Кератин — это что?

Что такое кератин? Кератин — чрезвычайно сильный протеин, который является важнейшим компонентом в коже, волосах, ногтях, копытах и рогах животных, зубах. Комбинация аминокислот, которые формируют кератин, имеют несколько уникальных свойств, и в зависимости от различных вариантов соединения аминокислот, кератин может быть несгибаемым и твердым, подобно копытам животных, либо мягким, как в случаи с кожей.

Интересный факт:

Наши волосы на 96% состоят из кератина, он влияет на рост и на состояние наших локонов, следовательно, просто необходим организму. Он получается из белка в процессе кератинизации.

В каких продуктах содержится кератин?

Чтобы получать кератины «живом виде» необходимо полноценное, сбалансированное питание, богатое витаминами и микроэлементами ,в рацион необходимо включить витамины (А, Е, В, С) и микроэлементы (железо, кальций, медь, цинк, сера, кремний).
Для того чтобы в ваших волосах было достаточно кератина, нужно употреблять в пищу как можно больше продуктов, содержащих белок. К таким продуктам относится:

— постное мясо (баранина, говядина, телятина, мясо кролика),

— птица (курица, гусь, утка, индейка и др.),

— рыба

— молоко и молочные продукты, сыр,

— фрукты (яблоки, груши, ананасы и другие фрукты).

Для того чтобы белок хорошо усваивался организмом, нужно употреблять продукты, богатые белком, в сочетании с кислыми фруктами. Белковые продукты, например рыба, в сочетании с кислыми фруктами, например лимоном, создают в основании волоса необходимый ему кератин.

Каждый шницель, каждый кусок нежирного сыра и каждый грецкий орех требуют желудочного сока, содержащего пепсин, для расщепления и переваривания белка. И в верхней части тонкого кишечника пищеварительные соки должны достичь определенной кислотности. Иначе большие комковатые протеиновые молекулы не смогут расщепиться на тонкие аминокислоты и клеткам волос не достанется сырья для фантастически роскошных волос.
Поэтому специалисты по вопросам обмена веществ рекомендуют постоянно добавлять к белку кисловатые фрукты, такие, как киви, яблоки, цитрусовые. Жители южных стран на протяжении тысячелетий окропляют рыбу лимонным соком. Столь же важен витамин В6, являющийся мотором белкового обмена. Много этого витамина содержится в печенке, соевых продуктах, также во всех зародышевых ростках и орехах, меньше присутствует в мясе, рыбе, бананах, авокадо, зерне и шпинате.

На данный момент кератин активно используется в косметологи и в качестве эффективного средства для ухода за сухими, «безжизненными» волосами, для увлажнения кожи и укрепления ногтей. Так ли он эффективен?

Кератины – это фибриллярные белки животного происхождения, имеющие вытянутую нитевидную структуру животного происхождения, структурные протеины, из которых состоят роговые производные эпидермиса кожи, такие как волосы и ногти. Некоторые кератины образуют прочные элементы внутреннего скелета эпителиальных клеток. По классификации кератины подразделяют α- и β-кератины, у человека встречаются преимущественно белки класса α.

Кератин, составляющий большую часть волос и ногтей, содержит в себе много аминокислот – цистеина, который, в свою очередь, содержит достаточное количество серы, соединенной между собой в дисульфидные мостики. Они обеспечивает высокую плотность и гибкость структуры белковых молекул по всему волосу, а также делают цистеин практически полностью нерастворимым в воде. Эта гибкая структура нарушается только при очень агрессивном воздействии, например, при осветлении волос или ежедневном термическом воздействии. В связи с её разрушением происходит значительное и необратимое повреждение волос и эпидермиса. Для защиты от разного рода воздействий, а также увлажнения в косметику для волос активно добавляют кератин.

Получение кератина

Кератин в косметике используется благодаря своей способности удерживать влагу. Кроме этого близкая химическая структура с волосами и кожей делают его наиболее эффективным кондиционирующим белком, после использования которого волосы становятся более гладкими, увеличивается их объем, мягкость, облегчается расчёсывание.

