(57)【要約】      （修正有）【課題】商用ベースの孵卵場で、孵卵器に入れる前に貯蔵されている卵群から、高速かつ、非侵襲的な方法で、特定の性別の雛が孵化する割合が高い種卵の集まりを選抜する性別指向選抜装置を提供する。【解決手段】孵卵器３０に入れる前の検査対象の種卵の卵黄比率を非破壊で推定する推定手段５と、この卵黄比率の推定値に基づいて、検査対象の種卵から孵化する雛の性別を予測し、一方の性別の種卵に偏った選抜をする選抜手段６とを備えた。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
孵卵器に入れる前の検査対象の種卵の卵黄比率を非破壊で推定する推定手段と、
この卵黄比率の推定値に基づいて、検査対象の種卵から孵化する雛の性別を予測し、一方の性別の種卵に偏った選抜をする選抜手段とを備えたことを特徴とする種卵の性別指向選抜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、孵卵場における入卵前の種卵の内から特定の性別の雛が孵化する割合が高い種卵の集まりを選抜する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食用卵の生産用に養鶏場で飼養される鶏の系統を採卵鶏(レイヤー)と呼ぶ。食肉の生産用に養鶏場で飼養される鶏の系統を肉用鶏(ブロイラー)と呼ぶ。以下、採卵鶏と肉用鶏に分けて、現状と課題を述べる。
【０００３】
食用卵の生産者は、採卵用の実用鶏の親となる種鶏群を飼養する、種鶏会社から実用鶏の雛を購入して、大雛まで育成して食用卵の生産に使用している。
種鶏会社において、実用鶏の親の鶏群が飼養されている農場を種鶏農場と言う。種鶏農場で産まれた卵は種卵と呼ばれ、一旦、貯卵場所に集められ、その後に予備加温と呼ばれる工程を経て、孵卵場の孵卵器に入卵される。孵卵場での入卵から約２１日間の加温の後、雛が孵化する。
【０００４】
採卵鶏の場合は、オスの雛の経済的価値は乏しい。採卵の目的に使用できないのは勿論のこと、食肉用として利用しようとしても、増体性が肉用鶏に比較して劣るからである。したがって、孵化したオスの雛は、雌雄鑑別の後に廃棄されている。日本国内で、年間に廃棄される採卵鶏のオスの雛は、１億羽以上であり、約半数を占めるオスの孵卵コストなど経済的な損失のみならず、生命倫理上の観点からも問題視されている。
【０００５】
仮に入卵前の卵の段階で、孵化する雛の性別が高い確率で予測できたならば、オスの孵化する率の高い卵を食用卵として販売することが可能であり、経済的な損出を少なくし、新たな収益を確保できるとともに、生命倫理上の問題も緩和できる。
【０００６】
肉用鶏の場合は、オス・メスの両方の雛を利用可能だが、肉質や肥育期間の違いからオスが好まれる場合やメスが好まれる場合がある。限られた孵卵場や養鶏場の施設のキャパシティの中で、このような需要に対応することで利潤を増やそうとすれば、市場に好まれる方の性別の肉を多く生産するほうが望ましい。
【０００７】
したがって、肉用鶏の場合にも、孵化開始前の卵の段階で、孵化する雛の性別を高い確率で予測できたならば、その時点で食肉の質として好まれない方の性別の雛が孵化する率の高い方の卵を食用卵として販売することで、経済的な損出を少なくし、新たな収益を確保できる。
【０００８】
以上のことから、採卵鶏と肉用鶏の両方の場合で、孵卵器に入卵する前の卵の段階で、特定の性別の雛が孵化する割合が高い種卵の集まりを選抜できる方法が望まれている。
【０００９】
さて、古来、孵卵開始前の卵の形状で雛の雌雄を予測する試みがなされて来た。卵の属性の非破壊検査技術が、未発達な時代において、人々が観察しやすい属性が卵の形状であったからである。
【００１０】
我が国の特許文献でも、卵の形状による雛の性別予測の試みを辿ることができる。特許文献１、２、３および４は、卵の長軸を含む２次元の断面の形状を用いた雌雄予測の方法を述べている。また、卵を複数の方向から撮影して、卵の立体形状を得て、その立体形状のひずみを測定して、雌雄の予測を行うもの（特許文献５、６）も知られている。
【００１１】
さらに、孵卵中の卵の内部の胚の性別を判定する他の方法として、ワクチン接種時に注射針を差した際に、卵内の胚外性体液を採取し、体液中の性関連ホルモンの違いで性別を決定するもの（特許文献７）や、入卵から３日目の卵に対してレーザで個々の卵殻に穴を開けて、その後、近赤外域の光を卵内に照射して、卵内の胚の血液の細胞からの反射光をラマン分光分析の手法で分析して、胚がオスかメスかを決定するもの（非特許文献１）も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開昭５２−１６３８０号公報
【特許文献２】特開平１−５５１３１号公報
【特許文献３】特開２００１−２３８５５９号公報
【特許文献４】特開２００３−２４７４９１号公報
【特許文献５】特開２０１０−３８８９７号公報
【特許文献６】特開２０１１−１４２８６６号公報
【特許文献７】特許第３２９３８３４号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】“Germany Aims for Chicken Sexing in the Egg by 2016”、[online]、2015年4月1日、The Poultry Site、[平成28年4月1日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.thepoultrysite.com/poultrynews/34741/germany-aims-for-chicken-sexing-in-the-egg-by-2016/＞
