¿Cómo es que los huevos de gallina fertilizados logran resistir la fractura desde el exterior, mientras que al mismo tiempo son lo suficientemente débiles como para romperse desde el interior durante la eclosión de los pollitos? Todo está en la nanoestructura de la cáscara del huevo, según un nuevo estudio dirigido por McGillCientíficos universitarios.
Los resultados, informados hoy en Avances científicos , podría tener implicaciones importantes para la seguridad alimentaria en la agroindustria.
Las aves se han beneficiado de millones de años de evolución para hacer la cáscara de huevo perfecta, una cámara delgada y protectora biomineralizada para el crecimiento embrionario que contiene todos los nutrientes necesarios para el crecimiento de un pollito. La cáscara no es demasiado fuerte, pero tambiénno demasiado débil como dice "Ricitos de Oro" justo ", es resistente a la fractura hasta que es hora de eclosionar.
¿Pero qué le da exactamente a las cáscaras de huevo de pájaro estas características únicas?
Para averiguarlo, el equipo de investigación de Marc McKee en la Facultad de Odontología de McGill, junto con el grupo de Richard Chromik en Ingeniería y otros colegas, utilizaron nuevas técnicas de preparación de muestras para exponer el interior de las cáscaras de huevo para estudiar su nanoestructura molecular y propiedades mecánicas.
"Las cáscaras de huevo son notoriamente difíciles de estudiar por los medios tradicionales, porque se rompen fácilmente cuando intentamos hacer un corte delgado para la obtención de imágenes por microscopía electrónica", dice McKee, quien también es profesor en el Departamento de Anatomía y Biología Celular de McGill.
"Gracias a un nuevo sistema de seccionamiento de haz de iones enfocados recientemente obtenido por la Instalación de McGill para la Investigación de Microscopía Electrónica, pudimos cortar de manera precisa y fina la muestra e imágenes del interior de la carcasa"
Las cáscaras de huevo están hechas de materia inorgánica y orgánica, que son minerales que contienen calcio y abundantes proteínas. La estudiante graduada Dimitra Athanasiadou, la primera autora del estudio, descubrió que un factor que determina la resistencia de la cáscara es la presencia de minerales nanoestructurados asociados con osteopontina, unLa proteína de cáscara de huevo también se encuentra en materiales biológicos compuestos como el hueso.
Un vistazo a la biología del huevo
Los resultados también proporcionan información sobre la biología y el desarrollo de embriones de pollo en huevos fertilizados e incubados. Los huevos son lo suficientemente duros cuando se ponen y durante la cría para evitar que se rompan. A medida que el polluelo crece dentro de la cáscara del huevo, necesita calcio para formar suDurante la incubación del huevo, la porción interna de la cáscara se disuelve para proporcionar este suministro de iones minerales, al mismo tiempo que debilita la cáscara lo suficiente como para que el pollito se rompa. Usando microscopía de fuerza atómica y métodos de imagen de rayos X y electrones., El equipo de colaboradores del profesor McKee descubrió que esta relación de doble función es posible gracias a pequeños cambios en la nanoestructura de la cáscara que ocurre durante la incubación del huevo.
En experimentos paralelos, los investigadores también pudieron recrear una nanoestructura similar a la que descubrieron en el caparazón al agregar osteopontina a los cristales minerales cultivados en el laboratorio. El profesor McKee cree que una mejor comprensión del papel de las proteínas enlos eventos de calcificación que impulsan el endurecimiento y la resistencia de la cáscara de huevo a través de la biomineralización podrían tener implicaciones importantes para la seguridad alimentaria.
"Alrededor del 10-20% de los huevos de gallina se rompen o agrietan, lo que aumenta el riesgo de intoxicación por Salmonella", dice McKee. "Comprender cómo la nanoestructura mineral contribuye a la resistencia del cascarón permitirá la selección de rasgos genéticos en las gallinas ponedoras para producir consistentemente más fuerteshuevos para mejorar la seguridad alimentaria "
Video de nanoestructura de cáscara de huevo agrietada: http://www.youtube.com/watch?v=SA1EEUk7Kx8&feature=youtu.be http://www.youtube.com/watch?v=SA1EEUk7Kx8&feature=youtu.be
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad McGill . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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