Manejo & Bienestar
La cáscara de huevo: estructura, formación & qué factores afectan a su calidad
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Por otra parte, la puesta de huevos y en particular el proceso de formación de la cáscara de huevo son procesos muy costosos para el organismo de la gallina. Esto hace que la producción de huevos y la calidad de la cáscara de huevo se deterioren con la edad de las gallinas durante el periodo de puesta intensiva.
Mantener la producción de huevos y, en particular, la calidad de la cáscara de huevo a través de ciclos extendidos de producción (hasta que las gallinas tienen 100 semanas) es un desafío muy importante de la industria, que se puede lograr mediante programas de selección asistida genéticamente y una nutrición adecuada de la gallina durante el período de puesta.
La producción sostenible de alimentos es uno de los retos más importantes de nuestra sociedad en un contexto de aumento de la población mundial constante. El huevo es uno de los alimentos más completos, importantes y baratos de nuestra dieta, rico en proteínas, vitaminas y ácidos grasos. Sin embargo, la mala calidad de la cáscara de huevo es un riesgo importante para la seguridad alimentaria del huevo, ya que los huevos con una cáscara dañada se contaminan más fácilmente con bacterias (Salmonella) (Travel et al., 2011).
En este artículo vamos a describir en detalle la estructura de la cáscara, su formación y que factores determinan su calidad y como se puede mejorar
La cáscara de huevo es una capa delgada mineral (aproximadamente de 350 micras de espesor) que protege el contenido del huevo contra impactos mecánicos, deshidratación y la contaminación por microorganismos (Nys et al., 1999; Hincke et al., 2012). Esta capa está perforada por numerosos poros que permiten el intercambio de gases necesarios para la respiración del embrión. También suministra el calcio necesario para el desarrollo del esqueleto.
La cáscara de huevo está compuesta por unas membranas orgánicas, la capa mineral y la cutícula que recubre la superficie externa de la cáscara (Figura 1).
Figura 1. Ultraestructura y microestructura de cáscara de huevo. Imágenes de microscopía electrónica de la superficie externa de la cáscara del huevo con la cutícula (A) y de la sección transversal de la cáscara (B).PL, ML y SM: capa empalizada, capa mamilar y membranas, respectivamente. La barra de escala equivale a 100 micras.
Las membranas de la cáscara de huevo son una red de fibras de colágeno (principalmente tipo X), glicoproteínas y proteínas. Hay una membrana interna más delgada ubicada sobre la membrana limitante que rodea la clara de huevo, y una membrana externa más gruesa unida a los conos mamilares (parte interna de la capa mineral). La parte más gruesa de la capa mineral está constituida por cristales columnares de calcita (carbonato cálcico).
Finalmente, la superficie exterior de la cáscara del huevo está cubierta por la cutícula, una capa orgánica muy delgada (de unas pocas micras de espesor), que tapa los poros controlando la permeabilidad de la cáscara y evitando la entrada de bacterias a través de la cáscara (Muñoz et al., 2015). La cutícula contiene proteínas (lisozima) y lípidos con potente actividad antimicrobiana.
Por lo tanto, la cutícula, si está presente, es una barrera efectiva contra la penetración de bacterias y es de gran importancia para la seguridad alimentaria del huevo. Es por ello, que las normativas europeas no permiten el lavado de los huevos, ya que esta práctica puede dañar e incluso eliminar por completo esta capa protectora.
Las gallinas ponedoras tienen adaptaciones fisiológicas específicas para la puesta de huevos (Nys y Le Roy, 2018). Cuando las gallinas alcanzan la madurez sexual, aproximadamente a las 16 semanas de edad, los niveles de estrógenos aumentan y el oviducto comienza a crecer muy rápidamente. Dos semanas después, ponen su primer huevo. La formación y mineralización de la cáscara de huevo es un proceso que requiere una gran cantidad de calcio. Las gallinas necesitan movilizar más de 2 g de calcio al día, lo que equivale al 10% de su calcio corporal total. En general, el calcio proviene en parte de la dieta y en parte del esqueleto.
Para obtener un suministro adecuado de calcio, se estimula la formación de vitamina D que aumenta la absorción de calcio por las paredes del intestino y del útero.
Además, las gallinas desarrollan un nuevo tipo de hueso dentro de las cavidades de la médula de sus huesos largos – hueso medular – que es metabólicamente activo y puede reabsorberse más fácilmente para liberar calcio. El hueso medular sirve como depósito de calcio para la calcificación de la cáscara de huevo durante la noche cuando las gallinas no comen y el suministro de calcio intestinal se agota.
La formación del hueso medular comienza aproximadamente dos semanas antes de poner el primer huevo (Whitehead, 2004).
Durante el ciclo diario de puesta, hay cambios notables en la fisiología de las gallinas que necesitan transportar grandes cantidades de iones de calcio y carbonato a través del tejido uterino (Nys y Le Roy, 2018). Por la tarde, justo antes de que comience la formación de la cáscara de huevo, las gallinas desarrollan un apetito específico por el calcio y durante la noche cuando se forma la cáscara de huevo, se estimula la producción de vitamina D, lo que aumenta la absorción de calcio por los tejidos del intestino.
Además, la resorción del hueso medular permite transferir de forma constante calcio para formación de la cáscara de huevo cuando las reservas del calcio de la dieta se han agotado. Por otro lado, durante la formación de la cáscara de huevo, las gallinas ponedoras hiperventilan para obtener suficiente CO2 respiratorio a partir del cual se forman iones de carbonato.
El proceso de calcificación de la cáscara es la etapa más larga del proceso de formación del huevo (Nys et al., 1999). La mineralización de la cáscara de huevo ocurre en el útero y dura aproximadamente 18 horas y termina con la deposición de la cutícula, aproximadamente 1 hora antes de la oviposición (expulsión).
La cantidad de huevos con la cáscara dañada supone aproximadamente el 6-8% de la producción total de huevos. Estos huevos no se pueden comercializar lo que provoca pérdidas económicas sustanciales para la industria productora de huevos (Hamilton et al. 1979).
La calidad de la cáscara depende de muchos factores que incluyen la edad, la genética y la nutrición, así como factores ambientales (tipos de jaulas, programas de iluminación) (Dunn et al., 2009; Nys, 2017). En particular, la calidad de la cáscara de huevo se deteriora con la edad de la gallinas.
En la actualidad se ha reducido el aumento del peso con la edad mediante selección de las gallinas. Aún así, el porcentaje de peso de la cáscara y el grosor de la cáscara de huevo tienden a disminuir a medida que la gallina envejece. Asimismo, hay cambios notables con la edad de la gallinas, en las características estructurales de la cáscara de huevo (disminución de la densidad mamilar y menor unión entre la parte mineral y la membrana; aumento del tamaño de los cristales de calcita; disminución de la cantidad de cutícula) que reducen las propiedades mecánicas y la calidad e integridad de la cáscara de huevo (Rodriguez-Navarro et al., 2002; Robert et al., 2013).
Este problema es susceptible de agravarse ahora que la industria tiene como objetivo extender el período de puesta en gallinas hasta 100 semanas, para alcanzar una producción de 500 huevos por gallina en un solo ciclo. Es por ello que existe mucho interés en encontrar soluciones para mantener el rendimiento de las gallinas y la calidad del huevo durante períodos de producción más largos. (Bain et al., 2016; Nys, 2017).S
e sabe que tanto la producción de huevos como la calidad de la cáscara está en gran medida determinada genéticamente, lo que ha permitido aumentar estos parámetros mediante programas de selección asistidos genéticamente (Dunn et al., 2009; Bain et al., 2016). Sin embargo, la puesta intensiva de huevos es muy exigente para el organismo por lo que se necesita un mantenimiento óptimo de las condiciones de salud de las gallinas para alcanzar el potencial genético de estas.
Una nutrición adecuada de la gallina durante todo el período de puesta con niveles de calcio y elementos traza (Mn, Zn, Cu) óptimos es un elemento clave para mantener la salud general de la gallina, para acumular suficiente calcio en el hueso medular y formar y mantener los tejidos del oviducto en ciclos de puesta prolongados manteniendo una buena calidad de la cáscara (Nys 2017).
CONCLUSIONES
La calidad de la cáscara de huevo es un factor muy importante para la seguridad alimentaria del huevo. Mantener la producción de huevos y, en particular, la calidad de la cáscara de huevo a través de ciclos extendidos de producción (hasta 100 semanas) es un desafío muy importante de la industria que se puede conseguir mediante la selección genética de gallinas. Sin embargo, una nutrición adecuada de la gallina durante el período de puesta es un elemento clave para mantener la salud general de la gallina y así alcanzar su potencial genético.