【非特許文献２】Paul S. Mead ,Martin L Morton, Brain E. Fish, “Sexual dimorphic in eggs size and implications regarding facultative manipulation of sex in mountain white-crowned sparrows”、[online]、1987年、The Cooper Ornitholohical Society、[平成28年4月1日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：https://sora.unm.edu/sites/default/files/journals/condor/v089n04/p0798-p0803.pdf/＞
【非特許文献３】D.J Anderson & J. Reeve D.M.Bird, “Sexually dimorphic eggs, nestling growth and sibling competition in American Kestrel Falco sparverius”、[online]、1997年6月、Functional Ecology, Vol.11 No.3、[平成28年4月1日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://users.wfu.edu/djanders/labweb/reprints/Anderson％20et％20al％201997％20FE.pdf＞
【非特許文献４】R.L Young & A.V.Badyaev, “Evolution of sex-biased maternal effects in birds: Sex-specific resource allocation among simultaneously growing oocytes”、[online]、2004年、[平成28年4月1日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://users.wfu.edu/djanders/labweb/reprints/Anderson％20et％20al％201997％20FE.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上で挙げた方法のうちいずれも、実用化には問題が多く残されていた。そのため、本発明は少なくとも、商用ベースの孵卵場で、孵卵器に入れる前に貯蔵されている卵群（原卵）から高速かつ非侵襲的な方法で、特定の性別の雛が孵化する割合が高い種卵の集まりを選抜することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の種卵の性別指向選抜装置は、孵卵器に入れる前の検査対象の種卵の卵黄比率を非破壊で推定する推定手段と、この卵黄比率の推定値に基づいて、検査対象の種卵から孵化する雛の性別を予測し、一方の性別の種卵に偏った選抜をする選抜手段とを備えた。ここで、「性別指向」とは、一方の性別に重点を置いた状態、言い換えれば、一方の性別の種卵に偏った状態を意味する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、少なくとも、商用ベースの孵卵場で、孵卵器に入れる前に貯蔵されている卵群から高速かつ非侵襲的な方法で、特定の性別の雛が孵化する割合が高い種卵の集まりを選抜することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】概念説明に用いた肉用鶏の孵化直後の雛の雌雄別のシャンク長と変換率との対応関係を示す図。
【図２】検証実験に用いた種卵の分光スペクトルの測定装置の構成を模式的に示す図。
【図３】検証実験に用いた卵の吸光度スペクトルを示すグラフ。
【図４】検証実験に用いた卵の正規化された吸光度スペクトルを示すグラフ。
【図５】検証実験に用いた卵の正規化された吸光度と卵黄比率の相関係数を波長毎に求めた結果を示すグラフ。
【図６】検証実験に用いた卵黄単体の吸光度スペクトルを示すグラフ。
【図７】検証実験に用いた卵の正規化された吸光度の508nmにおける値と卵黄比率との関係を示す散布図。
【図８】検証実験に用いた肉用鶏の種卵の吸光度スペクトルを示すグラフ。
【図９】検証実験に用いた肉用鶏の種卵の波長毎の吸光度における性差の有無をｔ検定で調べた結果のｐ値を示すグラフ。
【図１０】検証実験に用いた採卵鶏の種卵の吸光度スペクトルを示すグラフ。
【図１１】本発明の一実施形態にかかる種卵の選別集合装置（グレーダ）の一部の概略図。
【図１２】本発明の一実験例にかかる肉用鶏の種卵の雌雄別の差吸光度と雌雄判定の関係を示す図。
【図１３】本発明の一実験例にかかる採卵鶏の種卵の雌雄別の差吸光度と雌雄判定の関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜概念説明＞
孵卵器に入卵する前の卵は、中心部に卵黄があり、卵白が卵黄を包みこみ、更に卵殻がその外部を包んで保護している。卵黄の上には、胚盤があり、孵卵器に入れると胚盤の卵割が進み、やがて胚やその周囲の血管が形成されてくる。
【００１９】
