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Cáscara de huevo

Una cáscara de huevo de ave silvestre rota La cáscara de huevo es la cubierta exterior de un huevo de cáscara dura y de algunos tipos de huevos con cáscara exterior blanda. Huev...

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Una cáscara de huevo de ave silvestre rota

La cáscara de huevo es la cubierta exterior de un huevo de cáscara dura y de algunos tipos de huevos con cáscara exterior blanda.

Huevos de gusano

Los huevos de nematodos presentan una estructura de dos capas: una capa externa de vitelina compuesta de quitina que confiere resistencia mecánica y una capa interna rica en lípidos que hace que la cámara del huevo sea impermeable. [ 1 ]

Huevos de insectos

Embrión/oruga de mariposa visible a través de la cáscara transparente del huevo.

Los insectos y otros artrópodos ponen huevos de gran variedad de estilos y formas. Algunos tienen cubiertas gelatinosas o similares a la piel, otros tienen cáscaras duras. Las cáscaras más blandas son principalmente de proteína . Pueden ser fibrosas o bastante líquidas. Algunos huevos de artrópodos no tienen cáscara propiamente dicha; su cubierta externa es la membrana embrionaria más externa, la coroides, que protege las capas internas. Esta puede ser una estructura compleja y puede tener diferentes capas, incluyendo una capa externa llamada exocorión. Los huevos que deben sobrevivir en condiciones secas suelen tener cáscaras duras, compuestas principalmente de proteínas deshidratadas o mineralizadas con sistemas de poros que permiten la respiración . Los huevos de artrópodos pueden tener una ornamentación extensa en sus superficies externas.

Huevos de peces, anfibios y reptiles

Los peces y anfibios generalmente ponen huevos rodeados por membranas extraembrionarias, pero sin desarrollar una cáscara, ni dura ni blanda, alrededor de estas membranas. Algunos huevos de peces y anfibios tienen una cubierta gruesa y coriácea, especialmente si deben soportar fuerza física o desecación. Este tipo de huevos también pueden ser muy pequeños y frágiles.

Si bien muchos reptiles ponen huevos con cáscaras flexibles y calcificadas, algunos ponen huevos duros. Los huevos de las serpientes generalmente tienen cáscaras coriáceas que a menudo se adhieren entre sí. Dependiendo de la especie, las tortugas terrestres y acuáticas ponen huevos duros o blandos. Varias especies ponen huevos que son prácticamente indistinguibles de los de las aves.

Huevos de pájaro

Este huevo de gallina ha estado en remojo en vinagre durante unos días y se ha vuelto translúcido y flexible.
Anatomía de un huevo de gallina.

El huevo de ave es un gameto fertilizado (o, en el caso de algunas aves, como las gallinas , posiblemente no fertilizado) ubicado en la superficie de la yema y rodeado por la albúmina , o clara de huevo. La albúmina a su vez está rodeada por dos membranas de la cáscara (membranas interna y externa) y luego por la cáscara del huevo. La cáscara del huevo de gallina es 95-97 % [ 2 ] de cristales de carbonato de calcio , que están estabilizados por una matriz proteica. [ 3 ] [ 4 ] [ 2 ] Sin la proteína, la estructura cristalina sería demasiado frágil para mantener su forma y se cree que la matriz orgánica tiene un papel en la deposición de calcio durante el proceso de mineralización. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] La ​​estructura y composición de la cáscara del huevo aviar protege al huevo de daños y contaminación microbiana, previene la desecación, regula el intercambio de gases y agua embrionario y proporciona calcio para la embriogénesis . La formación de la cáscara del huevo requiere cantidades de gramos de calcio que se depositan en horas, lo cual debe ser suministrado a través de la dieta de la gallina. [ 2 ] La cáscara del huevo de ave está construida a partir de un conjunto organizado de nanopartículas minerales cuyo tamaño confiere diferentes propiedades de dureza a diferentes regiones de la cáscara. [ 8 ] Proteínas de matriz específicas como la ovocleidina-116 y la ovocalixina-32 desempeñan funciones cruciales en la regulación del crecimiento y la orientación de los cristales de calcita durante la formación de la cáscara, influyendo directamente en la resistencia de la misma. [ 9 ] [ 10 ]

