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케라틴

ora 2014. 5. 10. 12:57

케라틴(keratin)이란?


손톱·발톱·머리털 및 뿔 따위의 성분이 되는 경단백질(硬蛋白質)로 각질(角質)이라고도 한다. 머리털 ·양털 ·깃털 ·뿔 ·손톱 ·말굽 등을 구성하는 진성(眞性) 케라틴과, 피부 ·신경조직 등에 존재하는 유사 케라틴으로 구별된다. 케라틴의 분리는 원료를 가루로 만들어 뜨거운 유기용매 또는 뜨거운 물로 처리한 다음, 단백질 분해효소로 단백질을 제거하여 케라틴을 남긴다. 주요 구성분은 글루탐산 ·알기닌 ·시스틴 등의 아미노산이며, 그 중에서도 시스틴의 함유량이 많다. 진성 케라틴의 시스틴 함유량은 11∼12 %, 유사 케라틴에서는 4∼8 %이다. 시스틴 함유량이 많기 때문에 펩티드사슬(-CO-NH-)은 많은 디술피드결합(-S-S-)이 망상(網狀)으로 이어진 선상구조를 가지는 것으로 생각된다.

물과 모든 중성용매에 녹지 않는다. 또 펩신 ·트립신 등의 단백질 분해효소의 작용을 잘 받지 않으나, 황화나트륨(탈모제) ·티오글리콜산(퍼머넌트웨이브약) ·과산화수소 ·알칼리 등에는 약하다. 이것은 이들 시약(試藥)에 의해서 디술피드결합이 끊어지기 때문이다. 케라틴은 2차구조가 다른 α-케라틴과 β -케라틴이 있다. 머리털이나 양털을 구성하는 자연 상태의 케라틴 분자가 α-케라틴이고, 머리털에 인장력(引張力)을 가하거나 습기를 가하면 늘어나는데, 이 상태의 것이 β -케라틴이다. α-케라틴은 α-나선구조이며, β -케라틴은 접지구조(摺紙構造)이다. 접지구조는 α-케라틴이 갖는 분자 내의 수소결합이 끊어져 분자사슬이 늘어나서 인접하는 분자사슬 사이에 수소결합을 만들기 때문에 생긴다. α-β 전이(轉移)는 가역적이며, β -케라틴은 인장력을 제거하면 저절로 수축하여 α-케라틴으로 돌아온다. 양털이 탄성(彈性)을보이는 것은 바로 이 때문이다. 그러나 뜨거운 물 ·수증기 ·알칼리 등으로 처리하면 섬유는 β -케라틴으로 고정되어 수축하지 않는다. 퍼머넌트 세트된 머리카락이 이 경우에 해당한다. 

케라틴은 경단백질의 한종류

물이나 염류용액에 대한 용해도를 기준으로 하여 단백질을 분류했을 경우 불용성 단순단백질의 한 군. 물에 잘 녹지 않으며, 화학 시약에도 저항력이 크다. 


알부미노이드라고도 한다. 엄밀한 정의를 가진 명칭은 아니다. 동물조직 중에 존재하며 지지물질(支持物質) ·골격물질로서 조직의 보호 역할을 하는 것이 많다. 화학적으로는 비교적 비활성이고 반응성이 결여되어 단백질 분해효소에 대해서도 저항성이 있으며, 2∼3종의 것이 트립신이나 키모트립신 등에 의해 약간 분해될 뿐이다. 뼈 ·가죽 ·힘줄 ·근막(筋膜) ·연골 등에 포함되어 있는 콜라겐과 뿔 ·털 ·발굽 등에 포함되는 케라틴이 대표적인 것이다. 그 밖에 해면의 해면질, 산호의 고르고닌, 비단실 중의 피브로인, 힘줄이나 혈관의 엘라스틴, 홍합껍데기의 콘키올린 등이 경단백질에 속한다. 

사람의 모발이나 손톱을 구성하는 단백질인 케라틴(keratin)이 이러한 구조를 가지고 있다.

케라틴이란 섬유조직 구성된 단백질이며, 대개 매우 단단하고 물에 녹지 않는다. 단단하지만 광물로 이루어지지는 않으며, 곤충, 양서류에서 포유류까지 이르는 동물에게서 발견된다. 비슷한 조직으로는 키틴이 있다.
< 참고자료: http://ko.wikipedia.org>
인체를 이루고 있는 케라틴은 불용성 유황을 포함한 섬유 단백질 의 분자로서 머리카락 과 손톱, 피부 .를 이루고 있으며 그 구성으로는 소프트 케라틴과 하드 케라틴이 있다. 하드 케라틴은 손톱과 머리카락을 이루고 있으며 소프트 케라틴은 표피를 이루고 있다.
< 참고자료: http://www.daviddarling.info>
케라틴에 포함된 시스테인 산물은 그 강도를 결정하는데 그 양이 많다면 케라틴은 결속력이 강해지고 그것은 동물의 발굽이나 사람이 머리카락, 손톱을 이루는 하드 케라틴이 된다. 그러나 시스테인 산물의 양이 적을 경우 결속력의 강도 역시 떨어지며 두피나 피부처럼 부드럽고 유연한 소프트 케라틴이 된다.
모발의 열변성에 의하여 베타 케라틴과 알파 케라틴을 설명할 수 있는데 열이 모발에 미치는 영향은 건열과 습열이 다르다. 130-150도 에서는 모발의 광택이 없어지고, 다갈색으로 변색이 시작되어 270-300도가 되면 탄화되어 분해되어 버린다. 화학적으로는 150도 전후에서 시스틴의 감소가 보이고 180도가 되면 알파 케라틴이 베타 케라틴으로 변하는 한편, 습열 에서는 시스틴의 감소가 100도 전후에서 보이고 130도 전후에서는 알파 케라틴이 베타 케라틴으로 변한다.
< 참고문헌 : 모발과학 및 관리학 김민정 외 3인 도서출판청람 p.53>