stringtranslate.com

Яичная скорлупа

Сломанная скорлупа яйца дикой птицы

Яичная скорлупа — это наружная оболочка яйца с твёрдой скорлупой , а также некоторых видов яиц с мягкой скорлупой.

Яйца глистов

Яйца нематод имеют двухслойную структуру: внешний слой желточного вещества, состоящий из хитина , который обеспечивает механическую прочность, и внутренний слой, богатый липидами, который делает камеру яйца непроницаемой. [1]

Яйца насекомых

Эмбрион бабочки/гусеница, видимая через прозрачную яичную скорлупу

Насекомые и другие членистоногие откладывают яйца самых разных форм и стилей. Некоторые из них имеют желатинообразные или похожие на кожу оболочки, другие имеют твердую яичную скорлупу. Более мягкая скорлупа в основном состоит из белка. Она может быть волокнистой или довольно жидкой. Некоторые яйца членистоногих на самом деле не имеют скорлупы, скорее, их внешнее покрытие на самом деле представляет собой самую внешнюю эмбриональную мембрану, сосудистую оболочку , которая защищает внутренние слои. Это может быть сложная структура, и она может иметь разные слои, включая самый внешний слой, называемый экзохорионом. Яйца, которые должны выживать в сухих условиях, обычно имеют твердую яичную скорлупу, состоящую в основном из обезвоженных или минерализованных белков с пористыми системами для дыхания . Яйца членистоногих могут иметь обширный орнамент на своих внешних поверхностях. [ необходима цитата ]

Яйца рыб, земноводных и рептилий

Рыбы и земноводные обычно откладывают яйца, окруженные внезародышевыми мембранами, но не развивают вокруг этих мембран скорлупу, твердую или мягкую. У некоторых рыб и земноводных яйца толстые, кожистые оболочки, особенно если им приходится выдерживать физическую силу или высыхание. Эти типы яиц также могут быть очень маленькими и хрупкими. [ необходима цитата ]

В то время как многие рептилии откладывают яйца с гибкой, кальцинированной скорлупой, есть некоторые, которые откладывают твердые яйца. Яйца, откладываемые змеями, обычно имеют кожистую скорлупу, которая часто прилипает друг к другу. В зависимости от вида, черепахи откладывают твердые или мягкие яйца. Несколько видов откладывают яйца, которые почти неотличимы от яиц птиц. [ необходима цитата ]

Птичьи яйца

Это куриное яйцо вымачивали в уксусе несколько дней, и оно стало полупрозрачным и гибким.
Анатомия куриного яйца.

Яйцо птицы представляет собой оплодотворенную гамету (или, в случае некоторых птиц, таких как куры, возможно, неоплодотворенную), расположенную на поверхности желтка и окруженную альбумином или яичным белком. Белок, в свою очередь, окружен двумя подскорлупными мембранами (внутренней и внешней), а затем яичной скорлупой. Скорлупа куриного яйца на 95 [ требуется ссылка ] -97% [2] состоит из кристаллов карбоната кальция , которые стабилизированы белковой матрицей. [3] [4] [2] Без белка кристаллическая структура была бы слишком хрупкой, чтобы сохранять свою форму, и считается, что органическая матрица играет роль в отложении кальция в процессе минерализации. [5] [6] [7] Структура и состав скорлупы птичьего яйца защищают яйцо от повреждений и микробного загрязнения, предотвращают высыхание, регулируют эмбриональный газообмен и водный обмен и обеспечивают кальций для эмбриогенеза . Формирование яичной скорлупы требует граммовых количеств кальция, откладываемых в течение нескольких часов, которые должны поступать через рацион курицы. [2] Скорлупа птичьего яйца состоит из организованной совокупности минеральных наночастиц, размер которых придает разным участкам скорлупы разные свойства твердости. [8]

Куриное яйцо с неравномерной кальцификацией
Структура, выявленная с помощью света