Huevo de gallina con calcificación irregular
Estructura revelada por la luz

Las membranas fibrosas de la cáscara del pollo se agregan en el istmo proximal (blanco) del oviducto . [ 2 ] En el istmo distal (rojo), las mamilas o protuberancias mamilares se depositan en la superficie de la membrana externa en un patrón de disposición regular. [ 11 ] [ 12 ] Las mamilas son ricas en proteoglicanos y se cree que controlan la calcificación. En la glándula de la cáscara (similar a un útero de mamífero), la mineralización comienza en las mamilas y alrededor de las fibras de la membrana más externa. [ 13 ] El fluido de la glándula de la cáscara contiene niveles muy altos de iones de calcio y bicarbonato . La gruesa capa calcificada de la cáscara del huevo se forma en columnas a partir de las estructuras de las mamilas, y se conoce como capa de empalizada. Entre estas columnas de empalizada hay poros estrechos que atraviesan la cáscara del huevo y permiten el intercambio gaseoso. La cutícula forma la capa externa final de la cáscara del huevo. [ 14 ] La unión de la membrana fibrosa orgánica blanda a la cáscara dura de calcita es esencial para el correcto desarrollo y crecimiento del embrión de pollo (asegurando la asociación de la membrana corioalantoidea y permitiendo la formación del saco aéreo en el extremo romo del huevo). Esta unión entre materiales disímiles se facilita mediante una interdigitación estructural de fibras en cada mamilar a microescala y, recíprocamente, a nanoescala, mediante la inserción de minerales en las fibras directamente en la interfaz [ 13 ]

Si bien la mayor parte de la cáscara del huevo está compuesta de carbonato de calcio, actualmente se cree que la matriz proteica desempeña un papel importante en su resistencia. [ 15 ] Estas proteínas afectan la cristalización, lo que a su vez influye en la estructura de la cáscara. La concentración de proteínas de la cáscara disminuye a lo largo de la vida de la gallina ponedora , al igual que su resistencia.

En una gallina ponedora promedio, el proceso de formación de la cáscara dura alrededor de 20 horas. La pigmentación se añade a la cáscara mediante papilas que recubren el oviducto, lo que le confiere una variedad de colores y patrones según la especie. Dado que los huevos suelen depositarse con el extremo romo primero, este extremo es el que soporta mayor presión durante su paso y, por consiguiente, el que presenta mayor color.

Como contienen principalmente carbonato de calcio , las cáscaras de huevo de ave se disuelven en diversos ácidos, incluido el vinagre que se usa para cocinar. Al disolverse, el carbonato de calcio de la cáscara reacciona con el ácido para formar dióxido de carbono . [ 16 ]

Problemas medioambientales

La industria alimentaria estadounidense genera 150.000 toneladas de residuos de cáscaras al año. [ 17 ] Los métodos de eliminación de las cáscaras de huevo son: 26,6% como fertilizante, 21,1% como ingredientes para piensos, 26,3% desechadas en vertederos municipales y 15,8% utilizadas de otras maneras. [ 18 ] Algunos vertederos no aceptan los residuos porque las cáscaras y la membrana adherida atraen plagas. [ 19 ] [ 20 ] Sin separar, la cáscara de huevo de carbonato de calcio y la membrana rica en proteínas son inútiles. [ 21 ] Invenciones recientes han permitido a la industria de procesamiento de huevos separar la cáscara de la membrana . La cáscara está compuesta principalmente de carbonato de calcio y la membrana es una valiosa proteína. Cuando se separan, ambos productos tienen una variedad de usos.

Huevos de mamíferos

Los monotremas , mamíferos ovíparos, ponen huevos de cáscara blanda similares a los de los reptiles. La cáscara se deposita en capas dentro del útero. Durante este proceso, el huevo absorbe líquidos y aumenta de tamaño, y la capa final, la más rígida, no se forma hasta que el huevo alcanza su tamaño completo.

dientes de huevo

Las aves, los anfibios y los reptiles que ponen huevos tienen un diente de huevo que utilizan para comenzar un orificio de salida en la cáscara dura del huevo. [ 22 ] [ 23 ]