卵黄や卵白は胚が成長し、やがて雛になるための筋肉などの材料や生命維持のためのエネルギーを供給している。卵殻も雛の骨格を形成するためのカルシウムを供給する材料である。すなわち、卵内の卵黄、卵白、卵殻は雛の成長に必要な材料である。孵化する雛の質や大きさは、入卵前の卵の内部に存在する材料の量に依存する。
【００２０】
鳥類には、鶏のように成体の姿がオスとメスとで大きく異なる性的二型が多い。そこで、オスの方が骨格の大きい鳥類の場合は、すでに孵化直後の雛の段階で骨格に有意な雌雄差が存在すると考えられる。実際、本発明の発明者は、鶏の場合に、採卵鶏と肉用鶏の両方で孵化直後の雛の段階ですでに、オス雛の脛の長さがメス雛の脛の長さより有意に長いことを確認した。雛の脛の長さは、骨格全体の長さに比例することが知られており、このことから、孵卵中の骨格の形成において、採卵鶏と肉用鶏の両方でオスの雛の骨格がメスの雛の骨格より有意に大きいことが分かった。
【００２１】
以下、これを裏付けるための肉用鶏の場合の実験例を述べる。肉用鶏の種卵を５２個準備して、孵卵器に入れる前に全ての卵の卵重と吸光度スペクトルを測定した。その後に予備加温の工程を経て、孵卵器に入れて加温を開始し、入卵１８日目にセッタートレイからハッチャートレイに移し変える移卵作業を行った。移卵時に卵重の計測を再度行った。入卵２１日目に４６羽の雛が孵化した。孵化した雛に餌付けする前に、羽根が乾いた状態で体重を測定した。
また、雛の骨格の大きさを測るため雛の脛の長さを測定した。この脛の長さはシャンク長と呼ばれるが、雛の骨格の全体の大きさと相関が高いことが知られている。
今回使用した肉用鶏は、雛の性別を羽根の先端の形状で鑑別できる種類であったので、その特徴が明瞭に分かる孵化２日後に羽の先端の形状の違いで雌雄鑑別を行った。結果４６羽中、２５羽がメスで２１羽がオスであった。
【００２２】
入卵前に卵に用意されていた物質が、雛の体に変換された効率を見るために次式で定義される変換率を計算した。
変換率＝孵化直後の雛の体重／入卵前の卵重
シャンク長を横軸に採り、変換率を縦軸に採った散布図を図１に示す。図中の二重丸のプロットはオスの雛、図中の黒塗り三角形のプロットはメスの雛を表している。散布図からわかるように、変換率とシャンク長の両方でオスが勝っている。
【００２３】
シャンク長や変換率などの属性値の分布にオス雛の群とメス雛の群の間で統計的に有意な違いが存在するのか、すなわち性差が存在するのかを評価するのに統計学の分野で良く知られたｔ検定を行った。
結果、シャンク長の場合は、「オス雛の方が、メス雛に比較して有意にシャンク長が長い（ｐ＜０．０１）」と言えることが分かった。すなわち、オス雛の方が、メス雛より有意に骨格が大きい。
変換率に関しても、「オス雛の方が、メス雛に比較して有意に高い（ｐ＜０．０３）」と言えることが分かった。すなわち、オス雛の方が、メス雛より有意に卵内の材料や卵殻を効率的に雛の体の形成に生かしていると言える。
【００２４】
これに準じた実験を採卵鶏についても行っている。
【００２５】
結果、肉用鶏の場合は、オスの雛がメスの雛に比較して変換率が有意に高いが、逆に、実験に用いた採卵鶏の場合は、メスの雛がオスの雛に比較して変換率が有意に高いことを見出した。すなわち、肉用鶏の場合は、孵卵中の卵内物質の全身への変換率は、オスがメスに勝り、採卵鶏の場合は、孵卵中の卵内物質の全身への変換率は、メスがオスに勝ることが分かった。
【表１】
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採卵鶏の場合に孵卵中の卵内物質の全身への変換率が、メス優位である理由は、産卵性能の良いメスを作り出そうとした育種選抜の結果であると考えられる。
【００２６】
そこで発明者は、孵化直後の雛に見られる骨格や肉付きの性差は、孵卵中の卵内物質の雛の身体への移行に基づくものだが、その元になる卵内物質の量そのものに産卵時点ですでに性差があるのではないかと考えた。すなわち、親鳥の体内での卵の形成過程で、親鳥は、一方の性別を優遇して、優遇される性別に、より多くの材料を与えるという偏った卵の形成を行っており、その結果として、産卵の直後の段階で骨や筋肉の材料である卵殻や卵黄の量に差異があるのではないかという仮説を立てた。
【００２７】
このように考えて良い理由の一つは、哺乳類の性決定様式が雄へテロ型であるのに対し、鳥類は雌へテロ型であり、卵の形成段階でメスが、一方の性別に優遇を与えることが可能だからである。
【００２８】
もう一つの理由は、多くの野鳥の研究で、卵の外形に性差の報告が見られるからである。非特許文献２、３にオスの卵の体積が、メスの卵に比較して有意に大きい事例が報告されている。特に、非特許文献４では、house finch(学名Carpodacus mexicanus)の研究で、親鳥の卵巣内での卵黄の形成段階で、オス雛用の卵黄とメス雛用の卵黄に差異を設けていることが報告されている。このように、野鳥の場合は、卵の親鳥の体内での卵の形成過程で、メス鳥は、一方の性別を優遇している事例が存在する。
以下、本明細書において、親鳥の体内での卵の形成過程での優遇される側の性別を「優遇性別」という。また、オスが優遇される場合を「オス優位」と言い、メスが優遇される場合を「メス優位」という。
【００２９】
メス鳥は、卵の形成過程で優遇される性別側の卵に、雛の体を作るための材料を卵黄や卵殻を通じてより多く与える。しかし、一方、個々のメスの個体の身体や生殖器官の大きさは決まっているので、個体の産む卵全体の大きさである重量（卵重）や体積には性差が無い。性差は、卵の全体の大きさに対する卵黄の占める割合に現れる。卵の大きさや卵黄の大きさを表す表現には体積や重さなどがあるので、卵黄の卵全体に占める割合である「卵黄比率」の定義にも
卵黄卵重比率  ＝  卵黄重量／卵重
以外に  
卵黄・卵白比率＝卵黄重量／卵白重量
卵黄体積比率  ＝卵黄色体積／卵の体積
などが考えられる。しかし、これらの値は強い相関があり、同じく卵黄の卵全体に占める割合である「卵黄比率」を表すものである。以下、本明細書の実施形態においては卵黄卵重比率で説明するが、卵の「栄養分の偏り」を表す上記の他の「卵黄比率」を種々適用可能である。
【００３０】
鶏卵の場合には、卵の体積や重さに野鳥の場合のような有意な性差は存在しない。しかしながら、発明者は、前頁の表１の発生直後の雛に見られる性差から、肉用鶏の場合はオス優位であり、採卵鶏の場合はメス優位であると考えた。したがって、卵黄の卵重に対する比率すなわち卵黄卵重比率に性差があり、優遇性別側で卵黄卵重比率が高いと考えた。そして、優遇性別を識別した後、優遇される側の性別がオスの場合は、卵黄卵重比率の高い卵を選抜すれば、オスの雛が孵化する割合が高い種卵の集まりを選抜し、逆に優遇される側の性別がメスの場合は、卵黄卵重比率の低い卵を選抜すればオスの雛が孵化する割合が高い種卵の集まりを選抜し得るのである。
【００３１】
＜検証実験＞
まず、後述する本実施形態に示す性別指向選抜装置で用いる波長が、卵黄の大きさに関連するものである点について説明する。
本発明の「検査対象の種卵」とは、孵卵器に入れる前（入卵前）の種卵であり、食用卵と構造は変わらない。そのため、卵黄と卵白の量的な構成の違いが、明瞭な卵として、二黄卵を実験に用いて、普通卵と比較した。
二黄卵とは卵内に卵黄が２つある卵であり、若齢の親の場合に多く見られる傾向がある。鶏卵の場合は、二黄卵の卵黄卵重比率の平均値は約３４％で、普通卵の場合の平均値２７％より高い。一方、二黄卵は卵重が大きい傾向がある。実験に用いた卵は８０ｇ〜１０５ｇであった。そこで比較対象とする普通卵としてＭサイズの卵（５８ｇ〜６４ｇ）以外に二黄卵と同一サイズの卵８０ｇ〜９０ｇ（大卵）を用意した。
大卵中の卵黄は一つであり、卵黄卵重比率は、普通卵より更に低い約２２％であった。
【００３２】
まず、図２に示すように、卵にハロゲンランプ光源の光を側方から照射し、当該卵からの透過光を分光器により分光して透過光の分光データを測定した。透過率は、その逆数の常用対数を求めることで吸光度に変換できる。
【００３３】
なお、受光部は、卵の透過率以外に、光源の発光強度の個体差や受光部の受光感度の個体差の影響を受ける。そのため、合成樹脂（ポリテトラフルオロエチレン）ブロック製の模擬卵を載置して、その模擬卵の場合の受光部の電圧値を事前に参照電圧値として求めておき、卵の測定時の受光部の電圧値を参照電圧値で割った相対透過率に変換することで、このような装置の個体差の影響の問題を解消できる。
なお、相対透過率の逆数の常用対数をとることにより、相対透過率を相対吸光度に変換できる。以下、相対透過率や相対吸光度を単に透過率あるいは吸光度と言う。
【００３４】
以下、卵の分光スペクトルとは、透過率または吸光度のスペクトルである。本実施形態では、400nmから900nmの波長範囲において、1nm刻みで、卵の分光データを合成樹脂ブロック製の模擬卵の分光データの分光データで割って、合成樹脂ブロックをリファレンスにした吸光度のスペクトルを各種卵ごとに求めた。
【００３５】
これらの卵の分光データを測定し、波長域400nm〜900nmの卵の吸光度スペクトルを計算した結果を図３に示す。この図３からわかるように、700nm近傍で光の吸収が一番小さくなっており、卵の内部の影響を受けにくい波長であると言える。卵の分光スペクトルの測定において、光源から照射される光の全てが卵に入射するわけではなく、一部は反射される。また、卵のサイズの違いにより卵内で光がたどる光路の長さも変化する。このような反射率やサイズの違いにより、卵内の卵黄などの構成は同じであっても、計算された透過率や吸光度の分光スペクトルが変動するベースライン変動が生じ、スペクトルの形の差異が分かりにくくなる。そこで、卵の内部組織以外の原因によるベースライン変動の影響を取り除くために、700nm近傍の吸光度と各波長の吸光度の差分をとって正規化したものを図４に示す。以下、この方法で正規化された吸光度スペクトルを「正規化吸光度スペクトル」と言う。
【００３６】
正規化吸光度スペクトルにおいて、どの波長の吸光度の値が卵黄比率の値と相関が高く、したがって吸光度による卵黄比率の推定に適しているかを調べた。正規化された吸光度と卵黄比率の実測値との相関係数を波長毎に調べた結果を図５に示す。なお、卵黄比率（卵黄重量／殻付き卵重）の実測値は、実験に用いた卵の重量を測定したのちに割卵して卵黄、卵白の重量を調べた。この図５からわかるように、正規化された吸光度と卵黄比率の実測値との相関係数が、波長が508nm付近で高くなることがわかる。
【００３７】
図６は、卵黄単体の吸光度スペクトルを示している。これら図５及び図６を比較すると、波長が508nm付近の前述した相関係数の高さが卵黄に依存するものであることも読み取れる。
【００３８】
また、図７は、横軸に正規化後の508nmの吸光度をとり、縦軸に卵黄比率をとって描いた散布図である。図中の白抜き菱形のプロットはＭサイズの卵、図中の黒塗り丸のプロットは二黄卵、図中の白抜き丸のプロットは大卵を表している。図７より、卵黄比率の比較的高い二黄卵は右上に、卵黄比率の比較的低いＭサイズ卵は左下に集まっており、さらに二黄卵とほぼ同一サイズの大卵が、Ｍサイズ卵をはさんで二黄卵と反対側に位置することから、この散布は卵のサイズによるものではなく、卵黄比率と正規化された508nmの吸光度の間に相関関係があることがわかる。
【００３９】
以上から、卵黄比率の違いが508nm付近の吸光度に表れるものであること、508nm付近の吸光度を測定すれば卵黄比率を推測可能であることを本発明者は発見した。
【００４０】
次に、種卵の分光データを測定し、波長域450nm〜700nmの種卵の吸光度スペクトルを計算する。図８は、肉用鶏の種卵に関するもので、オスの雛の孵化した卵の群の入卵前の吸光度の平均値と、メスの雛の孵化した卵の群の入卵前の吸光度の平均値を示した結果である。「オスの雛の孵化した卵の群の入卵前の吸光度の平均値」を実線で示すとともに、「メスの雛の孵化した卵の入卵前の吸光度の平均値」を破線で表している。
【００４１】
入卵前の正規化吸光度スペクトルにおいて、どの波長の吸光度の値に統計的に有意な性差が存在するのかを調べるために、オスの雛の孵化した卵の群の入卵前の吸光度の分布とメスの雛の孵化した卵の群の入卵前の吸光度の分布における平均値の差の有無を、統計学の分野で良く知られたｔ検定を行って波長ごとに確認した。ｔ検定の結果は、ｐ値として得られ、ｐ値の値が小さいほど性差が存在する確率が高い。例えば、ｐ＜０．０５なら５％以下の危険率で２つの群の平均値に差が存在すると言える。
波長ごとのｐ値を図９に示す。結果、入卵前の吸光度の分布は、波長が508nm付近で「オスの孵化した卵の群と、メスの孵化した卵の群との間に有意に差がある（ｐ＜０．０５）」と言えることが分かった。
【００４２】
以上から、雌雄の違いが508nm付近の吸光度に表れるものであること、508nm付近の吸光度を測定すれば雌雄の違いを推定可能であることを本発明者は発見した。
【００４３】
なお、図１０は、採卵鶏の種卵に関して図８に対応するもので、オスの雛の孵化した卵の群の入卵前の吸光度の平均値と、メスの雛の孵化した卵の群の入卵前の吸光度の平均値を示した結果である。「オスの雛の孵化した卵の群の入卵前の吸光度の平均値」を実線で示すとともに、「メスの雛の孵化した卵の入卵前の吸光度の平均値」を破線で表している。さらに肉用鶏の場合と同様にｔ検定を行った結果、入卵前の吸光度の分布は、波長が508nm付近で「オスの孵化した卵の群と、メスの孵化した卵の群との間に有意に差がある（ｐ＜０．０１）」と言えることが分かった。図１０は、図８に比べて吸光度の大小がオスとメスとで逆転しているが、実験に用いた採卵鶏の優遇性別が前述の変換率の考察で述べたごとくメスであり、メス側に卵黄を通じて栄養がより多く供給されると考えられることから妥当な結果である。雌雄の違いが508nm付近の吸光度に表れるものであること、508nm付近の吸光度を測定すれば雌雄の違いを推定可能であるという点は同じである。
【００４４】
そして、これらの結果より、この卵黄比率の推定値に基づいて、検査対象の種卵から孵化する雛の性別を予測することが可能であることを本発明者は導き出した。
【００４５】
なお、本検証実験に用いた肉用鶏はオス優位であり、本検証実験に用いた採卵鶏はメス優位であったが、鶏種が変わればオス優位／メス優位が変わることがある。
【００４６】
＜本実施形態＞
以下、本発明の一実施形態について、図１１を用いて説明する。
本実施形態にかかる種卵の性別指向選抜装置１０は、孵卵器３０に入れる前の種卵の「卵黄」の定量的推定値と、その種卵から孵化する雛の性別の関係を表す実験結果に基づき、「卵黄」の推定値からその種卵から孵化する雛の性別を予測し、望まれない側の性別の雛の発生比率が高い卵の群を抽出するものである。
【００４７】
具体的には、本実施形態の種卵の性別指向選抜装置１０は、たとえば、図１１に示すような卵の選別包装装置（グレーダ）４０の一部に設置されるもので、多波長の光を検査対象の卵に照射する照射手段１と、この照射手段１から照射され卵の内部を透過した透過光を受ける受光手段２と、この受光手段２が受光した光から分光スペクトルの実測値を計算する実測分光スペクトルの計算手段３を含む判定演算部４とを主体に構成される。判定演算部４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、その他適切な周辺素子を備えたいわゆるマイクロコンピュータである制御装置（図示しない）の一部であり、品質属性の評価処理やその他本検査装置（種卵の性別指向選抜装置１０など）の各部の動作を実現するためのプログラムが組み込まれている。本実施形態では、種卵の性別指向選抜装置１０は一組の照射手段１、受光手段２および判定演算部４を主体として構成されるものであり、検査対象の種卵に対しては性別指向選抜装置１０として稼働する。
【００４８】
本実施形態の種卵の性別指向選抜装置１０は、孵卵器３０に入れる前の検査対象の種卵の卵黄比率を非破壊で推定する推定手段５と、この卵黄比率の推定値に基づいて、検査対象の種卵から孵化する雛の性別を予測し、一方の性別の種卵に偏った選抜をする選抜手段６とを備えてなる。
【００４９】
本実施形態の推定手段５は、前記計算手段３が計算した実測分光スペクトルに基づいて、卵黄比率を推定する。本実施形態の選抜手段６は、前記分光スペクトルから推定された卵黄比率の推定値を用いるものである。
【００５０】
以下、先に述べた入卵前の種卵の卵黄の大きさを利用した卵の選別方法を説明する。具体的には、商用ベースの孵卵場における入卵前の種卵を雛の性別予測に基づいて分類する設備に、本発明の卵の選別方法を応用する例を述べる。
【００５１】
孵卵器への入卵を待つ種卵を  
・オス雛が孵化する率が高い卵が含まれるＭ判定グループと
・メス雛が孵化する率が高い卵が含まれるＦ判定グループ
に２分して、孵卵器用のセッタートレイに入れる２分法の場合と
・オス雛が孵化する率が特に高い卵が含まれるＭ判定グループと
・メス雛が孵化する率が特に高い卵が含まれるＦ判定グループと
・それ以外卵が含まれるＧ判定グループ
に３分して、孵卵器用のセッタートレイに入れる３分法の場合の２通りの場合を説明する。
【００５２】
商用ベースの孵卵場では、一度に数万個の卵が入卵されるので、上記の分類作業および充填する作業は、１時間当たり１万個程度の処理速度で行うことが必要である。種卵をコンベヤ上で搬送し、卵重などの性別以外の基準に基づいて、上述の処理速度で分類して、セッタートレイに充填するグレーダは、すでに実用されている。
【００５３】
本実施形態は、上記のグレーダ４０に「雛の性別に関する種卵の検査装置（本発明の種卵の性別指向選抜装置１０）」を付けた場合の例であり、Ｍ判定グループ、Ｇ判定グループ、Ｆ判定グループの３つのゲートに用意されたセッタートレイに卵を振り分けて、充填する。ただし、グレーダ４０における卵の搬送や指示されたゲートでの卵のセッタートレイへの卵の充填は、既存技術で公知なので、詳細は述べず、「雛の性別に関する種卵の検査装置」が卵の性別予測に基づくＭ判定グループ、Ｇ判定グループ、Ｆ判定グループの３つのゲートの何れかへの行き先指示をグレーダコントローラ１１へ送る部分を述べる。
【００５４】
卵は、図１１に示すようにキャリアに水平に乗った状態で搬送されて、検査装置のセンシング部９に到達する。センシング部９では、照射手段１が卵に光ファイバーで導かれたハロゲンランプ光源の光を照射する。卵を透過した光は、受光手段２にて集光され、集光された光は、再び光ファイバーを介して分光部に導かれ多波長の分光スペクトルの値は、判定演算部４に入力される。
【００５５】
次に、判定演算部４が実行する手順の一例を述べる。なお、判定に用いる波長は以下に述べるものに限られないのはもちろんである。
【００５６】
判定演算部４は、検査装置のセンシング部９に卵が到達すると、照射手段１による照射と、受光手段２による受光が行われ、分光スペクトルを取得する。その後、判定演算部４は、判定波長（例えば508nm付近）の吸光度の平均値と基準波長（例えば700nm付近）の吸光度の平均値を用いて、差吸光度を計算する。その後、この差吸光度と閾値とを比較して、優遇性別の判定による場合分けを行う。
【００５７】
優遇性別がオスの場合、２分法では、差吸光度が閾値αよりも大きければ、Ｍ判定する。一方、差吸光度が閾値α以下であれば、Ｆ判定する。
【００５８】
逆に、優遇性別がメスの場合、２分法では、差吸光度が閾値αよりも大きければ、Ｆ判定する。一方、差吸光度が閾値α以下であれば、Ｍ判定する。
【００５９】
優遇性別がオスの場合、３分法では、差吸光度が閾値βよりも大きければ、Ｍ判定する。差吸光度が閾値β以下の場合、さらに差吸光度が閾値γよりも大きければ、Ｇ判定する。一方、差吸光度が閾値γ以下であれば、Ｆ判定する。
【００６０】
逆に、優遇性別がメスの場合、３分法では、差吸光度が閾値βよりも大きければ、Ｆ判定する。差吸光度が閾値β以下の場合、さらに差吸光度が閾値γよりも大きければ、Ｇ判定する。一方、差吸光度が閾値γ以下であれば、Ｍ判定する。
【００６１】
＜本実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態にかかる種卵の性別指向選抜装置１０は、孵卵器３０に入れる前の検査対象の種卵の卵黄比率を非破壊で推定する推定手段５と、この卵黄比率の推定値に基づいて、検査対象の種卵から孵化する雛の性別を予測し、一方の性別の種卵に偏った選抜をする選抜手段６とを備えた。そのため、商用ベースの孵卵場で、孵卵器３０に入れる前に貯蔵されている卵群から高速かつ非侵襲的な方法で、特定の性別の雛が孵化する割合が高い種卵の集まりを選抜することができる。さらに、これに伴い、望まれない方の性別の雛が孵化する卵の割合が高い種卵の集まりを選抜して、食用卵として販売したり、限られた孵卵場の収容能力を望まれる方の性別の雛が孵化する卵に優先的に割り当てたり、肉用鶏の場合には、限られた育雛農場の収容能力を望まれる方の性別の雛に優先的に割り当てたりすることができるなど、経済的な利益が大きい。また、本実施形態の種卵の性別指向選抜装置１０によれば、孵卵器３０に入れる孵卵開始前に性別を予測することができるので、望まれない方の性別の雛を殺処分する生命倫理上の問題を緩和することも可能である。
【００６２】
［肉用鶏での実験例］
次に、判定アルゴリズムを肉用鶏の実験結果に適用した結果をしめす。肉用鶏の種卵を５２個準備して、孵卵器に入れる前に全ての卵の卵重と吸光度スペクトルを測定した。この吸光度スペクトルを用いて、本発明者が見出した卵黄比率と相関の高い「差吸光度」を計算した。
差吸光度  ＝  508nmの付近の吸光度の平均値−700nm付近の吸光度の平均値
なお、この差吸光度は、正規化吸光度スペクトルの508nm付近の平均値であるとも言える。この差吸光度を用いて性別予測に基づく分類を行った。なお、本実験例のように鶏種が特定されている場合、優遇性別が分かるため、雛の性別予測ができる。本実験に用いた肉用鶏の場合は、オス優位であり、オス雛の孵化する卵のほうにより多くの卵黄や卵殻など雛の全身や骨格を作る材料が与えられている。
【００６３】
その後、卵を入卵した。４６羽の雛が孵化した。孵化した雛の性別を羽根鑑別し、２１羽がオスであり２５羽がメスであることが分かった。２分法の場合と３分法の場合の結果を図１２および表２，３に示す。
