薄膜)となる。
この「クチクラ」のため、新鮮な卵の殻の表面(洗卵していない場合)はザラザラしている。
「クチクラ」は、微生物が卵殻を通って侵入するのを防ぐバリアの役目をしている。
厚さ10μm程度の、主に蛋白質から成る脆弱な層である。簡単な洗浄や摩擦で失われ
る。
気 孔 気孔は、卵殻表面から外卵殻膜まで、卵殻を貫いた穴で胚の呼吸に必要な酸素を取り入
れ、内部で発生した炭酸ガスを排泄するガス交換(呼吸)を行っている。
1個の卵には気孔が約7,000〜17,000個ある。
.
海綿状層 卵殻は、厚さ0.26〜0.38mm前後の多孔質の組織で、炭酸カルシウムが沈着してで
きている。海綿状層は、卵殻のほとんどを占めている部分である。
卵殻は、ほとんど水分を含んでいない。その成分は、卵によって若干異なるが、大部分は
「炭酸カルシウム」で、他に炭酸マグネシウム、リン酸カルシウム、その他微量の有機物、
微量の水分が含まれている。
.
「スポンジ基質」とも呼ばれ、有機物からなるスポンジ状(海綿状)の構造に無機質が沈着
したもの。炭酸カルシウムを主成分とするが、最外層の部分ではマグネシウムやリン酸塩
がやや増加し、卵殻強度を高めているといわれている。
.
乳頭層 海綿状層を支える基盤となっている部分で、乳頭核から海綿状層に至る成長部分である。
.
乳頭核 炭酸カルシウムの沈着の起点となる部分である。この核を中心にして乳頭層ができ、海綿
状層へと結晶が成長していく。
乳頭節 乳頭核から海綿状層に至る節状の乳頭層の部分をいう。
卵殻内面に認められる突起群で、鶏卵管における卵殻形成過程の名残で、先端部は卵
殻膜に食い込んでいる。
結晶状層 炭酸カルシウムの沈着が進んだ部分である。結晶状層が積み重なって(成長して)海綿
状層となる。
結晶成長線 . 炭酸カルシウムの沈着(結晶化)が進む過程での成長線(仮想の年輪のようなもの)であ
る。
結晶軸 炭酸カルシウムの沈着(結晶化)は、乳頭核を起点として、この結晶軸の方向に放射状に
成長していく。
外卵殻膜 2枚ある卵殻膜(薄皮)の卵殻表面側にあるもので、ケラチンの芯と糖タンパク質(グリコプ
ロテイン)の覆いでできた繊維より成っている。
.
「卵殻膜」(外卵殻膜+内卵殻膜)は、厚さ70μm程度の、脂質や糖質を若干含む、主に
蛋白質からなる格子状に組まれた繊維により構成されているものである。
卵殻膜はさらに50μm厚の6層から成る外層(外卵殻膜と呼ぶ)と、20μm厚33層から
成る内層(内卵殻膜と呼ぶ)に分かれ、外層と内層は気室の部分では別れて存在してお
り、その間に「気室」が形成される。
.
内卵殻膜 2枚ある卵殻膜の卵内部側にあるもの。厚さは2枚合わせて0.05〜0.09mmである。
卵殻膜は、卵内部への細菌の侵入を防ぐ役割も持っている。
.




卵殻の拡大画像


(1) 卵殻断面





卵殻の断面の拡大画像です。
上が卵殻表面側、下が卵内部側(卵殻膜)です。
卵殻が多孔質の海綿状層からできているのが確認
できます。




(*杉並区立科学館 茨木孝雄氏 撮影)




















(2) 卵殻表面





卵殻表面の拡大画像です。
気孔が確認できます。
褐色卵を撮影したもので、気孔部のくぼんだところが
白く、凸部が台地状に分布していて茶色になってい
ます。
(気孔部の色が白いのは、洗卵時のブラッシングに
より、卵殻色素が剥がれたものと思われます)






(*杉並区立科学館 茨木孝雄氏 撮影)












(3) 卵殻膜





卵殻膜は外卵殻膜と内卵殻膜の2層からなります。
産卵されて鶏卵が冷却されると鈍端部で内外の2
層が分離して間に「気室」ができます

*詳細については、こちらの「生物学コーナー」をご
覧ください。






(*杉並区立科学館 茨木孝雄氏 撮影)

















卵殻の電子顕微鏡画像


・以下に「卵殻」および「卵殻膜」の走査型電子顕微鏡による拡大画像を示す。(*2003.09.18追加)


(1) 卵殻(倍率:3500倍)







「卵殻」の表面を走査型電子顕微鏡にて3500倍で見た
ものです。

卵殻には多数の細かい穴があり、これを「気孔」(きこう)
と呼んでいます。気孔は一種の呼吸孔で、ヒナの基とな
る「胚」(胚盤)は、これを通じて呼吸を行います。
























(2) 卵殻膜(倍率:1000倍)