Usos

productos químicos

Debido a su contenido de carbonato de calcio , las cáscaras de huevo de desecho tienen el potencial de ser utilizadas como materia prima en la producción de cal . [ 24 ]

Productos farmacéuticos

La cáscara rica en carbonato de calcio se ha utilizado en aplicaciones para terapias de deficiencia de calcio en humanos y animales. [ 18 ] [ 25 ] Una sola cáscara de huevo tiene una masa de seis gramos que produce alrededor de 2200  mg de calcio (6000  mg × 0,95 × 0,4 = 2280  mg). Las partículas de cáscara de huevo se utilizan en la pasta de dientes como agente antisarro. [ 18 ] Las cáscaras de huevo en polvo se han utilizado para la mineralización y el crecimiento óseo. [ 18 ] [ 26 ] [ 25 ]

Alimento

Las aplicaciones recientes de las cáscaras de huevo incluyen la producción de lactato de calcio como agente reafirmante, potenciador del sabor , agente leudante , suplemento nutricional, estabilizador y espesante. [ 18 ] [ 25 ] Las cáscaras de huevo también se utilizan como suplemento de calcio en el jugo de naranja. [ 17 ]

Otro

Las cáscaras de huevo se han incorporado a los fertilizantes como acondicionador del suelo . [ 18 ] [ 27 ] También se han utilizado como suplemento para la alimentación animal. [ 18 ] [ 27 ] Más recientemente, las partículas de carbonato de calcio del huevo se han utilizado como pigmentos de recubrimiento para la impresión por inyección de tinta . [ 27 ] Las cáscaras de huevo en polvo también se utilizan en la fabricación de pulpa de papel . [ 17 ] Recientemente, los residuos de cáscara de huevo se han utilizado como catalizador de bajo costo para la producción de biodiesel . [ 26 ] Las cáscaras de huevo de gallina se han incorporado adicionalmente como precursor de calcio en la síntesis de estructuras metalorgánicas (MOF) a base de calcio. [ 28 ]

Recientemente, los investigadores han utilizado cáscaras de huevo de gallina como biofiller con un polímero conductor para mejorar sus propiedades de detección. Normalmente, las cáscaras de huevo se utilizan como biofiller en una matriz de polianilina para detectar gas amoníaco. La proporción óptima entre cáscaras de huevo y polianilina podría mejorar la medición de este sensor. [ 29 ]

Las cáscaras de huevo de avestruz han sido utilizadas por los cazadores-recolectores subsaharianos . Por ejemplo, los Juǀʼhoansi las han usado para transportar agua [ 30 ] y para crear cuentas con ellas. [ 31 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Benenati G, Penkov S, Müller-Reichert T, Entchev EV, Kurzchalia TV (mayo-junio de 2009). "Dos citocromos P450 en Caenorhabditis elegans son esenciales para la organización de la cáscara del huevo, la correcta ejecución de la meiosis y la polarización del embrión" . Mech Dev . 126 ( 5-6 ): 382-93 . doi : 10.1016/j.mod.2009.02.001 . PMID 19368796 . 
  2. ^ Hunton , P (2005) . "Investigación sobre la estructura y calidad de la cáscara del huevo: un panorama histórico" . Revista Brasileira de Ciencia Avícola . 7 (2): 67– 71. doi : 10.1590/S1516-635X2005000200001 .
  3. ↑ Arias, JL; Fernandez, MS (2001). "Función de las moléculas de la matriz extracelular en la formación y estructura de la cáscara". World's Poultry Science Journal . 57 (4): 349– 357. doi : 10.1079/WPS20010024 . hdl : 10533/197482 . S2CID 86152776 . 
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  5. ↑ Romanoff, AL, AJ Romanoff (1949) El huevo aviar. Nueva York, Wiley.
  6. ↑ Burley, RW, DV Vadehra (1989) El huevo aviar: química y biología. Nueva York, Wiley.
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Lecturas adicionales

  • Kilner, RM (2006). "La evolución del color y el patrón de los huevos en las aves". Biological Reviews . 81 (3): 383– 406. CiteSeerX 10.1.1.565.8957 . doi : 10.1017/S1464793106007044 . PMID 16740199 . S2CID 21083885 .   
  • Cáscaras de huevo fósiles
  • Alimentación para conseguir cáscaras de huevo más resistentes