Berikut adalah soalan mengenai ayam dan telur yang tidak pernah anda dengar sebelum ini: Bagaimana telur dapat menjadi sangat sukar untuk memecah dari luar, namun begitu mudah bagi anak ayam yang lemah untuk memasuki dari dalam?
Ia adalah soalan yang sukar untuk retak. Eggshells dianggap berubah apabila anak ayam tumbuh di dalamnya. Apabila makhluk berkembang, sebahagian daripada kulit telur dalam membubarkan dan burung kecil kabur menggabungkan beberapa kalsium itu ke dalam tulangnya. Tetapi masih tidak jelas bagaimana proses ini mempengaruhi mikrostruktur shell telur. Sekarang, Seperti yang dikatakan oleh Nicola Davis di The Guardian, satu kajian baru dalam Sains Advances menunjukkan bahawa ia adalah mengenai nanostruktur telur dan bagaimana ia berkembang dengan makhluk yang tumbuh di dalamnya.
Untuk menguraikan struktur misteri dan telur kajian, penyelidik di Universiti McGill menggunakan rasuk-fokus ion yang baru yang membolehkan mereka memotong bahagian yang sangat tipis dari cangkang, menurut siaran akhbar. Mereka kemudian menganalisis bahagian nipis ini dengan menggunakan mikroskop elektron untuk mengkaji struktur shell.
Pasukan ini memeriksa telur telur yang disenyawakan selama 15 hari dan dibandingkan dengan telur ufertilized. Seperti yang dilaporkan oleh Laurel Hamers di ScienceNews, mereka mendapati bahawa kunci kepada keteguhan telur muncul sebagai pembentukan mikrostruktur, dipandu oleh protein. Mereka menumpukan analisis mereka terhadap satu protein tertentu yang dipanggil osteopontin, yang terdapat di seluruh cangkang dan dipercayai penting dalam organisasi struktur mineral.
Seperti yang dijelaskan Davis, osteopontin nampaknya bertindak sebagai "perancah" yang membimbing struktur dan ketumpatan mineral dalam cangkerang, khususnya kalsium. Dalam telur yang maju, mineral di lapisan luar cangkerang padat dan kaya dengan osteopontin. Tetapi lapisan telur dalam mempunyai nanostruktur yang berbeza, yang mempunyai kurang osteopontin dan kepadatan rendah pembungkusan mineral.
Dalam telur tidak terinkar, nostalgia tidak berubah. Tetapi dalam telur yang disenyawakan dan diinkubasi, struktur telur dalam kelihatan beralih dari masa ke masa. Kalsium dipindahkan ke anak ayam dan bahagian dalam kulit menjadi semakin lemah, menjadikannya lebih mudah untuk pecah. Cangkang dalaman juga menjadi bumpier, yang dipercayai para penyelidik menyediakan lebih banyak kawasan permukaan untuk reaksi kimia yang melepaskan kalsium kepada anak ayam.
"Semua orang menganggap kulit telur adalah rapuh - apabila kita berhati-hati, kita berjalan di atas kulit telur-tetapi sebenarnya, kerana penipisan mereka sangat kuat, lebih keras daripada beberapa logam, " kata pengasas Marc McKee dari McGill kepada Davis. "Kami benar-benar memahami sekarang pada skala hampir molekul bagaimana kulit telur dikumpulkan dan bagaimana ia larut."
Sebagai laporan Hamers, osteopontin mungkin mengganggu pembentukan kristal kalsium teratur di dalam cangkang, mewujudkan cangkang yang lebih kuat. Di nanoscale, pengenalan protein menghalang pembentukan struktur kristal lancar dan seragam. Sebaliknya, ia menyebabkan struktur menjadi lebih tidak menentu, yang menguatkan shell luar. Itulah sebabnya mengapa retak dalam telur membentuk corak zig-zag dan bukannya berbuka terbuka-pecah itu harus mencari bintik-bintik yang lemah dalam perjalanannya melalui struktur kristal hancur.
Untuk menguji penemuan mereka, Davis melaporkan bahawa pasukan itu membuat pengganti telur mereka sendiri di makmal, dengan dan tanpa osteopontin. "Jika anda tidak memasukkan protein dalam tiub ujian, anda akan mendapat kristal kalsium galaksi besar [kalsium karbonat] seperti yang anda dapati di sebuah muzium, " kata McKee kepada Davis. "Jika anda melancarkan protein, ia memperlahankan prosesnya, ia akan tertanam di dalam kristal itu dan ia menghasilkan harta nano yang sangat mirip dengan kristal sintetik dan mereka telah meningkatkan kekerasan."
Mengetahui struktur nanoscale telur boleh membawa kepada jenis bahan baru, kata Lara Estroff, jurutera Cornell yang tidak terlibat dalam kajian itu, laporan Hamers. Para penyelidik berpendapat ia dapat meningkatkan keselamatan makanan untuk telur. Kira-kira 10 hingga 20 peratus dari telur ayam retak dalam pengangkutan, menurut siaran akhbar, yang boleh mengakibatkan pencemaran salmonella. Memahami mengapa sesetengah telur lebih kuat daripada yang lain dapat membantu membiak ayam dengan telur yang lebih sukar.