Волокнистые куриные оболочки скорлупы добавляются в проксимальном (белом) перешейке яйцевода . [ 2] В дистальном (красном) перешейке соски или сосцевидные бугорки откладываются на поверхности наружной мембраны в регулярном узоре массива. [9] [10] Соски богаты протеогликанами и, как полагают, контролируют кальцификацию. В скорлуповой железе (похожей на матку млекопитающих) минерализация начинается в сосках и вокруг самых наружных мембранных волокон. [11] Жидкость скорлуповой железы содержит очень высокие уровни ионов кальция и бикарбоната . Толстый кальцинированный слой яичной скорлупы образуется в столбцах из структур сосков и известен как палисадный слой. Между этими палисадными столбцами находятся узкие поры, которые пересекают яичную скорлупу и обеспечивают газообмен. Кутикула образует последний, внешний слой яичной скорлупы. [12] Присоединение мягкой органической волокнистой мембраны к твердой кальцитовой оболочке необходимо для правильного эмбрионального развития и роста цыпленка (через обеспечение ассоциации хориоаллантоисной мембраны и в обеспечении образования воздушного мешка на тупом конце яйца). Это присоединение между разнородными материалами облегчается структурным переплетением волокон в каждом соске в микромасштабе и, наоборот, в наномасштабе, минеральным шипом в волокна непосредственно на границе [11]

Хотя основная часть яичной скорлупы состоит из карбоната кальция, сейчас считается, что белковая матрица играет важную роль в прочности яичной скорлупы. [13] Эти белки влияют на кристаллизацию, которая, в свою очередь, влияет на структуру яичной скорлупы. Концентрация белков яичной скорлупы уменьшается в течение жизни несушки, как и прочность яичной скорлупы. [ необходима цитата ]

У среднестатистической несушки процесс формирования скорлупы занимает около 20 часов. Пигментация добавляется к скорлупе сосочками, выстилающими яйцевод, окрашивая ее в любой из множества цветов и узоров в зависимости от вида. Поскольку яйца обычно откладываются тупым концом вперед, этот конец подвергается наибольшему давлению во время прохождения и, следовательно, показывает наибольший цвет. [ необходима цитата ]

Поскольку они содержат в основном карбонат кальция , скорлупа птичьих яиц растворяется в различных кислотах, включая уксус, используемый при приготовлении пищи. При растворении карбонат кальция в яичной скорлупе реагирует с кислотой, образуя углекислый газ . [14]

Экологические проблемы

Пищевая промышленность США производит 150 000 тонн отходов скорлупы в год. [15] Методы утилизации отходов яичной скорлупы: 26,6% — в качестве удобрения, 21,1% — в качестве ингредиентов корма для животных, 26,3% — на муниципальных свалках и 15,8% — другими способами. [16] Многие свалки не желают принимать отходы, потому что скорлупа и прикрепленная мембрана привлекают вредителей. [ необходима цитата ] Если их не разделить, карбонат кальция в яичной скорлупе и богатая белком мембрана бесполезны. [17] Недавние изобретения позволили индустрии разбивания яиц отделить яичную скорлупу от мембраны яичной скорлупы . Яичная скорлупа в основном состоит из карбоната кальция, а мембрана — ценный белок. После разделения оба продукта имеют множество применений. [ необходима цитата ]

Яйца млекопитающих

Однопроходные , яйцекладущие млекопитающие, откладывают яйца с мягкой скорлупой, похожие на яйца рептилий. Скорлупа откладывается на яйце слоями внутри матки. Яйцо может впитывать жидкости и увеличиваться в размерах во время этого процесса, а последний, самый жесткий слой не добавляется, пока яйцо не достигнет полного размера. [ необходима цитата ]

Зубы яйцеклетки

У вылупившихся птиц, земноводных и яйцекладущих рептилий есть яйцевой зуб, который используется для проделывания выходного отверстия в твердой яичной скорлупе. [18] [19]

Использует

Отходы яичной скорлупы в основном состоят из карбоната кальция и могут быть использованы в качестве сырья при производстве извести . [20]

Фармацевтика

Богатая карбонатом кальция скорлупа использовалась в терапии дефицита кальция у людей и животных. [16] [21] Одна яичная скорлупа имеет массу шесть граммов, что дает около 2200 мг кальция (6000 мг × 0,95 × 0,4 = 2280 мг). Частицы яичной скорлупы используются в зубной пасте как средство против зубного камня. [16] Порошок яичной скорлупы использовался для минерализации и роста костей. [16] [22] [21]

Еда

Недавние применения яичной скорлупы включают производство лактата кальция в качестве укрепляющего агента, усилителя вкуса , разрыхлителя , питательной добавки, стабилизатора и загустителя. [16] [21] Яичная скорлупа также используется в качестве кальциевой добавки в апельсиновом соке. [15]

Другой

Яичная скорлупа была включена в удобрения в качестве почвенного кондиционера . [16] [23] Она также использовалась в качестве добавки к корму для животных. [16] [23] Совсем недавно частицы карбоната кальция из яиц использовались в качестве пигментов покрытия для струйной печати. ​​[23] Порошкообразная яичная скорлупа также используется при изготовлении бумажной массы . [15] Недавно отходы яичной скорлупы использовались в качестве недорогого катализатора для производства биодизеля . [22] Куриная яичная скорлупа была дополнительно включена в качестве предшественника кальция в синтез металлоорганических каркасов на основе кальция (MOF). [24]