Для косметических целей кератин получают химической обработкой перьев птиц, копыт животных и овечьей шерсти. Если обработку продолжать, белок гидролизуется – распадется на отдельные аминокислоты, из которых он состоит. Часто в косметические средства добавляют именно гидролизат, так как его получение более простое и менее затратное, однако, такая добавка не принесёт ожидаемого эффекта волосам, может лишь слегка улучшить состояние кожи головы и волосяных луковиц. Также, на косметическом рынке представлен так называемый фитокератин – вещество, полученное из протеинов сои или пшеницы, которое, по словам создателей, ничем не отличается от животного кератина, а по некоторым параметрам даже превосходит его. Возможно, производное растительных белков достаточно эффективно при уходе за кожей и волосами, однако механизм его действия отличается и недостаточно изучен, что делает невозможным замену животного кератина на растительный, и его следует применять отдельно, в составе комплексного ухода.

Механизм действия кератина

Стержень человеческого волоса состоит из трёх слоев – срединного, или медулы, среднего кортекса и кутикулы, которая имеет чешуйчатое строение и покрывает волос снаружи.

Молекулы микрофибриллярного кератина встраиваются в структуру поврежденной кутикулы, адсорбируясь на поврежденных участках, кератин заполняет ее пустоты, склеивает чешуйки, сглаживая их поверхность, вследствие чего волосы становятся мягкими, имеют естественный блеск При нанесении на кожу кератин также хорошо ее увлажняет. Но не стоит забывать, что все данные эффекты – временные, и даже регулярное применение кератина не сделает волосы здоровыми на 100%.

Волосы, кожу, ногти возможно укреплять, регулярно употребляя в пищу продукты, которые богаты кератином, а также его предшественниками. Блюда, богатые белками, биотином, а также витамином А помогут повысить синтез этого важного белка в организме.

Список литературы:

Интервью с профессором Сапожниковой А.И.

В последние годы белок кератин стал широко известен как средство №1 в борьбе за красоту и здоровье наших волос. Шампуни, бальзамы, маски и сыворотки с добавлением этого белка пользуются повышенным спросом, поэтому производители охотно включают его в свои рецептуры. Однако кератин кератину рознь, и оценить качество сырья, равно как и его действенность в составе конечного продукта, – далеко не простая задача. О том, как работает кератин в косметике и на что обращать внимание при его выборе, мы беседуем с ученым, много лет возглавлявшим старейшую российскую фирму по производству косметических белков, доктором технических наук, профессором Аллой Ионовной Сапожниковой.

C&У: Алла Ионовна, насколько мы знаем, вы – автор оригинальной идеи и запатентованных технологий получения косметических белков, в том числе кератина. Расскажите, пожалуйста, как все начиналось.

А.С.: Технологии получения косметических белков из животного сырья были разработаны в 70–90-х годах прошлого века группой ученых из Московской ветеринарной академии им. К.И. Скрябина. Перед нашим научным коллективом, который возглавлял профессор Сергей Каспарьянц, стояла важнейшая задача: найти способы извлечения прибыли из отходов кожевенного, шерсте- и мясоперерабатывающего производств. В них содержалось ценнейшее сырье – белки: коллаген, эластин и кератин. Однако в процессе переработки белки разрушались. Советские ученые (в числе разработчиков была и я) придумали, как извлечь белки, сохранив неповрежденной их молекулярную структуру.

В 1991 году мы с коллегами открыли фирму СИНАП по выпуску белкового сырья для косметической индустрии России и стран СНГ. Нашу продукцию стали приобретать такие известные производители, как фабрика «Свобода», Самарский парфюмерный комбинат (ныне ПКК «Весна»), компании «Kora», «Лорен-косметик», Viorica Cosmetic и многие другие. В 2017 году фирма прошла через ребрендинг и теперь называется «ЛАОНА ЛАБ». Мы выпускаем нашу продукцию уже более четверти века и, насколько мне известно, остаемся единственным российским производителем косметических белков в чистом виде.

