descoperă

Cum sunt ouăle de pui fertilizate rezistente la fracturi la exterior în timp ce sunt suficient de slabe pentru a se rupe în interior în timpul ecloziunii? Potrivit unui nou studiu, toate acestea se datorează nanostructurii din coaja de ou. Aceste constatări pot avea implicații importante pentru siguranța alimentelor în industria agroalimentară.

De milioane de ani de evoluție, păsările au reușit să facă coaja de ou perfectă - o cameră subțire, protectoare, biomineralizată pentru creșterea embrionară care conține toți nutrienții necesari pentru creșterea unui embrion de pui. Coaja, care nu este foarte puternică, dar nici fragilă, este rezistentă la fracturi până când este momentul să clocească. Dar ce anume conferă ouălor de păsări aceste caracteristici unice?

Este extrem de dificil să studiezi nanostructura moleculară și proprietățile mecanice ale cojilor de ouă în moduri tradiționale, deoarece acestea se rup ușor atunci când se realizează un strat subțire pentru imagini prin microscopie electronică. Datorită unui nou sistem de fascicule de ioni, o echipă numeroasă de cercetători a reușit să taie cu precizie și subțire proba și să arunce o privire în interiorul cochiliei.

Cojile de ouă sunt alcătuite din substanțe anorganice și organice, cum ar fi minerale care conțin calciu, și o abundență corespunzătoare de proteine. Oamenii de știință au descoperit că un factor important care determină rezistența cojii este prezența unui mineral nanostructurat asociat cu proteina osteopontină, care se găsește și în compoziția oaselor.

Rezultatele oferă, de asemenea, o idee despre biologia și dezvoltarea embrionilor de pui în ouă fertilizate și incubate. Ouăle sunt suficient de tari la depunere, precum și în timpul ecloziunii, pentru a preveni ruperea. Pe măsură ce puiul crește în interiorul cojii de ou, are nevoie de calciu pentru a-și forma oasele. În timpul perioadei de incubație, partea interioară a cochiliei se dizolvă pentru a furniza ionii minerali necesari, în timp ce cochilia slăbește suficient pentru a fi spartă de pui la eclozare. Echipa de cercetare, condusă de profesorul McKee de la Universitatea McGill din Canada, a constatat că acest lucru a fost posibil datorită acestor mici modificări ale nanostructurii cochiliei care apar în timpul incubării ouălor.

Cercetătorii au reușit, de asemenea, să recreeze o nanostructură similară cu cea găsită în coajă prin adăugarea de osteopontină la cristalele minerale cultivate în laborator. Profesorul McKee crede că o mai bună înțelegere a rolului proteinelor în procesele de calcificare care duc la întărirea și rezistența cojilor de ouă prin biomineralizare poate avea implicații importante pentru siguranța alimentelor. Aproximativ 10-20% din ouăle de pui se sparg sau se sparg, ceea ce crește riscul de otrăvire cu salmonella. Înțelegerea modului în care nanostructura minerală contribuie la rezistența cojilor va permite selectarea trăsăturilor genetice la găinile ouătoare pentru a produce ouă mai sănătoase pentru o siguranță alimentară sporită.

Traducere: Rositsa Dueva

Sursă: Ştiinţă Zilnic