Kanadyjscy naukowcy postanowili odpowiedzieć na pytanie, jak to możliwe, że skorupka zapłodnionego kurzego jaja jest na tyle odporna, że zapewnia mu podstawową ochronę przed zgnieceniem i na tyle słaba, że umożliwia pisklęciu wydobycie się w odpowiednim czasie na zewnątrz. Okazało się, że kluczem są zmiany jego nanostruktury, zachodzące podczas procesu inkubacji. Skorupka w tym czasie raczej traci składniki, niż zyskuje. Badacze z McGill University piszą o tym w najnowszym numerze czasopisma „Science Advances”. Odkrycie może mieć praktyczne skutki dla bezpieczeństwa żywności.

Skorupki jajek badano w laboratorium prof. McKee. /Laurie Devine McGill University /Materiały prasowe

Miliony lat ewolucji sprawiły, że ptaki wypracowały doskonałą postać i strukturę skorupek jajek, które zapewniają ochronę rozwijającego się pisklęcia. Skorupka nie jest ani za mocna, ani za słaba, chroni jajo podczas znoszenia i wysiadywania, a gdy przyjdzie na to czas daje się łatwo rozbić od środka. Badacze z McGill postanowili sprawdzić, na czym ten efekt polega.

Skorupki jajek klasycznymi metodami bardzo trudno się bada, łatwo pękają, gdy próbujemy przygotować próbki na przykład dla mikroskopii elektronowej – przyznaje prof. Marc McKee. Dopiero dzięki nowemu systemowi przygotowywania i obserwacji preparatów z pomocą skupionej wiązki jonowej byliśmy w stanie odpowiednio przeciąć próbki i zbadać wnętrze skorupki – dodaje. To pomogło zbadać jej nanostrukturę i własności mechaniczne.

( A ) Mikrostruktura SEM przy małym powiększeniu i regionalna nomenklatura skorupki ptasiej. ( B do F ) AFM (górny, o obszarze skanowania 800 nm x 800 nm) i SEM (dolny) obrazy nanostruktury skorupy jaj obserwowane z regionów wskazanych w (A). ( G ) Histogram rozkładu wielkości nanostruktur (średnica Fereta) w warstwach VCL (B), górnej PL (C), środkowej PL (D), dolnej PL (E) i ML (F). Istotna różnica wskazana jest w nawiasach (* P <0,05, ** P <0,01 i *** P <0,001). Nie stwierdzono znaczącej różnicy (NS) ( P > 0,05) między prętami E i F. Wartości porównano za pomocą dwustronnego testu.

Skorupki zbudowane są z materii nieorganicznej i organicznej, z bogatych w wapń minerałów i białek. Autorzy pracy przekonali się, że odporność skorupki wiąże się z obecnością minerału powiązanego z białkiem, osteopontyną, istotnym w budowie także innych biologicznych struktur, na przykład kości. Badania prowadzone przy użyciu mikroskopii sił atomowych, mikroskopii elektronowej i metod obrazowania z pomocą promieni rentgenowskich pokazały minimalne zmiany strukturalne, dzięki którym takie podwójne przeznaczenie wnętrza skorupki jest możliwe.

Mikroskopia optyczna, EBSD i 2D XRD skorupy kurzej.( A ) Cienki przekrój skorupy jaja widziany przez konwencjonalną mikroskopię świetlną w jasnym polu, ukazujący niejednorodny rozkład materiału organicznego i nieorganicznego w warstwach skorupek jaj. ( B ) Cienki przekrój skorupy jajkowej [taki sam jak w (A)] widziany pod spolaryzowanym światłem pokazującym liczne, ściśle upakowane i dobrze zdefiniowane kolumny z kalcytem. ( C ) Mapa orientacji kryształów otrzymana przez EBSD o przekroju w wypolerowanej skorupce jaja pokazującym nieznaczne wewnętrzne niewspółosiowości krystaliczne (do 4 °) w kolumnach, co przedstawiono za pomocą różnych odcieni pseudokolorowych [patrz wybrane pola w obszarach ( D ) i ( E )]. ( F.) 2D XRD przekroju skorupy jaja pokazującego podłużny punkt dyfrakcji pojedynczego kryształu (strzałki) i związany z nim profil intensywności odbicia 104 kalcytu w funkcji kąta γ.