Недавно исследователи использовали куриную яичную скорлупу в качестве бионаполнителя с проводящим полимером для улучшения ее сенсорных свойств. Обычно яичная скорлупа использовалась в качестве бионаполнителя в полианилиновой матрице для обнаружения аммиачного газа. Оптимальное соотношение между яичной скорлупой и полианилином может улучшить это сенсорное измерение. [25]

Скорлупа страусиных яиц использовалась охотниками-собирателями к югу от Сахары . Например, джу’хоанси использовали их для переноски воды [26] и создания из них бус. [27]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Benenati G, Penkov S, Müller-Reichert T, Entchev EV, Kurzchalia TV (май–июнь 2009 г.). «Два цитохрома P450 у Caenorhabditis elegans необходимы для организации яичной скорлупы, правильного выполнения мейоза и поляризации эмбриона». Mech Dev . 126 (5–6): 382–93. doi : 10.1016/j.mod.2009.02.001 . PMID  19368796.
  2. ^ abcd Хантон, П. (2005). «Исследование структуры и качества яичной скорлупы: исторический обзор». Revista Brasileira de Ciencia Avícola . 7 (2): 67–71. дои : 10.1590/S1516-635X2005000200001 .
  3. ^ Ариас, Дж. Л.; Фернандес, М. С. (2001). «Роль молекул внеклеточного матрикса в формировании и структуре оболочки». World's Poultry Science Journal . 57 (4): 349–357. doi : 10.1079/WPS20010024. hdl : 10533/197482 . S2CID  86152776.
  4. ^ Nys, Yves; Gautron, Joël; Garcia-Ruiz, Juan M.; Hincke, Maxwell T. (2004). «Минерализация скорлупы птичьих яиц: биохимическая и функциональная характеристика матричных белков». Comptes Rendus Palevol . 3 (6–7): 549–62. Bibcode : 2004CRPal...3..549N. doi : 10.1016/j.crpv.2004.08.002.
  5. ^ Романофф, AL, AJ Romanoff (1949) Птичье яйцо. Нью-Йорк, Wiley.
  6. ^ Берли, Р. В., Д. Вадера (1989) Птичье яйцо: химия и биология. Нью-Йорк, Wiley.
  7. ^ Lavelin, I; Meiri, N; Pines, M (2000). «Новый взгляд на формирование яичной скорлупы». Poultry Science . 79 (7): 1014–7. CiteSeerX 10.1.1.335.6360 . doi :10.1093/ps/79.7.1014. PMID  10901204. 
  8. ^ Атанасиаду, Д. «Наноструктура, остеопонтин и механические свойства кальцитовой яичной скорлупы птиц». Science Advances . PMID  29725615.
  9. ^ Wyburn, GM; Johnston, HS; Draper, MH; Davidson, MF (1973). «Ультраструктура области формирования оболочки яйцевода и развитие оболочки Gallus domesticus». Quarterly Journal of Experimental Physiology and Cognate Medical Sciences . 58 (2): 143–51. doi : 10.1113/expphysiol.1973.sp002199 . PMID  4487964. S2CID  40474330.
  10. ^ Фернандес, М.С.; Арайя, М.; Ариас, Дж.Л. (1997). «Яичная скорлупа формируется точным пространственно-временным расположением последовательно отложенных макромолекул». Matrix Biology . 16 (1): 13–20. doi :10.1016/s0945-053x(97)90112-8. PMID  9181550.
  11. ^ ab Buss, Daniel J.; Reznikov, Natalie; McKee, Marc D. (декабрь 2023 г.). «Прикрепление органических волокон к минералу: случай птичьей яичной скорлупы». iScience . 26 (12): 108425. Bibcode :2023iSci...26j8425B. doi :10.1016/j.isci.2023.108425. ISSN  2589-0042. PMC 10687338 . PMID  38034363. 
  12. ^ "Микроструктура яичной скорлупы, изученная методом порошковой дифракции". Xray.cz . Получено 16.10.2012 .
  13. ^ http://ict.udg.co.cu/FTPDocumentos/Literatura%20Cientifica/Maestria%20Nutricion%20Animal/6.%20EVENTOS%20RELEVANTES/XVII%20Congreso%20Avicultura/confs/hunton1.htm . Получено 2 февраля 2011 г. . {{cite web}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь ) [ мертвая ссылка ]
  14. ^ "Вопросы и ответы: Яичная скорлупа в уксусе - Что случилось? | Физический факультет | Иллинойсский университет в Урбане-Шампейне". Van.physics.illinois.edu. 2007-10-22 . Получено 2012-10-16 .
  15. ^ abc Hecht J: Яичная скорлупа выходит на рынок коллагена. New Scientist 1999, 161:6-6.
  16. ^ abcdefg Daengprok W, Garnjanagoonchorn W, Mine Y: Ферментированная свиная колбаса, обогащенная коммерческим лактатом кальция или скорлупой куриных яиц. Meat Science 2002, 62:199-204.
  17. ^ Wei Z; Li B; Xu C (2009). «Применение отходов яичной скорлупы в качестве недорогого твердого катализатора для производства биодизеля». Bioresource Technology . 100 (11): 2883–2885. Bibcode : 2009BiTec.100.2883W. doi : 10.1016/j.biortech.2008.12.039. PMID  19201602.
  18. ^ "Что такое качество яичной скорлупы и как ее сохранить". Ag.ansc.purdue.edu. Архивировано из оригинала 2012-12-08 . Получено 2012-10-16 .
  19. ^ Nys, Yves; Gautron, Joël; Garcia-Ruiz, Juan M.; Hincke, Maxwell T. (2004). "Минерализация скорлупы птичьих яиц: биохимическая и функциональная характеристика матричных белков" (PDF) . Comptes Rendus Palevol . 3 (6–7): 549–562. Bibcode :2004CRPal...3..549N. doi :10.1016/j.crpv.2004.08.002.
  20. ^ Феррас, Эдуардо; Гамелас, Хосе А.Ф.; Кораду, Жуан; Монтейро, Карлос; Роча, Фернандо (3 сентября 2018 г.). «Отходы яичной скорлупы для производства строительной извести: реакционная способность оксида кальция, промышленные, экологические и экономические последствия». Материалы и конструкции . 51 (5). дои : 10.1617/s11527-018-1243-7. ISSN  1359-5997. S2CID  139375677.
  21. ^ abc Daengprok W, Issigonis K, Mine Y, Pornsinpatip P, Garnjanagoonchorn W, Naivikul O: Белки матрикса куриной яичной скорлупы усиливают транспорт кальция в эпителиальных клетках кишечника человека, Caco-Journal of Agricultural and Food Chemistry 2003, 51:6056-6061.
  22. ^ ab Wei Z, Li B, Xu C: Применение отходов яичной скорлупы в качестве недорогого твердого катализатора для производства биодизеля [электронный ресурс]. Bioresource Technology 2009, 100:2883-2885.
  23. ^ abc Yoo S, Kokoszka J, Zou P, Hsieh JS: Использование частиц карбоната кальция из отходов яичной скорлупы в качестве пигментов покрытия для бумаги для струйной печати [электронный ресурс]. Bioresource Technology 2009, 100:6416-6421.
  24. ^ Крикмор, Том С.; Сана, Хаамида Бегум; Митчелл, Ханна; Кларк, Молли; Брэдшоу, Даррен (12 октября 2021 г.). «На пути к устойчивому синтезу MOF на основе кальция». Химические коммуникации . 57 (81): 10592–10595. дои : 10.1039/D1CC04032D. ISSN  1364-548X. PMID  34559869. S2CID  237628392.
  25. ^ NA Mazlan, JM Sapari, KP Sambasevam, Синтез и изготовление композита полианилин/яичная скорлупа для обнаружения аммиака, Журнал металлов, материалов и минералов, том 30, № 2, 50-57 (2020).https://ojs.materialsconnex.com/index.php/jmmm/article/view/649
  26. ^ Каммингс, Вики (2020). Антропология охотников-собирателей. Ключевые темы для археологов . Тейлор и Фрэнсис.
  27. ^ Стюарт, Брайан А.; Чжао, Ючао; Митчелл, Питер Дж.; Дьюар, Женевьева; Глисон, Джеймс Д.; Блюм, Джоэл Д. (2020). «Изотопы стронция в скорлупе страусиных яиц выявляют устойчивые макромасштабные социальные сети в позднечетвертичной южной Африке». Труды Национальной академии наук . 117 (12): 6453–6462. Bibcode : 2020PNAS..117.6453S. doi : 10.1073 /pnas.1921037117 . PMC 7104358. PMID  32152113. 

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки