p Como os ovos de galinha fertilizados conseguem resistir à fratura por fora, enquanto ao mesmo tempo, são fracos o suficiente para quebrar por dentro durante a incubação dos pintinhos? Está tudo na nanoestrutura da casca do ovo, de acordo com um novo estudo liderado por cientistas da Universidade McGill. p As evidências, relatado hoje em Avanços da Ciência , pode ter implicações importantes para a segurança alimentar na agroindústria.

p Os pássaros se beneficiaram de milhões de anos de evolução para fazer a casca de ovo perfeita, uma fina, Câmara protetora biomineralizada para o crescimento embrionário que contém todos os nutrientes necessários para o crescimento de um pintinho. A concha, não sendo muito forte, mas também não muito fraco (sendo "apenas certo" Cachinhos Dourados pode dizer), é resistente a fraturas até a hora da incubação.

p Mas o que exatamente dá às cascas de ovos de pássaros essas características únicas?

p Descobrir, Equipe de pesquisa de Marc McKee na Faculdade de Odontologia de McGill, junto com o grupo de engenharia de Richard Chromik e outros colegas, usou novas técnicas de preparação de amostras para expor o interior das cascas dos ovos para estudar sua nanoestrutura molecular e propriedades mecânicas.

p "Cascas de ovo são notoriamente difíceis de estudar por meios tradicionais, porque eles quebram facilmente quando tentamos fazer uma fatia fina para imagens por microscopia eletrônica, "diz McKee, que também é professor do Departamento de Anatomia e Biologia Celular da McGill.

p "Graças a um novo sistema de seccionamento de feixe de íons focado recentemente obtido pelo McGill's Facility for Electron Microscopy Research, fomos capazes de cortar a amostra de maneira precisa e fina e capturar a imagem do interior da casca. "

p Cascas de ovo são feitas de matéria inorgânica e orgânica, sendo este mineral contendo cálcio e proteínas abundantes. O estudante de graduação Dimitra Athanasiadou, o primeiro autor do estudo, descobriram que um fator determinante da resistência da casca é a presença de mineral nanoestruturado associado à osteopontina, uma proteína da casca de ovo também encontrada em materiais biológicos compostos, como osso.

p Um vislumbre da biologia do ovo

p Os resultados também fornecem informações sobre a biologia e o desenvolvimento de embriões de galinha em ovos fertilizados e incubados. Os ovos são suficientemente duros quando postos e durante a chocagem para protegê-los de quebrar. Conforme o filhote cresce dentro da casca do ovo, ele precisa de cálcio para formar seus ossos. Durante a incubação do ovo, a parte interna da casca se dissolve para fornecer este suprimento de íons minerais, ao mesmo tempo, enfraquece a casca o suficiente para ser quebrada pelo pintinho. Usando microscopia de força atômica, e métodos de imagem de elétrons e raios-X, A equipe de colaboradores do professor McKee descobriu que essa relação de função dupla é possível graças a mudanças mínimas na nanoestrutura da casca que ocorrem durante a incubação do ovo.

p Em experimentos paralelos, os pesquisadores também foram capazes de recriar uma nanoestrutura semelhante à que descobriram na casca, adicionando osteopontina a cristais minerais cultivados em laboratório. O professor McKee acredita que uma melhor compreensão do papel das proteínas nos eventos de calcificação que levam ao endurecimento e à força da casca do ovo por meio da biomineralização pode ter implicações importantes para a segurança alimentar.

p "Cerca de 10-20% dos ovos de galinha quebram ou racham, o que aumenta o risco de envenenamento por Salmonella, "diz McKee." Compreender como a nanoestrutura mineral contribui para a resistência da casca permitirá a seleção de características genéticas em galinhas poedeiras para produzir ovos consistentemente mais fortes para maior segurança alimentar. "