Cheratina

Cos'è la cheratina?

Cheratina è una proteina strutturale fibrosa e la principale proteina che costituisce i capelli, le corna, gli artigli e lo strato esterno della pelle umana. La cheratina può proteggere le cellule epiteliali da danni o pressioni. I monomeri di cheratina formano fasci di proteine fibrose intermedie (proteine intermedie, IP).
Le catene peptidiche della cheratina sono catene di domini multi-strutturali suddivisi in regioni intermedie e telopeptidiche rod-like altamente conservate. La catena peptidica dei domini strutturali rod-like esiste in una struttura di sequenza periodica di 8 ripetizioni peptidiche. Tutte le uova fibrillari intermedie hanno una configurazione simile della catena peptidica. Le catene peptidiche della cheratina sono tipicamente eliche alfa. Le catene peptidiche acide e basiche della cheratina si combinano per formare eliche complesse eteromeriche che costituiscono la forma conformazionale caratteristica della cheratina.
Finora sono stati scoperti più di 20 tipi di peptidi di cheratina, con cheratine dei capelli e cheratine epidermiche composte da diverse catene di peptidi di cheratina. La cheratina contiene un'alta percentuale di cisteina e la reticolazione della cisteina è la principale struttura di reticolazione della cheratina. Le proprietà fisiche e chimiche della cheratina sono principalmente legate a questa struttura di reticolazione.

►Proprietà e struttura

Insolubile in acqua, soluzioni saline, acidi diluiti o basi diluite. La cheratina deriva da cellule differenziate dall'ectoderma ed è una delle proteine strutturali di queste cellule. Pertanto, la cheratina è presente nei peli, nei capelli, nelle squame, nelle piume, nelle unghie, negli zoccoli, nelle corna, negli artigli, nei becchi, nei filamenti e in altre strutture epidermiche ed è una proteina delle piume, dei capelli, degli artigli, dei becchi, degli zoccoli, delle corna, nonché della materia grigia del cervello, del midollo spinale e dei nervi della retina.

Secondo l'analisi di diffrazione dei raggi X, esistono due tipi di strutture spaziali delle cheratine: strutture α-eliche (α-cheratine) e strutture lamellari β-piegate (β-cheratine). La prima è come la lana, mentre la seconda è come la proteina del cuore di seta.
Poiché la cheratina contiene più cistina, il contenuto di legami disolfuro è eccezionalmente elevato e la catena peptidica della proteina svolge un ruolo di reticolazione, le proprietà chimiche della cheratina sono particolarmente stabili e hanno un'elevata resistenza meccanica. Non sono facilmente solubili e digeribili e contengono più cistina (14-15%) e azoto (21-24,5%). Piume e peli di maiale schiacciati, trattati termicamente per un'ora a 15-20 libbre di pressione di vapore, aumentano la loro digeribilità a 70-80% e riducono il contenuto di cistina di 5-6%.

♦ Alimentazione e Food Isettore
La cheratina delle piume può essere utilizzata come proteina alimentare di alta qualità. L'uso della cheratina può anche produrre un agente chelante di oligoelementi aminoacidici, che può reagire con gli ioni di oligoelementi metallici necessari per la crescita del bestiame e del pollame, generare composti di coordinazione con struttura ciclica e migliorare il tasso di utilizzo degli oligoelementi.

La cheratina delle piume è anche ricca di acido glutammico, acido aspartico e altri aminoacidi freschi e può essere utilizzata per produrre nuovi additivi alimentari applicati all'industria alimentare.

♦ Farmaceutico
È stato riscontrato che alcune malattie della pelle sono causate dalla penetrazione nella pelle di cheratinasi prodotte da sostanze simili ai funghi, e questa proprietà può essere utilizzata per lo sviluppo e lo sfruttamento di farmaci per il trattamento di malattie della pelle simili ai funghi. La soluzione composta di aminoacidi di cheratina può essere iniettata direttamente nel corpo umano per integrare la nutrizione, sostituendo parte del plasma umano.
La cisteina contenuta nella cheratina ha un effetto epatoprotettivo, in grado di prevenire efficacemente il fegato grasso, la cirrosi e altre malattie del fegato, oltre ad avere una notevole efficacia nel trattamento della miosite vescicale, dell'alopecia e dei disturbi di tossicità.

♦ Fertilizzanti, Pesticidi e Eambientale Pprotezione
La polvere grezza delle piume trattate contiene fino a circa 5% di fonte di azoto, che può essere utilizzato per produrre fertilizzanti liquidi composti di aminoacidi come alternativa più economica al letame animale.

Gli amminoacidi e i loro derivati e i complessi metallici prodotti dall'idrolisi della cheratina hanno il duplice effetto di prevenire le malattie da sterilizzazione e di stimolare la crescita delle colture. Possono essere utilizzati come fungicidi, insetticidi, erbicidi e promotori della crescita delle piante. Gli aminoacidi composti sono prodotti idrolizzando le piume e reagendo con il carbonato di calcio per produrre composti di calcio di aminoacidi composti, che possono ridurre i residui di pesticidi nelle colture idrolizzando il legame fosfatico nei pesticidi organofosforici.

♦ Abbronzatura Isettore
L'imbottitura della tomaia in pelle bovina con prodotti di idrolisi della piuma può migliorare significativamente la morbidezza e l'allungamento della pelle grezza senza influire sostanzialmente sulla resistenza alla trazione e alla lacerazione della pelle grezza o sul tasso di assorbimento della tintura.

Dopo un adeguato trattamento di degradazione alcalina, la miscela di proteine ottenuta dalla piuma può essere utilizzata come materiale di riempimento per la tomaia delle calzature e per la pelle degli indumenti, migliorando le proprietà tintoriali della pelle e conferendole una maggiore elasticità. Inoltre, la proteina della piuma può essere utilizzata come agente di compounding per la pelle al cromo.

♦ Cosmetico Pprodotti
La cheratina può essere utilizzata nei cosmetici. La cheratina ha proprietà fisico-chimiche altamente resistenti e ruoli biologici memorabili e svolge un ruolo vitale nel mantenere la normale funzione fisiologica dell'epidermide.

La cheratinasi viene utilizzata nei prodotti cosmetici per la cura della pelle per favorire il passaggio dei fattori attivi attraverso la barriera cutanea, per sbarazzarsi della cheratina in eccesso, per realizzare una cura profonda della pelle e per studiare la depilazione, con buone prospettive per la cosmetologia della pelle.

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