C&У: Расскажите, пожалуйста, о кератине. В чем отличие вашего косметического кератина от гидролизованного?

А.С.: Кератин – это фибриллярный белок животного происхождения, структурный протеин волос. От него зависят прочность и эластичность наших волос, а также их внешний вид: плотность, объем, блеск.

Косметический кератин мы получаем из овечьей шерсти, которую подвергают многократной очистке, гарантирующей отсутствие компонентов, способных вызвать аллергию или другие осложнения. Конечный продукт – высокоочищенный молекулярно-диспергированный препарат кератина с содержанием основного компонента до 95–98% от массы сухого остатка.

Способ получения растворимой формы фибриллярного кератина из волокон шерстяного очеса был запатентован нами в 1997 году. Он предполагает обработку сырья особыми смесями, которые, энергично действуя на волос, нарушают связи в его фибриллярных структурах и высвобождают макромолекулы кератина. Если обработку продолжать, белок гидролизуется – распадется на отдельные аминокислоты, из которых и состоит. То есть фактически перестает быть кератином и утрачивает свойства полноценного белка.

Такой полностью разрушенный белок и есть гидролизат кератина (Hydrolyzed Keratin). В шампуни, маски и бальзамы, которые можно найти на полках магазинов, чаще всего добавлен именно гидролизат.

Но кератин, произведенный в «ЛАОНА ЛАБ», имеет принципиальное отличие – у него та же молекулярная структура, что и у белка, синтезируемого в нашем организме.

Результаты исследования на сухих волосах

А. Сухой волос до обработки: чешуйки волос имеют приподнятые или обломанные края.

B. Сухой волос после мытья обычным шампунем и бальзамом: чешуйки стали плотнее прилегать к поверхности, однако эффект «взъерошенности» полностью устранить не удалось. К тому же применение обычного шампуня привело к сильному обезжириванию волоса. Удаление жировой пленки еще больше оголило его поврежденный верхний слой, и даже бальзам не исправил ситуацию – волос не смог ничего впитать (ведь жировой слой, отвечающий за поглощение, был смыт). Взвешивание подтвердило: масса волос уменьшилась в среднем на 3,1% по сравнению с тем, что было до мытья.

C. Сухой волос после мытья шампунем и бальзамом с кератином: поверхность чешуйчатого слоя выровнялась и внешне стала выглядеть более однородной – поврежденные участки волоса поглотили молекулы кератина. Это подтвердило и взвешивание: масса волос уменьшилась только на 2,2% благодаря тому, что молекулы белка закрепились на поверхности волоса.

C&У: Почему это так важно?

А.С.: Потому что только натуральные белки сохраняют свою биологическую активность. Косметический кератин «ЛАОНА ЛАБ» – это полноценный белок, солюбилизированный до уровня макромолекул и имеющий природное сродство с аналогичными структурными элементами наших волос. Вот почему он может восстанавливать их в отличие от гидролизованного кератина, который, распавшись на отдельные фрагменты, теряет свою биоактивность. «Осколки» белка не могут эффективно связываться с волосами и восстанавливать поврежденную кутикулу. К такому выводу сегодня пришли многие ученые. Недавно об этом заявил в одном из интервью глава компании Global Keratin господин Ван Тиболли, сообщив, что, по их данным, гидролизат кератина в восстановлении волос малоэффективен (эффективность восстановления достигает всего 7%).

C&У: Вы сказали, что макромолекулы кератина в отличие от гидролизованного белка сохраняют свою биологическую активность. Это научно доказанный факт или просто версия?

А.С.: Это факт. Гистологическая экспертиза образцов кожи, полученных путем биопсии, подтвердила биологическую активность нашего препарата. В ходе исследования были отмечены образование новых фибробластов в дерме, расширение устьев волосяных фолликулов, влагоудерживающий эффект. Установлено также, что экспериментальные водно-масляные эмульсии, содержащие кератин, на 37–65% стимулировали рост шерсти лабораторных животных по сравнению с контрольной группой.

C&У: Но если гидролизат неэффективен, почему же его продолжают производить и добавлять в косметические средства?

