Efecto de la membrana de la cáscara de huevo policarboxilada como sustrato para la mineralización in vitro

Abstract

La membrana de la cáscara de huevo (ESM) es una matriz orgánica que está formada por 2 capas de fibras entrecruzadas de proteínas, la membrana externa y la membrana interna; en la membrana externa se encuentran las mamilas, las cuales son sitios de nucleación donde se produce el inicio del depósito de los cristales de CaCO3. Las proteínas de la ESM están formadas por varios aminoácidos, entre ellos el ácido glutámico (Glu) y el aspártico (Asp), los cuales poseen grupos carboxilos libres, los que, en otros sistemas distintos a la cáscara del huevo, han mostrado la capacidad de controlar el crecimiento y forma de los cristales de CaCO3. En el presente estudio, se utilizó el método de difusión de gases para evaluar el efecto de la ESM policarboxilada con ácido poliglutámico (PGlu) sobre la mineralización de CaCO3 in vitro y comparar los resultados con la mineralización en la ESM sin tratamiento. Además, se utilizó espectrometría infrarroja con transformada de Fourier (FTIR) para determinar que el PGlu se acopló a la ESM, y posteriormente los resultados se analizaron mediante SEM, en donde se pudo establecer la presencia del polimorfo calcita en una gran cantidad por toda la membrana, se determinó el tamaño promedio y la morfología de los cristales. De esta forma se pudo establecer la influencia de la ESM funcionalizada sobre la mineralización in vitro.

The eggshell membrane (ESM) is an organic matrix made up of 2 layers of cross-linked protein fibers, the outer membrane and the inner membrane; on the outer membrane are the mammillae, which are nucleation sites where the onset of the CaCO3 crystals deposition occurs. ESM proteins are made up of several amino acids, including glutamic (Glu) and aspartic acids (Asp), which have free carboxylic groups, which in other systems excluding the eggshell have the ability to control the growth and shape of CaCO3 crystals. In the present study, the gas diffusion method was used to evaluate the effect of polycarboxylated ESM with polyglutamic acid (PGlu) on in vitro mineralization of CaCO3 and compare the results with mineralization in ESM without treatment. In addition, infrared Fourier transform spectrometry (FTIR) was used to determine that the PGlu was coupled to the ESM, and subsequently the results were analyzed by SEM, where it was possible to establish the presence of the calcite polymorph in a large amount throughout the entire membrane, and the average size and morphology of the crystals were also determined. In this way, the influence of functionalized ESM on in vitro mineralization could be established.