對於為產蛋而飼養的雞來說，身為雄性預示著黯淡的前景。這些小公雞生長速度太慢，不適合作為肉雞飼養，因此它們通常在孵化後幾天內被宰殺，方法包括氣體處死和研磨。這種做法每年導致數十億隻小雞被淘汰，引起了消費者和動物權利倡導者的倫理擔憂。因此，代表大多數蛋雞孵化場的美國行業組織美國蛋品生產者協會和德國政府都已承諾在未來幾年或一旦有替代方案可用時結束這種做法。現在，研究人員開發出一種可能有助於加速這種轉變的方法：使用光譜學來識別發育中的雞胚胎的性別，而此時胚胎仍在蛋中（分析化學，2016年，DOI： 10.1021/acs.analchem.6b01868）。該方法準確率高達 95%，可以讓孵化場在胚胎髮育僅三天時就淘汰雄性小雞胚胎，那時它們對疼痛尚不敏感。
目前，可以在小雞孵化前透過取樣雞蛋內的激素水平或 DNA 來確定性別，這需要在移除部分蛋殼後進行。但德累斯頓工業大學的羅伯塔·加利表示，激素測試必須在發育的第九天左右進行，而小雞在大約第七天開始對疼痛敏感。此外，這些測試方法需要從每個雞蛋中取樣，然後進行化學分析，這在工業規模上可能不可行。
加利和她的同事希望開發一種侵入性更小的方法，可以在發育早期應用。該團隊已將拉曼光譜法用於其他敏感的生物醫學應用，因此他們認為這種方法可能能夠確定性別，性別會給血液生物化學帶來差異。雄性血液的蛋白質和糖類譜系不同，並且 DNA 比雌性血液多約 2%。
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該團隊開發的方法使用雷射在蛋殼末端切割一個直徑為 15 毫米的圓圈。當研究人員在發育的第三天移除蛋殼碎片時，胚胎的血管是可見的。他們將近紅外光照射到血管上，並使用拉曼光譜儀檢測散射光；根據該團隊開發的演算法，光譜被快速分配給一個性別。對於 101 個也透過 DNA 測試確定性別的雞蛋，該演算法在 90% 的情況下正確識別了胚胎性別。然而，加利表示，他們此後優化了系統，將準確率提高到 95%——更接近行業中使用的基於檢查羽毛或生殖器的 98% 的人工性別鑑定準確率。分析後，研究人員用外科膠帶封住雞蛋，並允許繼續發育。他們跟蹤的經過測試的雞蛋中約有 81% 孵化並正常發育，而對照組雞蛋的孵化率為 92%，儘管其他對照研究報告的孵化率為 84-90%。
該團隊的實驗室系統每分鐘可以處理兩到三個雞蛋——遠低於專家小雞性別鑑定師的速度，後者可以以五到八倍的速度工作。但該團隊正在構建一個工業原型以實現流程自動化，並已與德國主要蛋雞商業生產商 Lohmann Tierzucht 合作進行測試，德國對小雞淘汰的替代方案需求很高。加利說，目前該團隊還沒有工業原型的成本估算，但該方法只需要最少的消耗品，這可能會降低成本。
羅德里戈·加拉多是加州大學戴維斯分校的家禽生物學專家，他稱這項技術“非常有前景”，因為它可以在發育早期應用，並且侵入性比其他方法更小。然而，他說，“它需要進一步的開發和改進才能在家禽業中使用”，包括縮短處理時間、提高準確性以及確保該方法不會損害或汙染髮育中的小雞。
本文經 《化學與工程新聞》 （© 美國化學學會）許可轉載。這篇文章於 2016年9月6日首次發表。