А.С.: Думаю, здесь две причины. Во-первых, соблазнительна простота: поместить белковое сырье в автоклав и сделать из него аминокислотный «суп» – довольно легко и дешево, никаких особых технологий для этого не требуется. Во-вторых, существует инерция общественного мнения, обработанного рекламой. Однако и производители, и потребители со временем обнаружат отсутствие обещанного эффекта, и тогда преимущество будет у тех, кто вовремя перешел на полноценное белковое сырье.

C&У: Как косметический кератин взаимодействует с волосами?

А.С.: Несмотря на видовую специфику, волосы человека и животных близки по химической природе и относятся к большому классу гомологичных белковых веществ – твердым альфа-кератинам млекопитающих. Благодаря высокому сродству с кератином наших волос, косметический белок восстанавливает барьерную структуру волоса, пострадавшую от негативных воздействий. Происходит это так: молекулы микрофибриллярного кератина встраиваются в структуру поврежденной кутикулы, образуя новые поперечные водородные связи со свободными активными функциональными группами наших собственных протеинов волоса.

Адсорбированный на поврежденных участках кутикулы кератин заполняет ее пустоты, склеивает чешуйки. Этот эффект хорошо заметен на фотографиях волоса, сделанных с помощью электронного микроскопа, дающего увеличение в 5000 раз. Подчеркиваю, речь идет только о нативном белке – то есть натуральном, не поврежденном, сохраняющем трехспиральную структуру молекулы.

C&У: Существуют ли научные исследования, подтверждающие эффективность кератина?

А.С.: Конечно. Мы провели масштабные клинические исследования всей нашей продукции, в том числе и кератина. Испытания проходили в «Институте красоты» на Арбате с 2006 по 2012 г. на 110 добровольцах. Так, кератин был включен в рецептуры шампуня и бальзама для волос, разработанные в ЗАО «Косметологическая лечебница «Институт красоты», из расчета 3–10% от общего объема косметического изделия.

Опытные партии средств с кератином апробировали на сухих, нормальных и жирных волосах. Для контроля использовали шампунь и бальзам аналогичной рецептуры без кератина.

Эффект оценивали, исследуя чешуйчатый слой волос каждого типа под электронным микроскопом, дающим увеличение в 5000 раз. Степень поглощения кератина волосами определяли, измеряя абсолютно сухую массу волос до и после процедуры. На заключительном этапе исследований волосы проверяли на прочность, подвергнув их разрывной нагрузке.

C&У: И каков же результат?

А.С.: В ходе клинических испытаний было установлено, что у поврежденных волос сухого и нормального типов нормализовалась структура кутикулы, поверхность чешуйчатого слоя выровнялась и стала выглядеть более однородной. Кроме того, достоверно увеличилась жесткость кортекса за счет уменьшения его пористости и относительного удлинения, что объективно сделало волосы более прочными.

Больше всего от применения шампуня и бальзама с кератином выиграли поврежденные волосы сухого и нормального типов – их прочность и устойчивость к деформации приблизились к аналогичным показателям здоровых волос, поскольку поврежденные участки кутикулы адсорбировали кератин.

Замечу также, что волосы всех типов, помытые средствами без кератина, показали снижение прочности.

C&У: Объективные данные в виде снимков и результатов измерений – это убедительно. Но покупателей гораздо больше волнует не состояние кутикулы само по себе, а такие заметные простым глазом вещи, как блеск волос, их пышность, легкость в расчесывании и т.п. Принимались ли в расчет эти показатели?

А.С.: Да. Были собраны и статистически обработаны субъективные оценки участников исследования – как пробантов, так и специалистов, которые сравнили эффективность средств с кератином и без него.

Пробантам было предложено оценить по пятибалльной шкале потребительские свойства этих продуктов: запах, цвет, консистенцию, удобство применения и свои ощущения во время и после использования. Затем был рассчитан комплексный показатель качества для каждого продукта. Средняя оценка участницами средств без кератина составила для шампуня 84,6 балла, а для бальзама 83,7. В то время как шампунь с кератином был оценен волонтерами в 92,6 балла, а бальзам – в 91,6.

