Кератин

►Что такое кератин?

Кератин это волокнистый структурный белок и основной белок, из которого состоят волосы, рога, когти и внешний слой кожи человека. Кератин способен защищать эпителиальные клетки от повреждений или давления. Мономеры кератина формируют пучки, образуя промежуточные волокнистые белки (промежуточный белок, IP).
Пептидные цепи кератина представляют собой мультиструктурные доменные цепи, разделенные на высококонсервативные стержнеподобные промежуточные и телопептидные области. Пептидная цепь стержнеподобных структурных доменов существует в виде периодической последовательной структуры из 8 пептидных повторов. Все промежуточные фибриллярные яйца имеют схожую конфигурацию пептидной цепи. Пептидные цепи кератина обычно представляют собой альфа-спирали. Кислотные и основные пептидные цепи кератина объединяются в гетеромерные сложные спирали, которые являются характерной конформационной формой кератина.
К настоящему времени открыто более 20 типов пептидов кератина, причем кератины волос и эпидермиса состоят из различных пептидных цепочек кератина. Кератин содержит большое количество цистеина, и сшивка цистеина является основной сшивающей структурой в кератине. Физические и химические свойства кератина в основном связаны с этой сшивающей структурой.

►Свойства и структура

Нерастворим в воде, солевых растворах, разбавленных кислотах или разбавленных основаниях. Кератин образуется из клеток, дифференцированных из эктодермы, и является одним из структурных белков этих клеток. Поэтому кератин присутствует в волосах, шерсти, чешуе, перьях, ногтях, копытах, рогах, когтях, клювах, нитях и других эпидермальных структурах, является белком перьев, волос, когтей, клювов, копыт, рогов, а также серого вещества головного мозга, спинного мозга и нервов сетчатки глаза.

По данным рентгеноструктурного анализа, существует два типа пространственных структур кератинов: α-спиральные структуры (α-кератины) и β-складчатые ламеллярные структуры (β-кератины). Первые похожи на шерсть, а вторые - на белок шелкового сердца.
Поскольку в кератине содержится больше цистина, содержание дисульфидных связей исключительно высоко, а пептидная цепь белка играет роль сшивки, поэтому химические свойства кератина особенно стабильны и обладают высокой механической прочностью. Они плохо растворяются и перевариваются, содержат больше цистина (14-15%) и азота (21-24,5%). Измельченные перья и свиной волос, подвергнутые термической обработке в течение часа при давлении пара 15-20 фунтов, повышают их усвояемость до 70-80% и снижают содержание цистина на 5-6%.

♦ Корм и Fуд Iпромышленность
Кератин пера может использоваться в качестве высококачественного кормового белка. Использование кератина также позволяет получить аминокислотный хелатирующий агент, который может реагировать с ионами микроэлементов, необходимых для роста скота и птицы, образовывать координационные соединения с циклической структурой и повышать коэффициент использования микроэлементов.

Кератин пера также богат глутаминовой, аспаргиновой и другими свежими аминокислотами и может быть использован для производства новых пищевых добавок, применяемых в пищевой промышленности.

♦ Фармацевтика
Было установлено, что некоторые кожные заболевания вызваны проникновением в кожу кератиназ, вырабатываемых грибкоподобными веществами, и это свойство может быть использовано для разработки и применения лекарств для лечения грибкоподобных кожных заболеваний. Раствор аминокислоты кератина может быть непосредственно введен в организм человека для дополнительного питания, заменяя часть плазмы крови человека.
Цистеин, содержащийся в кератине, обладает печеночно-защитным действием, что позволяет эффективно предотвращать жировую болезнь печени, цирроз и другие заболевания печени, а также обладает замечательной эффективностью при лечении миозита мочевого пузыря, алопеции и токсических расстройств.

♦ Удобрения, Pэстициды и Eэкология Pзащита
Сырой порошок обработанных перьев содержит до 5% источника азота, который может быть использован для производства жидкого аминокислотного комплексного удобрения как более дешевой альтернативы животному навозу.

Аминокислоты и их производные, а также комплексы металлов, образующиеся при гидролизе кератина, обладают двойным действием - предотвращают болезни стерилизации и стимулируют рост сельскохозяйственных культур. Они могут использоваться в качестве фунгицидов, инсектицидов, гербицидов и стимуляторов роста растений. Сложные аминокислоты получают путем гидролиза перьев и реакции с карбонатом кальция для получения кальциевых соединений сложных аминокислот, которые могут уменьшить остатки пестицидов в посевах, гидролизуя фосфатные связи в фосфорорганических пестицидах.

♦ Загар Iпромышленность
Наполнение верхней части воловьей кожи продуктами гидролиза пера может значительно улучшить мягкость и удлинение заготовки без существенного влияния на прочность на разрыв и растяжение заготовки, а также на скорость впитывания красителя.

После соответствующей обработки щелочью белковая смесь, полученная из пера, может быть использована в качестве наполнителя для кожи верха обуви и одежды, улучшая красящие свойства кожи и придавая ей лучшую эластичность. Кроме того, белок пера может быть использован в качестве компаунда для хромовой кожи.

♦ Косметика Pпродукты
Кератин может использоваться в косметике. Кератин обладает высокоустойчивыми физико-химическими свойствами и запоминающимися биологическими функциями и играет жизненно важную роль в поддержании нормальной физиологической функции эпидермиса.

Кератиназа используется в косметических средствах по уходу за кожей для того, чтобы помочь активным факторам пройти через кожный барьер, избавиться от избытка кератина, осуществить глубокий уход за кожей и изучить процесс удаления волос, что имеет хорошие перспективы в косметологии кожи.

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