【表２】
2019017336.tif 000004
【表３】
2019017336.tif 000005
表中の抽出数は、各行き先判定に分類された卵の個数である。
抽出率は、
抽出率  ＝  抽出数／雛の全数
で定義される。
オス含有率は、各行き先判定に分類された卵のうちで実際にオスであるものの割合である。メス含有率は、各行き先判定に分類された卵のうちで実際にメスであるものの割合である。
【００６４】
この実験例から、メスが好まれる場合には、本発明の方法で入卵前の肉用鶏の種卵の33％（Ｍ判定の抽出率）を選抜して、選抜された卵群の内の66％（Ｍ判定のオス含有率）がオスになるようにできる。そのため、入卵前の種卵の全数の33％（Ｍ判定の抽出率）を「オスの含有率が66％（Ｍ判定のオス含有率）の集まり」として選抜して食用卵として販売し、残りの67％（Ｇ判定の抽出率＋Ｆ判定の抽出率）を孵卵器に入卵させるなら、元の種卵中のオスの約50％（Ｍ判定かつ羽根鑑別オス10／羽根鑑別オス合計21）を食用卵として販売でき、メスの約80％（（Ｇ判定かつ羽根鑑別メス10＋Ｆ判定かつ羽根鑑別メス10）／羽根鑑別メス合計25）に孵卵器を割り当てることが出来るのである。
【００６５】
一方、オスが好まれる場合には、本発明の方法で入卵前の肉用鶏の種卵の30％（Ｆ判定の抽出率）を選抜して、選抜された卵群の内の71％（Ｆ判定のメス含有率）がメスになるようにできる。そのため、入卵前の種卵の全数の30％（Ｆ判定の抽出率）を「メスの含有率が71％（Ｆ判定のメス含有率）の集まり」として選抜して食用卵として販売し、残りの70％（Ｇ判定の抽出率＋Ｍ判定の抽出率）を孵卵器に入卵させるなら、元の種卵中のメスの約40％（Ｆ判定かつ羽根鑑別メス10／羽根鑑別メス合計25）を食用卵として販売でき、オスの約80％（（Ｇ判定かつ羽根鑑別オス7＋Ｍ判定かつ羽根鑑別オス10）／羽根鑑別オス合計21）に孵卵器を割り当てることが出来るのである。
【００６６】
［採卵鶏での実験例］
次に、判定アルゴリズムを採卵鶏の実験結果に適用した結果をしめす。採卵鶏の種卵を１００個準備して、孵卵器に入れる前に全ての卵の卵重と吸光度スペクトルを測定した。この吸光度スペクトルを用いて、本発明者が見出した卵黄比率と相関の高い「差吸光度」を計算した。
差吸光度  ＝  508nmの付近の吸光度の平均値−700nm付近の吸光度の平均値
なお、この差吸光度は、正規化吸光度スペクトルの508nm付近の平均値であるとも言える。この差吸光度を用いて性別予測に基づく分類を行った。なお、本実験例のように鶏種が特定されている場合、優遇性別が分かるため、雛の性別予測ができる。本実験に用いた採卵鶏の場合は、メス優位であり、メス雛の孵化する卵のほうにより多くの卵黄や卵殻など雛の全身や骨格を作る材料が与えられている。
【００６７】
その後、卵を入卵した。９０羽の雛が孵化した。孵化した雛の性別を羽根鑑別し、４７羽がオスであり４３羽がメスであることが分かった。２分法の場合と３分法の場合の結果を図１３および表４，５に示す。
【表４】
2019017336.tif 000006
【表５】
2019017336.tif 000007
表中の抽出数は、各行き先判定に分類された卵の個数である。
抽出率は、
抽出率  ＝  抽出数／雛の全数
で定義される。
オス含有率は、各行き先判定に分類された卵のうちで実際にオスであるものの割合である。メス含有率は、各行き先判定に分類された卵のうちで実際にメスであるものの割合である。
【００６８】
この実験例から、本発明の方法で入卵前の採卵鶏の種卵の31％（Ｍ判定の抽出率）を選抜して、選抜された卵群の内の71％（Ｍ判定のオス含有率）がオスになるようにできる。そのため、入卵前の種卵の全数の31％（Ｍ判定の抽出率）を「オスの含有率が71％（Ｍ判定のオス含有率）の集まり」として選抜して食用卵として販売し、残りの69％（Ｇ判定の抽出率＋Ｆ判定の抽出率）を孵卵器に入卵させるなら、元の種卵中のオスの約43％（Ｍ判定かつ羽根鑑別オス20／羽根鑑別オス合計47）を食用卵として販売でき、メスの約80％（（Ｇ判定かつ羽根鑑別メス18＋Ｆ判定かつ羽根鑑別メス17）／羽根鑑別メス合計43）に孵卵器を割り当てることが出来るのである。
【００６９】
なお、本発明は上述した実施形態に限られない。
【００７０】
上述の例では508nmと700nmの２波長に注目したが、このように波長が数波長に特定されている場合は、各波長の光を出力するレーザやＬＥＤのような単色光源を一つずつ順次、発光して、卵に照射し、卵を透過した光をフォトダイオードで受光して、フォトダイオードの出力を各波長の受光量とし、これを用いて卵黄比率の推定値を得るものであってもよい。すなわち、特定波長の光を照射する照射手段と、卵の内部を透過した透過光を受ける受光手段と、受光した光から透過率または吸光度を計算する計算手段とを備え、前記選抜手段が、当該透過率または吸光度から推定された卵黄比率の推定値を用いる種卵の性別指向選抜装置であれば、比較的簡単に性別予測を行うことができる。
【００７１】
本発明の性別判別の本質は「卵黄比率で性別分類する方法」である。このことに着目すれば、本発明の種卵の性別指向選抜装置は、孵卵器に入れる前の検査対象の種卵に対して、光を照射する照射手段と、内部を光が透過した卵を撮影する撮像手段と、この撮像手段で得られる特定波長域のみの成分画像または複数の異なる特定波長域の成分画像を用いた合成画像の濃淡に基づいて、検査対象の種卵から孵化する雛の性別を予測し、一方の性別の種卵に偏った選抜をする選抜手段とを備えたものであってもよい。
また、このような種卵の性別指向選抜装置の選抜手段は、上述した分光スペクトルを用いる実施形態で述べたものに準じて、予め決められた性別に関する判別条件に基づいて、一方の性別の種卵に偏った選抜をするものであればどのようなものであってもよい。
【００７２】
すなわち、受光部にカメラなどの撮像手段を用いることが出来る。この時、光源として卵黄色の補色となる青緑色の光を照射する単色光源を用いて、卵の透過画像を見ると卵黄部分が暗く写る。したがって、卵の透過画像の濃淡に基づいて、卵黄部分の卵全体に対する比率を推定することができ性別予測を行うことができる。具体的な一例としては、白色卵の場合は、卵黄色の補色となる波長の光で光を照射し、透過画像をカメラで撮影すれば、卵黄の部分が、黒く写るのを利用して、卵の輪郭内の画像の輝度の明るい部分と暗い部分の比率で卵黄比率を求めて、性別予測による分類に用いることができる。
【００７３】
また、受光部にハイパースペクトルカメラを用いることができる。このとき、光源としてハロゲンランプなどの多波長光源の光を照射して、ハイパースペクトルカメラによる卵の透過画像を取得し、ハイパースペクトル画像データを波長の帯域ごとの成分画像に分解すると、卵黄色の補色の帯域の成分画像において、卵黄部分が暗く写る。したがって、特定の波長の帯域の成分画像の濃淡に基づいて、卵黄部分の卵全体に対する比率を推定することができ、性別予測を行うことができる。さらに、赤色など卵を透過しやすい波長の帯域の成分画像と卵黄色の補色の帯域の成分画像の差の画像をとることにより、卵黄部とそれ以外の部分のコントラストのより明瞭な画像を得ることができる。
こうして、より正確に卵黄部分の卵全体に対する比率を推定することができ、性別予測の精度が向上できる。
【００７４】
本実施形態では、２波長の差吸光度と卵黄比率の間の相関の存在及び同一の差吸光度における性差の存在をもって、卵黄比率と性差の関係を示し、卵黄比率の推定から性別指向選抜を行う方法を述べた。一方、正規化吸光度スペクトルの主成分分析を行うと、第一主成分得点（ＰＣ１）が、有意な性差を持ち、第一主成分ベクトル（第一主成分のスペクトル）の形状が卵黄単体のスペクトルの形状と相似することから、この方法でも性差と卵黄比率の関係を示すことができることを付言しておく。その他の多変量解析を用いた方法でもこれに準じた結果を得ることができる。
【００７５】
上述した実施形態の説明では、分光スペクトルの表現として、吸光度スペクトルを用いて来た。吸光度スペクトルと透過率スペクトルは相互に変換できるので、実施形態の諸式を、透過率スペクトルを用いた表現に書き換えることができる。
また、多波長の光として、卵に450ｎｍ〜700ｎｍの波長域を含む電磁波を照射して測定された吸光度スペクトルを用いてきた。他の波長域で測定された吸光度スペクトルを用いてもよい。また、上記実施形態では、波長域中を１ｎｍ毎に測定した場合で説明したが、必ずしも連続的でなくてもよく、例えば５ｎｍ毎など粗く設定してもよい。
【００７６】
実施形態では、光源として現行の異常卵検査装置で使用されているハロゲンランプを用いたが、キセノンランプや白色ＬＥＤ光源など多波長の光を含む光源であれば良い。また、赤外線を用いてもよい。また、卵に光を照射する方向は、卵の側方からには限られず、卵の上方または下方からであってもよい。さらに、照射される卵は、キャリアなどにより搬送されながら検査されてもよいし、トレイなどに置かれた静止状態で検査されてもよい。
【００７７】
さらに、本実施形態では、受光手段が分光手段である場合を説明したが、分光手段を備えない受光手段であってもよく、その場合には、波長の異なる単色ＬＥＤやレーザなどの照射手段を時系列に順次発光させて、受光手段が多波長の分光データを得るようにすればよい。
【００７８】
今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
商用ベースの孵卵場で、孵卵器に入れる前に貯蔵されている卵群から、高速かつ非侵襲的な方法で、特定の性別の雛が孵化する割合が高い種卵の集まりを選抜することができる。
そのため、
・望まれない方の性別の雛が孵化する卵の割合が高い種卵の集まりを選抜して、食用卵として販売することができる
・限られた孵卵場の収容能力を望まれる方の性別の雛が孵化する卵に優先的に割り当てることができる
など、経済的な利点を得るとともに
・望まれない方の性別の雛を殺処分する生命倫理上の問題を緩和することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１０…種卵の性別指向選抜装置
５…推定手段
６…選抜手段
３０…孵卵器
【図１】
2019017336.tif 000008
【図２】
2019017336.tif 000009
【図３】
2019017336.tif 000010
【図４】
2019017336.tif 000011
【図５】
2019017336.tif 000012
【図６】
2019017336.tif 000013
【図７】
2019017336.tif 000014
【図８】
2019017336.tif 000015
【図９】
2019017336.tif 000016
【図１０】
2019017336.tif 000017
【図１１】
2019017336.tif 000018
【図１２】
2019017336.tif 000019
【図１３】
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