Autorom pracy udało się też odtworzyć nanostrukturę przypominającą skorupkę jajka, dodając osteopontynę do kryształów mineralnych wytworzonych w warunkach laboratoryjnych. Zdaniem profesora McKee to pomoże lepiej rozumieć rolę białek w procesie odkładania się wapnia, który prowadzi do utwardzenia skorupki. To może mieć istotne znaczenie dla zwiększenia bezpieczeństwa żywności. Od 10 do 20 proc. jajek pęka w transporcie, co zwiększa ryzyko zakażenia bakteriami Salmonelli – mówi McKee. Dokładne zrozumienie czynników wzmacniających skorupki może pomóc w selekcji takich cech genetycznych kur niosek, które będą sprzyjały trwałości i bezpieczeństwu jaj – dodaje.

Mikroskopia elektronowa podstruktury nanodomenowej w PL.

Badania nanostruktury skorupek kurzych jaj /Carla Schaffer/ AAAS /Materiały prasowe

Dlaczego warto jeść jajka?

Jajka to prawdziwy skarb natury: zawierają niemal wszystkie kluczowe dla człowieka witaminy i mikroelementy oraz wysokiej jakości białko, tak potrzebne do budowy naszego ciała.

Zawartość substancji odżywczych w jajku praktycznie zawsze pozostaje taka sama, niezależnie od tego, czy żółtko jest bardziej pomarańczowe czy też blade. Nie ma też znaczenia, czy jajko jest ekologiczne,  pochodzi z wolnego wybiegu czy chowu klatkowego. Hodowcy mogą jednak manipulować zawartością określonych substancji odżywczych dodając do kurzej paszy specyficzne dodatki. Takie poczynania wymagają jednak sporego doświadczenia i dość skrupulatnego dobrania dawki, można bowiem przesadzić i zmienić smak jajek tak, że konsument nie będzie w stanie ich zaakceptować.

Jajka na śniadanie to znakomity pomysł, ponieważ posiłek bogaty w białko pozwala utrzymać nadmierny apetyt w ryzach – powoduje wydzielanie się hormonów sterujących poczuciem sytości. Warto jednak pamiętać, że białko powinno być spożywanie nie tylko rano, ale i na obiad oraz wieczorem.

Choć niektórzy w obawie przed tłuszczem i cholesterolem zawartymi w  jajku, jedzą wyłącznie białka, warto wiedzieć, że to właśnie w żółtku znajdują się niezwykle cenne dla naszego zdrowia witaminy ( w tym m.in. rozpuszczalne w tłuszczach D i A), 40 procent zawartego w jajku białka oraz cholina.

źródło: zdrowie.pap.pl

Najnowsze badania pokazują, że cholina odgrywa zasadnicza rolę w prawidłowym rozwoju układu nerwowego, a przede wszystkim mózgu, u dzieci w łonie matki i niemowląt. Takie maluchy mogą być w późniejszym życiu odporniejsze na stres i mniej podatne na choroby psychiczne. Jedno średnie jajko zawiera ok. 125 miligramów choliny co przekłada się na 23-30 proc. dziennego zapotrzebowania na tą substancję.

Wśród witamin, które znajdują się w jajkach warto wspomnieć witaminę D. Jest ona syntetyzowana w ludzkiej skórze pod wpływem promieni słonecznych, badania wykazują jednak, że większość Polaków cierpi na jej niedobór – za mało czasu spędzamy na świeżym powietrzu. A jest ona niezbędna do prawidłowego funkcjonowania układu odpornościowego, zapobiega też niektórym nowotworom.  Jedno jajko zawiera ok. 10 proc. dziennego zapotrzebowania na tą witaminę.

Cholesterol w jajkach, choć jest go sporo, nie wchłania się bezpośrednio do krwi. Dlatego jajka są bezpieczne, oczywiście jedzone z umiarem, pomimo wysokiej zawartości tego składnika.

Ile jeść jajek tygodniowo? Wyniki badań nie są tu jednoznaczne, ale większość z nich sugeruje, że  jedno jajko dziennie generalnie nikomu nie szkodzi, chyba, że ktoś ma naprawdę bardzo wysoki cholesterol. Wtedy należy skonsultować się z lekarzem, który podejmie decyzję co do dalszej diety.

^{Źródło: rmf24, PAP, Reuters}