Cáscara de huevo

La cáscara de huevo es la cubierta exterior de un huevo de cáscara dura y de algunas formas de huevos con capas externas suaves.

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

Los insectos y otros artrópodos ponen una gran variedad de estilos y formas de huevos. Algunos de ellos tienen cubiertas gelatinosas o similares a la piel, otros tienen cáscaras de huevo duras. Las cáscaras más blandas están compuestas principalmente de proteínas. Puede ser fibrosa o bastante líquida. Algunos huevos de artrópodos en realidad no tienen cáscara, sino que su cubierta exterior es en realidad la membrana embrionaria más externa, la coroides , que protege las capas internas. Esta puede ser una estructura compleja y puede tener diferentes capas, incluida una capa más externa llamada exocorión. Los huevos que deben sobrevivir en condiciones secas generalmente tienen cáscaras de huevo duras, hechas principalmente de proteínas deshidratadas o mineralizadas con sistemas de poros para permitir la respiración . Los huevos de artrópodos pueden tener una extensa ornamentación en sus superficies externas. ^{[ cita requerida ]}

Los huevos de peces y anfibios generalmente están rodeados por membranas extraembrionarias, pero no desarrollan una cáscara, dura o blanda, alrededor de estas membranas. Algunos huevos de peces y anfibios tienen una capa gruesa y correosa, especialmente si deben soportar fuerza física o desecación. Este tipo de huevos también pueden ser muy pequeños y frágiles. ^{[ cita requerida ]}

Si bien muchos reptiles ponen huevos con cáscaras flexibles y calcificadas, hay algunos que ponen huevos duros. Los huevos que ponen las serpientes generalmente tienen cáscaras correosas que a menudo se adhieren entre sí. Según la especie, las tortugas y los galápagos ponen huevos duros o blandos. Varias especies ponen huevos que son casi indistinguibles de los huevos de las aves. ^{[ cita requerida ]}

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 de albúmina o clara de huevo. La albúmina a su vez está rodeada por dos membranas de cáscara (membranas interna y externa) y luego la cáscara del huevo. La cáscara del huevo de gallina está compuesta en un 95 ^{[ cita requerida ]} -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 de ave protege al huevo de daños y contaminación microbiana, previene la desecación, regula el intercambio de gas y agua embrionarios y proporciona calcio para la embriogénesis . La formación de la cáscara del huevo requiere que se depositen cantidades de gramos de calcio en cuestión de horas, que deben suministrarse 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]

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. ^{[9] [10]} 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. ^[11] El líquido 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 en empalizada. Entre estas columnas en empalizada hay poros estrechos que atraviesan la cáscara del huevo y permiten el intercambio gaseoso. La cutícula forma la capa final y externa de la cáscara del huevo. ^[12] La unión de la membrana fibrosa orgánica blanda a la cáscara dura de calcita es esencial para el desarrollo y el crecimiento adecuados del embrión de pollo (al garantizar la asociación de la membrana corioalantoidea y permitir la formación de sacos de aire en el extremo romo del huevo). Esta unión entre materiales diferentes se facilita mediante una interdigitación estructural de fibras en cada mamila a escala microscópica y, recíprocamente, a escala nanométrica, la incorporación de minerales a las fibras directamente en la interfaz ^[11]

Aunque la mayor parte de la cáscara del huevo está formada por carbonato de calcio, ahora se cree que la matriz proteica desempeña un papel importante en la resistencia de la cáscara. ^[13] Estas proteínas afectan la cristalización, que a su vez afecta 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 la resistencia de la cáscara. ^{[ cita requerida ]}

En una gallina ponedora promedio , el proceso de formación de la cáscara demora alrededor de 20 horas. La pigmentación se agrega a la cáscara mediante papilas que recubren el oviducto, coloreándolo con una variedad de colores y patrones según la especie. Dado que los huevos generalmente se ponen primero con el extremo romo, ese extremo está sujeto a la mayor presión durante su paso y, en consecuencia, muestra la mayor cantidad de color. ^{[ cita requerida ]}

Como contienen principalmente carbonato de calcio , las cáscaras de huevo de ave se disuelven en varios ácidos, incluido el vinagre que se usa para cocinar. Al disolverse, el carbonato de calcio de una cáscara de huevo reacciona con el ácido para formar dióxido de carbono . ^[14]

La industria alimentaria estadounidense genera 150.000 toneladas de cáscaras de huevo desechadas al año. ^[15] Los métodos de eliminación de las cáscaras de huevo desechadas son: el 26,6% como fertilizante, el 21,1% como ingredientes de piensos para animales, el 26,3% se desecha en vertederos municipales y el 15,8% se utiliza de otras formas. ^[16] Muchos vertederos no están dispuestos a aceptar los residuos porque las cáscaras y la membrana adherida atraen a los insectos. ^{[ cita requerida ]} Cuando no se separan, la cáscara de huevo de carbonato de calcio y la membrana rica en proteínas son inútiles. ^[17] Invenciones recientes han permitido que la industria del cascado de huevos separe la cáscara de huevo de la membrana de la cáscara de huevo . La cáscara de huevo está compuesta principalmente de carbonato de calcio y la membrana es una proteína valiosa. Cuando se separan, ambos productos tienen una variedad de usos. ^{[ cita requerida ]}

Los monotremas , mamíferos ovíparos, ponen huevos de cáscara blanda similares a los de los reptiles. La cáscara se deposita sobre el huevo en capas dentro del útero. El huevo puede absorber líquidos y aumentar de tamaño durante este proceso, y la capa final, la más rígida, no se agrega hasta que el huevo alcanza su tamaño completo. ^{[ cita requerida ]}

Las aves en etapa de eclosión, los anfibios y los reptiles que ponen huevos tienen un diente de huevo que utilizan para iniciar un orificio de salida en la cáscara dura del huevo. ^{[18] [19]}

Los residuos de cáscara de huevo están compuestos fundamentalmente de carbonato de calcio , y tienen el potencial de ser utilizados como materia prima en la producción de cal . ^[20]

La cáscara rica en carbonato de calcio se ha utilizado en aplicaciones para terapias de deficiencia de calcio en humanos y animales. ^{[16] [21]} 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. ^[16] Las cáscaras de huevo en polvo se han utilizado para la mineralización y el crecimiento óseo. ^{[16] [22] [21]}

Las aplicaciones recientes de las cáscaras de huevo incluyen la producción de lactato de calcio como agente reafirmante, potenciador del sabor , agente leudante , suplemento nutritivo, estabilizador y espesante. ^{[16] [21]} Las cáscaras de huevo también se utilizan como suplemento de calcio en el jugo de naranja. ^[15]

Las cáscaras de huevo se han incorporado a fertilizantes como acondicionador del suelo . ^{[16] [23]} También se han utilizado como suplemento para la alimentación animal. ^{[16] [23]} Más recientemente, las partículas de carbonato de calcio del huevo se han utilizado como pigmentos de recubrimiento para la impresión por inyección de tinta. ^[23] Las cáscaras de huevo en polvo también se utilizan para fabricar pulpa de papel . ^[15] Recientemente, los desechos de cáscara de huevo se han utilizado como catalizador de bajo costo para la producción de biodiésel . ^[22] Las cáscaras de huevo de gallina se han incorporado adicionalmente como precursor de calcio en la síntesis de estructuras metalorgánicas (MOF) basadas en calcio. ^[24]

Recientemente, los investigadores han utilizado cáscaras de huevo de gallina como biorelleno con un polímero conductor para mejorar sus propiedades de detección. Normalmente, las cáscaras de huevo se utilizaban como biorelleno en una matriz de polianilina para detectar gas amoniaco. La proporción óptima entre cáscaras de huevo y polianilina podría mejorar la medición de este sensor. ^[25]

Los cazadores-recolectores subsaharianos han utilizado cáscaras de huevos de avestruz . Por ejemplo, los juǀʼhoansi las han utilizado para transportar agua ^[26] y crear cuentas con ellas. ^[27]

• La regla del cráneo con cáscara de huevo en el derecho de responsabilidad civil
• Caminar sobre cáscaras de huevo, un modismo del idioma inglés
• Membrana de cáscara de huevo , un suplemento dietético

• Kilner, RM (2006). "La evolución del color y los patrones 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.

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