В свою очередь врачи-дерматокосметологи оценили по пятибалльной шкале такие показатели, как блеск волос, расчесываемость, пышность, электризуемость, легкость оформления в прическу и стойкость косметического эффекта. Средний балл, поставленный экспертами обычному шампуню и бальзаму, – 3,4. А средствам с кератином – 4,2 балла.

C&У: В СМИ часто встречаются высказывания о небезопасности косметических белков животного происхождения, а также об их высокой аллергенности. Существуют ли реальные основания для беспокойства? Проводились ли какие-либо исследования на этот счет?

А.С.: Да, проводились. На фоне истерии, поднятой в СМИ вокруг вируса губчатой энцефалопатии, известного как вирус коровьего бешенства, появилось настороженное отношение к белкам животного происхождения. Однако интерес к кератину в профессиональной среде оказался столь высок, что некоторые фирмы, пользуясь возникшими опасениями, пытаются продвинуть на рынок растительный аналог – так называемый фитокератин. В связи с этим хочу подчеркнуть, что кератин – это исключительно животный белок. И все разговоры о фитокератине – не более чем спекуляция продавцов косметики, лоббирующих интересы отдельных фирм-производителей.

Вернемся, однако, к вопросу о безопасности кератина от «ЛАОНА ЛАБ». В отношении нашей продукции страхи совершенно беспочвенны. Во-первых, мы берем шерсть только от здоровых животных, каждое из которых проходит строгий ветеринарный контроль. Во-вторых, токсико-гигиенические испытания показали, что косметический кератин безвреден. Он не оказывает кожно-раздражающего действия, не повышает чувствительность организма к химическим веществам и аллергенам, не повреждает слизистые оболочки глаза и роговицу. Качество нашего препарата подтверждено гигиеническим сертификатом.

Этот и другие документы, подтверждающие качество нашей продукции, а также подробные результаты клинических исследований размещены на сайте www.laonalab.com и доступны всем, кого интересуют подлинные научные данные.

Беседовала Анна Астахова

Свойства

Фиброин является гетеродимером, образованным двумя белковыми цепями. Его первичная структура состоит из повторяющейся аминокислотной последовательности (Gly-Ser-Gly-Ala-Gly-Ala)n.

В свою очередь, повторяющиеся аминокислотные последовательности образуют антипараллельные складчатые β-слои, связанные водородными связями. Эта структура обуславливает высокий предел прочности нитей паутин и шелка. Более прочный, чем кевлар, фиброин вдобавок ещё и высоко эластичен. Эти качества делают его материалом, применяемым в различных областях, включая биомедицину и текстильное производство.

Структуры

Фиброин может образовывать три типа структур, называемых шёлк I, II и III. Шёлк I – натуральная форма фиброина, который выделяется из шёлкоотделительных желез тутового шелкопряда и присутствует в шелке-сырце. Шёлк II — структура фиброиновых молекул в крученой шёлковой пряже, его прочность выше, и он часто используется коммерчески в различных областях. Шёлк III – недавно открытая структура фиброина, впервые замеченная профессором Региной Валуцци (Regina Valluzzi) с помощниками в Тафтском Уиниверситете. Шёлк III формируется преимущественно в растворах фиброинов на поверхности раздела (то есть границе между водой и воздухом, поверхность раздела вода-нефть и т.д.). Исследование шёлка III для лучшего понимания его физической структуры, качеств и состава продолжается.

Кератины — семейство фибриллярных белков, обладающих механической прочностью, которая среди материалов биологического происхождения уступает лишь хитину. В основном из кератинов состоят роговые производные эпидермиса кожи — такие структуры, как волосы,ногти, рога носорогов, перья и рамфотека клюва птиц и др.

Согласно новой номенклатуре кератинов, в это семейство входят также цитокератины, образующие наиболее прочные элементы внутриклеточного цитоскелета эпителиальных клеток.

