Aqui está uma pergunta sobre galinhas e ovos que você pode não ter ouvido antes: Como é que um ovo pode ser tão difícil de quebrar do lado de fora, mas tão fácil para uma filhota fraca passar por dentro?
É uma questão difícil de decifrar. Acredita-se que as cascas de ovos mudam à medida que o filhote cresce dentro dele. À medida que a criatura se desenvolve, partes da casca do ovo interior se dissolvem e o passarinho incorpora um pouco desse cálcio em seus ossos. Mas não ficou claro como esse processo influenciou a microestrutura da casca do ovo. Agora, como Nicola Davis, no The Guardian, relata, um novo estudo na Science Advances sugere que é tudo sobre a nanoestrutura do ovo e como ele se desenvolve com a criatura em crescimento dentro.
Para decifrar o mistério e estudar as estruturas dos óvulos, os pesquisadores da Universidade McGill usaram um novo feixe de íons focalizados que lhes permitiu cortar seções extremamente finas de casca, de acordo com um comunicado de imprensa. Eles então analisaram essas seções finas usando um microscópio eletrônico para estudar a estrutura da casca.
A equipe examinou as cascas de ovos fertilizados incubados por 15 dias e comparou com ovos fertilizados. Como Laurel Hamers, da ScienceNews, descobriu que a chave para a resistência dos ovos parecia ser a formação de microestruturas guiadas por proteínas. Eles concentraram sua análise em uma determinada proteína chamada osteopontina, que é encontrada em toda a casca e acredita-se ser vital na organização da estrutura mineral.
Como Davis explica, o osteopontina parece atuar como um "andaime" que guia a estrutura e a densidade dos minerais na casca, em particular o cálcio. Em um ovo desenvolvido, os minerais na camada externa da casca são densamente compactados e ricos em osteopontina. Mas as camadas internas dos ovos têm uma nanoestrutura diferente, que tem menos osteopontina e menor densidade de embalagem mineral.
Nos ovos não incubados, a nanoestrutura não mudou. Mas nos óvulos fertilizados e incubados, a estrutura do ovo interno pareceu mudar com o tempo. O cálcio foi transferido para os filhotes e o interior da concha ficou mais fraco, facilitando a quebra do filhote. A casca interna também ficou mais irregular, o que os pesquisadores acreditam que fornece mais área de superfície para reações químicas que liberam cálcio para os filhotes.
"Todo mundo acha que as cascas de ovos são frágeis - [quando] tomamos cuidado, " pisamos em cascas de ovo "- mas, na verdade, elas são extremamente fortes, mais duras do que alguns metais", afirma o co-autor Marc McKee, da McGill. "Estamos realmente entendendo agora, na escala quase molecular, como uma casca de ovo é montada e como ela se dissolve."
Como relata Hamers, a osteopontina provavelmente interrompe a formação ordenada de cristais de cálcio na casca, criando uma casca mais forte. Na nanoescala, a introdução da proteína impede a formação de uma estrutura cristalina lisa e uniforme. Em vez disso, faz com que a estrutura seja mais irregular, o que fortalece a casca externa. Essa é a razão pela qual uma rachadura em um ovo forma um padrão em zigue-zague, em vez de se romper de forma limpa - a quebra tem que encontrar pontos fracos em seu caminho através da estrutura cristalina embaralhada.
Para testar suas descobertas, Davis relata que a equipe criou seu próprio substituto de casca de ovo no laboratório, com e sem osteopontina. "Se você não colocar a proteína no tubo de ensaio, obtém um grande cristal gigante de calcita (carbonato de cálcio) como o encontrado em um museu", diz McKee a Davis. "Se você jogar a proteína, ela retarda o processo, ela fica embutida dentro desse cristal e gera uma propriedade de nanoestrutura muito similar naqueles cristais sintéticos e eles aumentaram a dureza."
Conhecer a estrutura em nanoescala do ovo pode levar a novos tipos de materiais, diz Lara Estroff, engenheira da Cornell que não esteve envolvida no estudo, relata Hamers. Os pesquisadores acreditam que isso poderia melhorar a segurança alimentar dos ovos. Aproximadamente 10 a 20 por cento dos ovos de galinha quebram no transporte, de acordo com o comunicado de imprensa, o que poderia levar à contaminação por salmonela. Entender por que alguns ovos são mais fortes do que outros poderia ajudar a criar frangos com ovos mais duros.
