الكيراتين

►ما هو الكيراتين؟

الكيراتين هو بروتين ليفي هيكلي ليفي وهو البروتين الرئيسي الذي يتكون منه الشعر والقرون والمخالب والطبقة الخارجية لجلد الإنسان. يمكن أن يحمي الكيراتين الخلايا الظهارية من التلف أو الضغط. تشكل مونومرات الكيراتين حزمًا لتكوين بروتينات ليفية وسيطة (بروتين وسيط، IP)
سلاسل ببتيد الكيراتين عبارة عن سلاسل نطاقات ببتيد متعددة النطاقات الهيكلية مقسمة إلى مناطق وسيطة تشبه القضبان ومناطق تيلوببتيد محفوظة للغاية. توجد سلسلة الببتيد في النطاقات الهيكلية الشبيهة بالقضيب في بنية تسلسلية دورية مكونة من 8 مكررات ببتيدية. تحتوي جميع البويضات الليفية الوسيطة على تكوين سلسلة ببتيدية متشابهة. عادةً ما تكون سلاسل ببتيد الكيراتين عبارة عن حلقات ألفا. تتحد سلاسل ببتيد الكيراتين الحمضية والقاعدية لتكوين حلزونات معقدة غير متجانسة وهي الشكل المطابق المميز للكيراتين.
وقد تم اكتشاف أكثر من 20 نوعًا من ببتيدات الكيراتين حتى الآن، حيث يتكون كيراتين الشعر وكيراتين البشرة من سلاسل مختلفة من ببتيدات الكيراتين. ويحتوي الكيراتين على نسبة عالية من السيستين، والربط المتقاطع للسيستين هو البنية الرئيسية للربط المتقاطع في الكيراتين. وترتبط الخصائص الفيزيائية والكيميائية للكيراتين بشكل أساسي ببنية الارتباط المتقاطع هذه.

◄ الخصائص والبنية

غير قابل للذوبان في الماء أو المحاليل الملحية أو الأحماض المخففة أو القواعد المخففة. يُشتق الكيراتين من خلايا متمايزة من الأديم الظاهر وهو أحد البروتينات التركيبية داخل هذه الخلايا. ولذلك، يوجد الكيراتين في الشعر والشعر والحراشف والريش والأظافر والحوافر والقرون والمخالب والمناقير والمناقير والخيوط وغيرها من تراكيب البشرة، وهو بروتين في الريش والشعر والمخالب والمناقير والحوافر والقرون وكذلك المادة الرمادية في المخ والحبل الشوكي وأعصاب شبكية العين.

ووفقًا لتحليل حيود الأشعة السينية، هناك نوعان من البنى المكانية للكيراتين: البنى الحلزونية ألفا (α-helical) والبنى الصفائحية المطوية بيتا (β-keratins). الأولى تشبه الصوف، والثانية تشبه بروتين قلب الحرير.
ونظرًا لاحتواء الكيراتين على المزيد من السيستين، فإن محتوى الرابطة ثنائية الكبريتيد مرتفع بشكل استثنائي، وتلعب سلسلة الببتيد البروتينية دورًا في الربط المتقاطع، لذا فإن الخصائص الكيميائية للكيراتين مستقرة بشكل خاص ولها قوة ميكانيكية عالية. وهي غير قابلة للذوبان والهضم بسهولة، وتحتوي على نسبة عالية من السيستين (14-15%) ومحتوى النيتروجين (21-24.5%). ويزيد الريش وشعر الخنزير المسحوق والمعالج حراريًا لمدة ساعة واحدة عند ضغط بخار يتراوح بين 15-20 رطلًا من البخار من قابليتها للهضم إلى 70-80% ويقلل من محتوى السيستين بنسبة 5-6%.

♦ التغذية و Fالأود Iالصناعة
يمكن استخدام كيراتين الريش كبروتين علف عالي الجودة. كما يمكن أن ينتج عن استخدام الكيراتين أيضًا عامل مخلّب للعناصر النزرة من الأحماض الأمينية، والذي يمكن أن يتفاعل مع أيونات المعادن النزرة اللازمة لنمو الماشية والدواجن، وتوليد مركبات تناسقية ذات بنية دورية، وتحسين معدل استخدام العناصر النزرة.

