A casca do ovo – estrutura, formação & quais fatores afetam sua qualidade

A qualidade do ovo é de suma importância para os consumidores. Em particular, a qualidade da casca é um fator muito importante para a segurança alimentar do ovo, já que se estiver danificada, ou carente de cutícula, os ovos são mais suscetíveis à contaminação por bactérias.

Por outro lado, a postura dos ovos e, em particular, o processo de formação da casca do ovo, são processos muito caros ao organismo da galinha. Fazem com que a produção dos ovos e a qualidade das cascas dos mesmos deteriorem-se com a idade das galinhas durante o período de postura intensiva. Manter a produção de ovos e, em particular, a qualidade da casca do ovo através de ciclos extendidos de produção (até que as galinhas tenham 100 semanas) é um desafio muito importante da indústria. Desafio que pode ser superado a partir de programas de seleção geneticamente assistida e nutrição adequada da galinha durante o período de postura.

A produção sustentável de alimentos é um dos desafios mais importantes da nossa sociedade em um contexto de aumento constante da população mundial. O ovo é um dos alimentos mais completos, importantes e baratos da nossa dieta, rico em proteínas, vitaminas e ácidos graxos. No entanto, a má qualidade da casca do ovo é um risco importante para a segurança alimentar do mesmo, já que os ovos com casca danificada contaminam-se mais facilmente por bactérias (Salmonella) (Travel et al., 2011).

Neste artigo vamos descrever detalhadamente a estrutura da casca, sua formação, quais fatores determinam sua qualidade e como podem ser melhorados.

A casca do ovo é uma capa mineral fina (aproximadamente 350 micras de espessura), que protege o conteúdo do ovo contra impactos mecânicos, desidratação e contaminação por microorganismos (Nys et al., 1999; Hincke et al., 2012). Esta capa é perfurada por inúmeros poros que permitem a troca de gases necessária para a respiração do embrião. Também fornece o cálcio necessário para o desenvolvimento do esqueleto.

A casca do ovo é composta por membranas orgânicas, capa mineral e a cutícula que recobre a superfície externa da casca (Figura 1).

As membranas da casca do ovo são uma rede de fibras de colágeno (principalmente tipo X), glicoproteínas e proteínas. Há uma membrana interna mais fina, localizada sobre a membrana limitante que rodeia a clara do ovo, além de uma membrana externa mais grossa unida aos sítios mamilares (parte interna da capa mineral). A parte mais grossa da capa mineral é constituída de cristais colunares de calcita (carbonato cálcico).

Finalmente, a superfície exterior da casca do ovo é coberta pela cutícula, uma capa orgânica muito fina (de poucas micras de espessura), que tampa os poros, controlando a permeabilidade da casca e evitando a entrada de bactérias através da mesma (Muñoz et. al. 2015). A cutícula contém proteías (lisozima) e lipídeos com potente atividade antimicrobiana.

Portanto, a cutícula, estando presente, é uma barreira efetiva contra a penetração de bactérias e é de grande importância para a segurança alimentar do ovo. É por isso que as normativas europeias não permitem a lavagem dos ovos, já que esta prática pode danificar e, inclusive, eliminar por completo esta capa protetora.

Figura 1. Ultra estrutura e microestrutura da casca do ovo. Imagens de microscopia eletrônica da superfície externa da casca do ovo com a cutícula (A) e da seção transversal da casca (B). PL, ML e SM: capa paliçada, camada mamilar e membranas, respectivamente. A barra de escala equivale a 100 micras.

FORMAÇÃO DA CASCA

As galinhas poedeiras têm adaptações fisiológicas específicas para a postura de ovos (Nys e Le Roy, 2018). Quando as galinhas alcançam a maturidade sexual, aproximadamente às 16 semanas de idade, os níveis de estrógeno aumentam e o oviducto começa a crescer muito rapidamente. Duas semanas depois, botam seu primeiro ovo.

A formação e mineralização da casca do ovo é um processo que requer uma grande quantidade de cálcio. As galinhas necessitam mobilizar mais de 2g de cálcio ao dia, o que equivale a 10% de seu cálcio corporal total. Em geral, o cálcio provém, em parte da dieta e, em parte do esqueleto.

Para obter um fornecimento adequado de cálcio, estimula-se a formação de vitamina D, que aumenta a absorção de cálcio pelas paredes do intestino e do útero.

Além disso, as galinhas desenvolvem um novo tipo de osso dentro das cavidades da medula de seus ossos longos – osso medular – que é metabolicamente ativo e pode ser reabsorvido mais facilmente para liberar cálcio. O osso medular serve como depósito de cálcio para a calcificação da casca do ovo durante a noite, quando as galinhas não comem e o fornecimento de cálcio intestinal se esgota.

A formação do osso medular começa, aproximadamente, duas semanas antes da postura do primeiro ovo (Whitehead, 2004).

Durante o ciclo diário da postura, há mudanças notáveis na fisiologia das galinhas, que necessitam transportar grandes quantidades de íons de cálcio e carboidrato através do tecido uterino (Nys e Le Roy, 2018).

Pela tarde, imediatamente antes de começar a formação da casca do ovo, as galinhas desenvolvem um apetite específico pelo cálcio e, durante a noite, quando se forma a casca do ovo, estimula-se a produção de vitamina D, o que aumenta a absorção de cálcio pelos tecidos do intestino.

Além disso, a reabsorção do osso medular permite transferir cálcio, de forma constante, para a formação da casca do ovo quando as reservas de cálcio da dieta tenham sido esgotadas. Por outro lado, durante a formação da casca do ovo, as galinhas poedeiras hiperventilam para obter CO₂ respiratório suficiente, a partir do qual formam-se íons de carbonato.

O processo de calcificação da casca é a etapa mais longa do processo de formação do ovo (Nys et al., 1999). Amineralização da casca do ovo ocorre no útero e dura aproxidamente 18 horas, terminando com a deposição da cutícula, aproximadamente 1 hora antes da oviposição (expulsão).

A QUALIDADE DA CASCA

A quantidade de ovos com a casca danificada corresponde, aproximadamente, a cerca de 6-8% da produção total.

Estes ovos não podem ser comercializados, o que provoca perdas econômicas substanciais para a indústria produtora (Hamilton et. al. 1979). A má qualidade da casca representa ainda um risco importante para a segurança alimentar do ovo, já que os ovos com casca danificada são mais facilmente contaminados por bactérias.

A qualidade da casca depende de muitos fatores, entre os quais idade, genética e nutrição, assim como fatores ambientais (tipo de gaiolas, progamas de iluminação) (Dunn et. al., 2009; Nus, 2017). Em particular, a qualidade da casca dos ovos deteriora-se com a idade da galinha.

Por exemplo, o percentual de ovos danificados pode aumentar a até 20-30% da produção, em galinhas ao final do período de postura (65-70 semanas de idade). Esta é uma das principais razões para limitar o ciclo de produção até as 70 semanas de idade, ou um ano de postura (Travel et. al., 2011; Bain et. al., 2016).

A diminuição gradual da qualidade da casca do ovo (a resistência à ruptura) com a idade da galinha deve-se, em parte, ao fato de a quantidade de mineral depositada manter-se quase constante durante o ciclo de produção (aproximadamente 6g), enquanto o tamanho do ovo aumenta ligeiramente com a idade da galinha (de 60 a 67g).

Hoje, o aumento do peso com a idade foi reduzido a partir da seleção das galinhas. Mesmo assim, o percentual de peso da casca e a grossura da casca do ovo tendem a diminuir à medida que a galinha envelhece.

Ainda assim, há mudanças notáveis, com a idade da galinha, nas características estruturais da casca do ovo (diminuição da

densidade mamilar e menor união entre a parte mineral e a membrana; aumento do tamanho dos cristais de calcita; diminuição da quantidade de cutícula), que reduzem as propriedades mecânicas e a qualidade e integridade da casca do ovo (Rodriguez-Navarro et. al., 2002; Robert et al., 2013).

Este problema é suscetível de agravar-se agora que a indústria tem como objetivo estender o período de postura em galinhas até 100 semanas, para alcançar uma produção de 500 ovos por galinha em apenas um ciclo. É por isso que existe muito estresse na busca de soluções para manter o rendimento das galinhas e a qualidade do ovo durante períodos de produção mais longos. (Bain et al., 2016; Nys, 2017).

Sabe-se que, tanto a produção de ovos, como a qualidade da casca, é, em grande medida, geneticamente determinada, o que permitiu aumentar estes parâmetros a partir de programas de seleção assistidos geneticamente (Dunn et al., 2009; Bain et al., 2016). No entanto, a postura intensiva de ovos exige muito do organismo, razão pela qual é necessário que se faça uma manutenção ótima das condições de saúde das galinhas para alcançar o potencial genético das mesmas.

Uma nutrição adequada da galinha durante todo o período de postura, com níveis ótimos de cálcio e elementos traço (Mn, Zn, Cu) é elemento chave para manter a saúde geral da galinha, para acúmulo suficiente de cálcio no osso medular e formação e manutnção dos tecidos do oviduto em ciclos de postura prolongados, mantendo uma boa qualidade da casca (Nys 2017).

CONCLUSÕES

A qualidade da casca do ovo é um fator muito importante para a segurança alimentar do mesmo. Manter a produção de ovos e, em particular, a qualidade da casca do ovo através de ciclos estendidos de produção (até 100 semanas) é um desafio muito importante da indústria, que pode ser superado a partir da seleção genética de galinhas. No entanto, a nutrição adequada da galinha durante o período de postura é elemento chave para manter a saúde geral da poedeira e, assim, alcançar seu potencial genético.

Alejandro Rodriguez Navarro

Departamento de Mineralogia e Petrologia, Universidade de Granada, Espanha.