Kératine

►Qu'est-ce que la kératine ?

Kératine est une protéine structurelle fibreuse et la principale protéine qui compose les cheveux, les cornes, les griffes et la couche externe de la peau humaine. La kératine peut protéger les cellules épithéliales contre les dommages ou la pression. Les monomères de kératine forment des faisceaux pour former des protéines fibreuses intermédiaires (protéine intermédiaire, PI).
Les chaînes peptidiques de la kératine sont des chaînes à domaines multistructurels divisées en régions intermédiaires et télopeptidiques hautement conservées. La chaîne peptidique des domaines structurels en forme de bâtonnet existe dans une structure de séquence périodique de 8 répétitions peptidiques. Tous les œufs fibrillaires intermédiaires ont une configuration de chaîne peptidique similaire. Les chaînes peptidiques de la kératine sont généralement des hélices alpha. Les chaînes peptidiques acides et basiques de la kératine se combinent pour former des hélices complexes hétéromériques qui constituent la forme conformationnelle caractéristique de la kératine.
Plus de 20 types de peptides de kératine ont été découverts à ce jour, les kératines capillaires et épidermiques étant composées de différentes chaînes peptidiques de kératine. La kératine contient un pourcentage élevé de cystéine, et la réticulation de la cystéine est la principale structure de réticulation de la kératine. Les propriétés physiques et chimiques de la kératine sont principalement liées à cette structure de réticulation.

► Propriétés et structure

Insoluble dans l'eau, les solutions salines, les acides dilués ou les bases diluées. La kératine provient de cellules différenciées de l'ectoderme et constitue l'une des protéines structurelles de ces cellules. Par conséquent, la kératine est présente dans les cheveux, les poils, les écailles, les plumes, les ongles, les sabots, les cornes, les griffes, les becs, les filaments et autres structures épidermiques, et est une protéine des plumes, des cheveux, des griffes, des becs, des sabots, des cornes ainsi que de la matière grise du cerveau, de la moelle épinière et des nerfs de la rétine.

Selon l'analyse par diffraction des rayons X, il existe deux types de structures spatiales des kératines : les structures α-hélicoïdales (α-kératines) et les structures lamellaires β-pliées (β-kératines). Les premières ressemblent à de la laine et les secondes à des protéines de cœur de soie.
Comme la kératine contient davantage de cystine, la teneur en liaisons disulfures est exceptionnellement élevée et la chaîne peptidique de la protéine joue un rôle de réticulation, de sorte que les propriétés chimiques de la kératine sont particulièrement stables et que sa résistance mécanique est élevée. Elles ne sont pas facilement solubles et digestibles et contiennent plus de cystine (14-15%) et d'azote (21-24,5%). Les plumes et les poils de porc broyés, traités à la chaleur pendant une heure à 15-20 livres de pression de vapeur, augmentent leur digestibilité à 70-80% et réduisent la teneur en cystine de 5-6%.

♦ Feed and Food Industry
La kératine des plumes peut être utilisée comme protéine alimentaire de haute qualité. L'utilisation de la kératine permet également de produire un chélateur d'oligo-éléments à base d'acides aminés, qui peut réagir avec les ions d'oligo-métaux nécessaires à la croissance du bétail et de la volaille, générer des composés de coordination à structure cyclique et améliorer le taux d'utilisation des oligo-éléments.

La kératine des plumes est également riche en acide glutamique, acide aspartique et autres acides aminés frais et peut être utilisée pour produire de nouveaux additifs alimentaires appliqués à l'industrie de transformation des aliments.

♦ Pharmaceutique
On a découvert que certaines maladies de la peau sont causées par la pénétration dans la peau de kératinases produites par des substances de type fongique, et cette propriété peut être utilisée pour le développement et l'exploitation de médicaments pour le traitement des maladies de la peau de type fongique. La solution composée d'acides aminés kératiniques peut être directement injectée dans le corps humain pour compléter la nutrition et remplacer une partie du plasma humain.
La cystéine contenue dans la kératine a un effet protecteur sur le foie, ce qui permet de prévenir efficacement la stéatose hépatique, la cirrhose et d'autres maladies du foie. Elle a également une efficacité remarquable dans le traitement de la myosite vésicale, de l'alopécie et des troubles de la toxicité.

♦ Engrais, Pesticides et Environnement Protection
La poudre brute des plumes traitées contient jusqu'à environ 5% de source d'azote, qui peut être utilisée pour produire un engrais liquide composé d'acides aminés comme alternative moins coûteuse au fumier animal.

Les acides aminés et leurs dérivés, ainsi que les complexes métalliques produits par l'hydrolyse de la kératine, ont un double effet de stérilisation, de prévention des maladies et de stimulation de la croissance des cultures. Ils peuvent être utilisés comme fongicides, insecticides, herbicides et stimulateurs de croissance des plantes. Les acides aminés composés sont produits par l'hydrolyse des plumes et réagissent avec le carbonate de calcium pour produire des composés calciques d'acides aminés composés, qui peuvent réduire les résidus de pesticides dans les cultures en hydrolysant la liaison phosphate dans les pesticides organophosphorés.

♦ Bronzage Industry
Le remplissage du cuir supérieur de vachette avec des produits d'hydrolyse de plumes peut améliorer de manière significative la souplesse et l'élongation du cuir vierge sans affecter de manière substantielle la résistance à la traction et à la déchirure du cuir vierge ou le taux d'absorption de la teinture.

Après un traitement de dégradation alcaline approprié, le mélange de protéines obtenu à partir de la plume peut être utilisé comme matériau de remplissage pour le cuir supérieur des chaussures et le cuir des vêtements, ce qui améliore les propriétés de teinture du cuir et lui confère une meilleure élasticité. En outre, la protéine de plume peut être utilisée comme agent de compoundage pour le cuir chromé.

♦ Cosmétique Produits
La kératine peut être utilisée en cosmétique. La kératine possède des propriétés physico-chimiques très résistantes et des rôles biologiques mémorables. Elle joue un rôle essentiel dans le maintien de la fonction physiologique normale de l'épiderme.

La kératinase est utilisée dans les produits cosmétiques de soins de la peau pour aider les facteurs actifs à traverser la barrière cutanée, se débarrasser de l'excès de kératine de la peau, réaliser des soins de la peau en profondeur et étudier l'épilation, ce qui offre de bonnes perspectives dans le domaine de la cosmétologie cutanée.

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