Structure, propriétés et minéralisation de la coquille de l'œuf : rôle de la matrice organique dans le contrôle de sa fabrication - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement
Article Dans Une Revue INRA Productions Animales Année : 2010

Eggshell ultrastructure, properties and the process of mineralization: involvement of organic matrix in the eggshell fabric

Structure, propriétés et minéralisation de la coquille de l'œuf : rôle de la matrice organique dans le contrôle de sa fabrication

Résumé

The eggshell of the hen is a highly ordered and mineralized structure, which is sequentially deposited within an acellular milieu - the uterine fluid secreted by the distal oviduct. Each day, the hen exports a huge amount of calcium to form the eggshell and undergoes tremendous changes in its calcium metabolism. The eggshell results from spherulitic crystal growth of calcite initiated on organic aggregates on the surface of eggshell membranes, followed by competition between radial crystallites for space, resulting in a compact columnar biomineral. The exceptional mechanical properties associated with the well-defined eggshell ultrastructure and its texture arise from the control of crystal morphology and growth by the organic matrix, amongst them proteins specific to the uterus and eggshell (ovocleidins and ovocalyxins). The uterine fluid constituents varies at different stages of egg calcification, and alter the morphology of calcite crystals grown in vitro. Moreover, there is a relationship between levels of matrix proteins or their single nucleotide polymorphisms upon eggshell texture or mechanical properties. All these features point to the control of eggshell fabric by the organic matrix.
La coquille de l’œuf est une structure minérale parfaitement définie. Elle est déposée chaque jour en moins de 24 h dans un milieu acellulaire, le fluide utérin, sécrété par la partie distale de l’oviducte. La poule exporte une quantité considérable de calcium, et adapte à de nombreux niveaux son métabolisme calcique. La coquille résulte d’une croissance cristalline radiale de la calcite initiée sur des amas organiques présents en surface des membranes coquillières. Cette croissance se poursuit pour former une couche compacte dont les cristaux présentent progressivement une direction privilégiée du fait d’une compétition spatiale entre sites adjacents. Les propriétés mécaniques exceptionnelles de la coquille résultent de la quantité et de l’organisation cristallographique de ce biomatériau, elles-mêmes contrôlées par la matrice organique. Celle-ci est composée de nombreuses protéines spécifiques, uniquement synthétisées par l’utérus de la poule. La spécificité du profil électrophorétique du fluide utérin à un stade de formation de la coquille, le contrôle du polymorphe (calcite) et de la morphologie des cristaux in vitro par les protéines de ce milieu plaident en faveur de ce contrôle de la fabrication de la coquille par sa matrice protéique. Cette hypothèse est renforcée par les observations in vivo d’une association entre texture ou solidité de la coquille avec les teneurs en protéines de la matrice organiques ou avec la présence de polymorphisme simple nucléotidique de gènes codant ces protéines.

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hal-02667365 , version 1 (31-05-2020)

Identifiants

  • HAL Id : hal-02667365 , version 1
  • PRODINRA : 36902
  • WOS : 000280829300005

Citer

Yves Y. Nys, M.-T. Hincke, A. Hernandez-Hernandez, A.-B. Rodriguez-Navarro, J. Gomez-Morales, et al.. Structure, propriétés et minéralisation de la coquille de l'œuf : rôle de la matrice organique dans le contrôle de sa fabrication. INRA Productions Animales, 2010, 23 (2), pp.143-154. ⟨hal-02667365⟩
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