卵殻の内側にある「卵殻膜」の表面を走査型電子顕微鏡
にて1000倍で見たものです。
卵殻膜は内外2層から成り、卵殻に近い方を「外卵殻膜」
卵白に近い方を「内卵殻膜」と呼んでいます。
厚さは2枚合わせて0.05〜0.09mmです。ケラチンの
芯と糖タンパク質(グリコプロテイン)の覆いでできた繊維
より成っています。
卵殻膜は、卵内部への細菌の侵入を防ぐ役割も持ってい
ます。

たまごの鈍端部(丸い方)にできる「気室」は、「外卵殻膜」
と「内卵殻膜」の間に空気が入ってできます。

















(3) 卵殻膜(倍率:3500倍)







「卵殻膜」の表面を走査型電子顕微鏡にて3500倍で見
たものです。
非常に緻密な繊維状構造であることが分かります。

卵殻膜は人の毛髪と同様のアミノ酸組成をしており、アミ
ノ酸の一種である「シスチン」が多く含まれています。

























クチクラ層の電子顕微鏡画像


・以下に卵殻表面を覆っている「クチクラ層」の走査電子顕微鏡による拡大画像を示す。(*2007.02.25追加)
・「クチクラ」は、鶏の放卵(産卵)直前に分泌されるもので、産卵直後の卵殻表面は濡れたように光っています。これがすぐに乾燥してクチクラ層となります。クチクラ層は、たまごの内部を外部の細菌などから守る「第1のバリア」の役目をしています。
.
*ここに掲載している画像は、京都工芸繊維大学 ショウジョウバエ遺伝資源センターの樋笠隆彦 先生が日立製の「S−4300SE/N走査電子顕微鏡」により撮影されたものです。(加速電圧15KVにて観察)
.
【注記】スケール表示の見方 : 画像右下に表示されている「um」は、マイクロメートル(μm)のことで、1μm=10の−6乗mです。(1)の画像の場合、「・・・・・・・・・・・」の表示の端から端までの長さが200um、すなわち200ミクロン(マイクロメートル)ということになります。


(1) 無洗卵の卵殻表面(クチクラ層)




無洗卵の卵殻表面を走査電子顕微鏡で撮影した
画像です。

画像上部の薄い板状の部分(中央で一部めくれ
上がっている部分)が「クチクラ層」です。
その下に柱状の「海綿状層」が、海綿状層の下
に「乳頭層」(柱状の下部の丸い部分)が見えま
す。
画像の一番下部(撮影データの数字の下)には、
網状になった「卵殻膜」の一部が確認できます。

















(2) 洗卵された卵殻表面




洗卵された卵殻表面です。(1)の画像と同じ倍率
です。

上面のクチクラ層が無くなっているのが確認できま
す。(GPセンターでの洗卵は、温水でのブラッシン
グにより行われます)

卵殻表面から下に伸びている「海綿状層」と「乳頭
層」の形がよく分かります。最下部の網目構造は、
卵殻膜です。

*こちらの「卵殻の構造図(断面)」と合わせてご覧
ください。














(3) 無洗卵の画像(その1)






画像右側からクチクラ層、卵殻、海綿状層、乳頭層
(丸く見える部分)、卵殻膜(網目構造の部分)です。
























(4) 無洗卵の画像(その2)






(3)画像のクチクラ層のめくれ上がった部分の拡
大画像です。
























(5) 無洗卵の画像(その3)





(4)のクチクラ層の部分を更に拡大した画像です。
画像上部に写っている板状のものが「クチクラ層」
です。

この画像ではスケール表示の端から端までが10
ミクロンですから、クチクラ層の厚さは約5ミクロン
であることが確認できます。




















(6) 無洗卵の画像(その4)




最上部が「クチクラ層」(一部めくれている)、その
下に卵殻があり、卵殻の「海綿状層」(柱状の部
分)、「乳頭層」(柱の下の丸い部分)がよく見え
ます。

乳頭層の下にある網目構造が「卵殻膜」(薄皮の
こと)です。
「卵殻膜」は、内卵殻膜と外卵殻膜の2層構造に
なっています。

*本ページ先頭の「卵殻の構造図(断面)」と比
較してご覧ください。


















卵殻の形成時間


・鶏の体内での卵形成にかかる時間のうち、狭部における「卵殻膜の形成」および卵殻腺部における「卵殻形成」の所要時間を下表に示します。


鶏の生殖部での卵の通過時間等(白色レグホン産卵鶏)
卵管の部位名称 長さ(cm) 滞留時間 卵形成における役割
卵 巣 (らんそう) 卵母細胞の成長
漏斗部 (ろうとぶ) 11 15〜25分 卵黄周囲膜の外層形成
膨大部 (ぼうだいぶ) 34 3〜3.5時間 卵白構成物質の分泌
狭 部 (きょうぶ) 11 1.25〜1.5時間 卵殻膜の形成
卵殻腺部 (らんかくせんぶ) 10 18〜22時間 卵殻形成
膣(ちつ) 1〜3分 粘液(クチクラ)分泌
総排泄腔 (そうはいせつくう)



*「卵殻の形成」に関する詳細については、こちらの「生物学コーナー」で解説しています。





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