Структура белка

По вторичной структуре белка семейство кератинов разделяется на две группы:

  • α-кератины имеют конформацию в виде плотных витков вокруг длинной оси молекулы (α-спираль); эти кератины являются основой волос (включая шерсть), рогов, когтей и копыт млекопитающих.
  • β-кератины, более твёрдые и имеющие форму несколько зигзагообразных полипептидных цепей (т. н. β-листы); эти кератины обнаружены в когтях и чешуе рептилий, в их панцирях ( у черепах), в перьях, клювах и когтях птиц, в иглах дикобразов.

Для первичной структуры α-кератинов характерно большое содержание цистеина и множество дисульфидных связей.

В отличие от α-кератинов поперечные дисульфидные связи между соседними полипептидными цепями у β-кератинов отсутствуют. В полипептидной цепи каждый второй элемент — глицин. Характерно повторение последовательности «GSGAGA».

Для α-кератинов основным структурным компонентом являются цилиндрические микрофибриллы диаметром 75 А, состоящие из спирализованных, скрученных попарно протофибрилл.


На тему наличия в уходе продуктов с кератином уже давно ведутся жаркие споры волосоманьяков. Кератин стал настоящей панацеей, его можно найти повсюду — в шампунях, масках, кондиционерах, кремах для волос, ампулах, концентратах и серумах… А какие обещания дают производители!
«Кератин делает волосы блестящими, дарит им упругость и плотность, облегчает расчёсывание, увлажняет и питает волосы, восстанавливает повреждения, придает волосам объём, склеивает сечёные кончики…
Кому-то кератинсодержащие продукты спровоцировали сильную ломкость, чьим-то волосам, наоборот, подарили плотность и упругость, третьи вообще никакого эффекта от средств с кератином на своих волосах не увидели. Так кто же прав, и вообще нужна ли волосам дополнительная порция кератина?
Запаситесь горячим кофе, устройтесь поудобнее, и давайте разбираться вместе. Информации много, половина (вместе с фото) убрана в спойлеры дабы не перегрузить мозг информацией

Внимание!В этом посте я не хочу затрагивать тему кератинового выпрямления/восстановления/протезирования и им подобных салонных услуг. Я отношу их к классу повреждающих, а не восстанавливающих волосы процедур.
Чтобы иметь полное представление о том, что такое кератин и какова его роль в составе волоса, нужно рассмотреть физическое и химическое строение волоса. Рассматривать начнём с физической точки зрения.


Структура волоса состоит из 3 основных частей:

(под спойлерами подробная информация о строении каждой структурной единицы)
1. кутикула;Кутикула — защитный слой, состоящий из β-кератина об этом поговорим чуть ниже и образующий внешнюю поверхность волоса. Кутикула защищает кору от повреждений, выступая в качестве барьера. Она состоит из нескольких (чаще всего из 6-10) слоёв чешуек, каждый толщиной около 0,5 мкм, склеенных вместе с клеточным мембранным комплексом. Очень вьющиеся волосы имеют разное количество слоёв кутикулы на разных участках.
Клеточный мембранный комплекс легко повреждается водой, водосодержащими моющими средствами и агрессивными химикатами. Деградация этого слоя может привести к разрыву слоёв кутикулы, после чего она перестаёт выполнять свою защитную роль.

Кутикула состоит из 4 слоёв:
1. Эпикутикула — очень тонкая мембрана (5-7 нанометров толщиной). Гидрофобна, неустойчива к щелочам, окислителям и протеолитическим агентам, при длительном воздействии которых волосяные волокна становится пористыми, увеличивается трение между фибриллами волос. Эпикутикула выступает в качестве полупроницаемой мембраны, которая служит неким фильтром для того, что может проникнуть в кортекс, а что нет.
2. А-слой — очень богат цистеином (~ 35%), противостоит физическим воздействиям (трение во время расчёсывания, мытья и сушки) и химическим воздействиям (щелочи, восстановители, окислители, протеолитические ферменты).
3. Экзокутикула — вторая часть А-слоя, содержит ~ 15% цистина.
4. Эндокутикула — самый слабый слой кутикулы, содержит ~ 3% цистина. