►Keratin là gì?
Keratin là một loại protein cấu trúc dạng sợi và là thành phần protein chính cấu thành nên tóc, sừng, móng và lớp ngoài cùng của da người. Keratin có khả năng bảo vệ các tế bào biểu mô khỏi tổn thương hoặc áp lực. Các đơn phân tử keratin kết hợp lại với nhau để tạo thành các bó protein, từ đó hình thành nên các protein sợi trung gian (protein trung gian, IP)
Các chuỗi peptit keratin là các chuỗi vùng cấu trúc đa dạng, được chia thành các vùng trung gian và telopeptit có hình dạng que và được bảo tồn cao. Chuỗi peptit của các vùng cấu trúc hình que tồn tại dưới dạng cấu trúc chuỗi lặp lại định kỳ gồm 8 đơn vị peptit. Tất cả các sợi trung gian đều có cấu trúc chuỗi peptit tương tự nhau. Các chuỗi peptit keratin thường có dạng xoắn alpha. Các chuỗi peptit keratin có tính axit và bazơ kết hợp với nhau để tạo thành các xoắn phức hợp dị hợp, đây chính là dạng cấu trúc đặc trưng của keratin.
Cho đến nay, người ta đã phát hiện ra hơn 20 loại peptit keratin, trong đó keratin tóc và keratin biểu bì được cấu tạo từ các chuỗi peptit keratin khác nhau. Keratin chứa một tỷ lệ cao cysteine, và liên kết chéo giữa các phân tử cysteine chính là cấu trúc liên kết chéo chủ yếu trong keratin. Các tính chất vật lý và hóa học của keratin chủ yếu liên quan đến cấu trúc liên kết chéo này.
►Tính chất và cấu trúc
Không tan trong nước, dung dịch muối, axit loãng hoặc bazơ loãng. Keratin có nguồn gốc từ các tế bào biệt hóa từ lớp ngoại bì và là một trong những protein cấu trúc bên trong các tế bào này. Do đó, keratin có mặt trong tóc, vảy, lông, móng, móng guốc, sừng, móng vuốt, mỏ, sợi và các cấu trúc biểu bì khác, và là protein của lông, tóc, móng vuốt, mỏ, móng guốc, sừng cũng như chất xám của não, tủy sống và các dây thần kinh của võng mạc.
Theo phân tích nhiễu xạ tia X, keratin có hai loại cấu trúc không gian: cấu trúc xoắn α (α-keratin) và cấu trúc lớp xếp nếp β (β-keratin). Loại thứ nhất giống như len, còn loại thứ hai giống như protein trong sợi tơ tằm.
Do keratin chứa nhiều cystine hơn, hàm lượng liên kết disulfide rất cao, và chuỗi peptit protein đóng vai trò liên kết chéo, nên các tính chất hóa học của keratin đặc biệt ổn định và có độ bền cơ học cao. Chúng không dễ hòa tan và tiêu hóa, đồng thời chứa nhiều cystine (14–15%) và hàm lượng nitơ (21–24,5%). Lông gà và lông lợn nghiền nát, được xử lý nhiệt trong một giờ ở áp suất hơi 15-20 pound, làm tăng khả năng tiêu hóa lên 70-80% và giảm hàm lượng cystine xuống 5-6%.
♦ Thức ăn và Food INgành công nghiệp
Keratin từ lông vũ có thể được sử dụng làm nguồn protein thức ăn chăn nuôi chất lượng cao. Việc sử dụng keratin còn có thể tạo ra chất chelat hóa các nguyên tố vi lượng và axit amin, có khả năng phản ứng với các ion kim loại vi lượng cần thiết cho sự phát triển của gia súc và gia cầm, tạo thành các hợp chất phối hợp có cấu trúc vòng, đồng thời nâng cao tỷ lệ hấp thu các nguyên tố vi lượng.
Keratin từ lông vũ cũng rất giàu axit glutamic, axit aspartic và các axit amin khác, và có thể được sử dụng để sản xuất các chất phụ gia thực phẩm mới ứng dụng trong ngành chế biến thực phẩm.
♦ Dược phẩm
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng một số bệnh da liễu là do các enzym keratinase do các chất giống nấm sản sinh ra xâm nhập vào da, và đặc tính này có thể được ứng dụng để phát triển và sản xuất các loại thuốc điều trị các bệnh da liễu do nấm gây ra. Dung dịch axit amin keratin tổng hợp có thể được tiêm trực tiếp vào cơ thể người để bổ sung dinh dưỡng, thay thế một phần huyết tương của con người.
Cysteine trong keratin có tác dụng bảo vệ gan, giúp phòng ngừa hiệu quả các bệnh như gan nhiễm mỡ, xơ gan và các bệnh gan khác; đồng thời, nó cũng mang lại hiệu quả đáng kể trong điều trị viêm cơ bàng quang, rụng tóc và các rối loạn do ngộ độc.
♦ Phân bón, Pthuốc trừ sâu và EMôi trường Pbảo vệ
Bột thô từ lông gia cầm đã qua xử lý chứa tới khoảng 51% nguồn nitơ, có thể được sử dụng để sản xuất phân bón hỗn hợp axit amin dạng lỏng như một giải pháp thay thế rẻ hơn so với phân gia súc.
Các axit amin, dẫn xuất của chúng và các phức hợp kim loại được tạo ra từ quá trình thủy phân keratin có tác dụng kép là khử trùng, phòng bệnh và kích thích sinh trưởng cho cây trồng. Chúng có thể được sử dụng làm thuốc trừ nấm, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và chất kích thích sinh trưởng thực vật. Các axit amin phức hợp được sản xuất bằng cách thủy phân lông vũ và phản ứng với canxi cacbonat để tạo ra các hợp chất canxi của axit amin phức hợp; các hợp chất này có thể làm giảm dư lượng thuốc trừ sâu trong cây trồng thông qua việc thủy phân liên kết photphat trong các loại thuốc trừ sâu chứa phốt pho hữu cơ.
♦ Tắm nắng INgành công nghiệp
Việc tẩm các sản phẩm thủy phân từ lông vũ vào da bò làm phần trên có thể cải thiện đáng kể độ mềm và độ giãn dài của da thô mà không làm ảnh hưởng đáng kể đến độ bền kéo và độ bền rách của da thô, cũng như tốc độ hấp thụ thuốc nhuộm.
Sau khi trải qua quá trình xử lý phân hủy bằng kiềm phù hợp, hỗn hợp protein thu được từ lông vũ có thể được sử dụng làm chất độn cho da phần trên của giày và da may mặc, giúp cải thiện tính chất nhuộm của da và tăng cường độ đàn hồi cho da. Ngoài ra, protein từ lông vũ còn có thể được sử dụng làm chất phụ gia cho da thuộc crom.
♦ Mỹ phẩm PSản phẩm
Keratin có thể được sử dụng trong mỹ phẩm. Keratin có các tính chất vật lý-hóa học rất bền vững và các chức năng sinh học quan trọng, đồng thời đóng vai trò thiết yếu trong việc duy trì chức năng sinh lý bình thường của lớp biểu bì.
Keratinase được sử dụng trong các sản phẩm chăm sóc da mỹ phẩm để giúp các hoạt chất thẩm thấu qua hàng rào bảo vệ da, loại bỏ keratin dư thừa trên da, mang lại hiệu quả chăm sóc da sâu và nghiên cứu về tẩy lông, một lĩnh vực có triển vọng tốt trong ngành thẩm mỹ da.
https://collagensei.com/wp-content/uploads/2024/07/Hydrolysed-Keratin-267×300.jpg
