Queratina

►¿Qué es la queratina?

Queratina es una proteína estructural fibrosa y la principal proteína que forma el pelo, los cuernos, las garras y la capa externa de la piel humana. La queratina puede proteger a las células epiteliales de daños o presiones. Los monómeros de queratina forman haces para formar proteínas fibrosas intermedias (proteína intermedia, PI)
Las cadenas peptídicas de queratina son cadenas de dominios multiestructurales divididas en regiones intermedias y telopéptidas de tipo bastón altamente conservadas. La cadena peptídica de los dominios estructurales tipo varilla existe en una estructura de secuencia periódica de 8 repeticiones peptídicas. Todos los óvulos fibrilares intermedios tienen una configuración de cadena peptídica similar. Las cadenas peptídicas de queratina son típicamente hélices alfa. Las cadenas peptídicas ácidas y básicas de queratina se combinan para formar hélices complejas heteroméricas que son la forma conformacional característica de la queratina.
Hasta ahora se han descubierto más de 20 tipos de péptidos de queratina, y las queratinas capilares y epidérmicas están compuestas por diferentes cadenas peptídicas de queratina. La queratina contiene un alto porcentaje de cisteína, y la reticulación de la cisteína es la principal estructura de reticulación de la queratina. Las propiedades físicas y químicas de la queratina están relacionadas principalmente con esta estructura de reticulación.

Propiedades y estructura

Insoluble en agua, soluciones salinas, ácidos diluidos o bases diluidas. La queratina procede de células diferenciadas del ectodermo y es una de las proteínas estructurales de estas células. Por lo tanto, la queratina está presente en el pelo, las escamas, las plumas, las uñas, las pezuñas, los cuernos, las garras, los picos, los filamentos y otras estructuras epidérmicas, y es una proteína de las plumas, el pelo, las garras, los picos, las pezuñas, los cuernos, así como de la materia gris del cerebro, la médula espinal y los nervios de la retina.

Según el análisis de difracción de rayos X, existen dos tipos de estructuras espaciales de las queratinas: estructuras α-helicoidales (α-queratinas) y estructuras β-laminares plegadas (β-queratinas). Las primeras son como la lana y las segundas son como la proteína del corazón de seda.
Debido a que la queratina contiene más cistina, el contenido de enlaces disulfuro es excepcionalmente alto, y la cadena peptídica de la proteína desempeña un papel de enlace cruzado, por lo que las propiedades químicas de la queratina son especialmente estables y tienen una gran resistencia mecánica. No son fácilmente solubles y digeribles y contienen más cistina (14-15%) y nitrógeno (21-24,5%). Las plumas y el pelo de cerdo triturados, tratados térmicamente durante una hora a 15-20 libras de presión de vapor, aumentan su digestibilidad a 70-80% y reducen el contenido de cistina en 5-6%.

♦ Alimentación y Food Industria
La queratina de las plumas puede utilizarse como proteína de alta calidad para piensos. El uso de queratina también puede producir un agente quelante de oligoelementos aminoácidos, que puede reaccionar con los iones de metales traza necesarios para el crecimiento del ganado y las aves de corral, generar compuestos de coordinación con una estructura cíclica, y mejorar la tasa de utilización de oligoelementos.

La queratina de las plumas también es rica en ácido glutámico, ácido aspártico y otros aminoácidos frescos, y puede utilizarse para producir nuevos aditivos alimentarios aplicados a la industria agroalimentaria.

♦ Farmacéutica
Se ha descubierto que algunas enfermedades cutáneas están causadas por la penetración en la piel de queratinasas producidas por sustancias similares a los hongos, y esta propiedad puede utilizarse para el desarrollo y la explotación de fármacos para el tratamiento de enfermedades cutáneas similares a los hongos. La solución de aminoácidos de queratina compuesta puede inyectarse directamente en el cuerpo humano para complementar la nutrición, sustituyendo parte del plasma humano.
La cisteína de la queratina tiene un efecto protector del hígado, que puede prevenir eficazmente el hígado graso, la cirrosis y otras enfermedades hepáticas, y también tiene una notable eficacia en el tratamiento de la miositis vesical, la alopecia y los trastornos de toxicidad.

♦ Fertilizantes, Pesticidas y Environmental Protección
El polvo crudo de las plumas tratadas contiene hasta unos 5% de fuente de nitrógeno, que puede utilizarse para producir abono líquido compuesto de aminoácidos como alternativa más barata al estiércol animal.

Los aminoácidos y sus derivados, así como los complejos metálicos producidos por la hidrólisis de la queratina, tienen el doble efecto de prevenir las enfermedades de esterilización y estimular el crecimiento de los cultivos. Pueden utilizarse como fungicidas, insecticidas, herbicidas y promotores del crecimiento vegetal. Los aminoácidos compuestos se producen hidrolizando plumas y reaccionando con carbonato cálcico para producir compuestos cálcicos de aminoácidos compuestos, que pueden reducir los residuos de pesticidas en los cultivos hidrolizando el enlace fosfato de los pesticidas organofosforados.

♦ Bronceado Industria
El relleno de la parte superior del cuero vacuno con productos de hidrólisis de plumas puede mejorar significativamente la suavidad y el alargamiento del cuero en bruto sin afectar sustancialmente a las resistencias a la tracción y al desgarro del cuero en bruto ni a la tasa de absorción del tinte.

Tras un tratamiento adecuado de degradación alcalina, la mezcla de proteínas obtenida de la pluma puede utilizarse como material de relleno para empeines de calzado y pieles para prendas de vestir, mejorando las propiedades tintóreas de la piel y confiriéndole una mayor elasticidad. Además, la proteína de la pluma puede utilizarse como agente compuesto para el cuero al cromo.

♦ Cosmética Productos
La queratina puede utilizarse en cosmética. La queratina tiene propiedades fisicoquímicas muy resistentes y funciones biológicas memorables y desempeña un papel vital en el mantenimiento de la función fisiológica normal de la epidermis.

La queratinasa se utiliza en productos cosméticos para el cuidado de la piel para ayudar a los factores activos a atravesar la barrera cutánea, deshacerse del exceso de queratina de la piel, realizar un cuidado profundo de la piel y estudiar la eliminación del vello, lo que tiene una buena perspectiva en la cosmetología de la piel.

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