كما أن كيراتين الريش غني أيضًا بحمض الجلوتاميك وحمض الأسبارتيك والأحماض الأمينية الطازجة الأخرى ويمكن استخدامه لإنتاج إضافات غذائية جديدة تُستخدم في صناعة تجهيز الأغذية.

♦ المستحضرات الصيدلانية
وقد وجد أن بعض الأمراض الجلدية ناتجة عن اختراق الجلد بواسطة الكيراتينازات التي تنتجها المواد الشبيهة بالفطريات، ويمكن الاستفادة من هذه الخاصية لتطوير واستغلال الأدوية لعلاج الأمراض الجلدية الشبيهة بالفطريات. يمكن حقن محلول الأحماض الأمينية الكيراتينية المركب مباشرة في جسم الإنسان لتكملة التغذية، واستبدال جزء من البلازما البشرية.
يحتوي السيستين الموجود في الكيراتين على تأثير وقائي للكبد، والذي يمكن أن يمنع بشكل فعال الكبد الدهني وتليف الكبد وأمراض الكبد الأخرى، كما أن له فعالية ملحوظة في علاج التهاب عضلات المثانة والثعلبة واضطرابات التسمم.

♦ الأسمدة، فالمبيدات الحشرية و Eالبيئة Pالحماية
يحتوي المسحوق الخام من الريش المعالج على ما يصل إلى حوالي 51 تيرابايت 3 تيرابايت من النيتروجين، والذي يمكن استخدامه لإنتاج سماد سائل مركب من الأحماض الأمينية كبديل أرخص من السماد الحيواني.

تتمتع الأحماض الأمينية ومشتقاتها والمركبات المعدنية الناتجة عن التحلل المائي للكيراتين بتأثيرات مزدوجة للوقاية من أمراض التعقيم وتحفيز النمو على المحاصيل. ويمكن استخدامها كمبيدات فطرية ومبيدات حشرية ومبيدات أعشاب ومحفزات لنمو النبات. يتم إنتاج الأحماض الأمينية المركبة عن طريق التحلل المائي للريش والتفاعل مع كربونات الكالسيوم لإنتاج مركبات الكالسيوم من الأحماض الأمينية المركبة، والتي يمكن أن تقلل من بقايا المبيدات في المحاصيل عن طريق التحلل المائي لرابطة الفوسفات في مبيدات الآفات الفسفورية العضوية.

♦ التسمير Iالصناعة
يمكن لحشو الجلد العلوي من جلد البقر بمنتجات التحلل المائي للريش أن يحسن بشكل كبير من نعومة واستطالة الجلد الفارغ دون التأثير بشكل كبير على قوة الشد والتمزق للجلد الفارغ أو معدل امتصاص الصبغة.

بعد معالجة التحلل القلوي المناسب، يمكن استخدام خليط البروتين المستخلص من الريش كمادة حشو لجلد الأحذية العلوي وجلد الملابس، مما يحسن من خصائص الصباغة للجلد ويمنح الجلد مرونة أفضل. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام بروتين الريش كعامل مركب لجلد الكروم.

♦ مستحضرات التجميل Pالمنتجات
يمكن استخدام الكيراتين في مستحضرات التجميل. يتميز الكيراتين بخصائص فيزيائية كيميائية عالية المقاومة وأدوار بيولوجية لا تُنسى ويلعب دورًا حيويًا في الحفاظ على الوظيفة الفسيولوجية الطبيعية للبشرة.

يستخدم الكيراتيناز في مستحضرات العناية بالبشرة التجميلية لمساعدة العوامل النشطة على المرور عبر حاجز الجلد، والتخلص من الكيراتين الزائد في الجلد، وتحقيق عناية عميقة بالبشرة، ودراسة إزالة الشعر، وهو ما له آفاق جيدة في مجال تجميل البشرة.

https://collagensei.com/wp-content/uploads/2024/07/Hydrolysed-Keratin-267×300.jpg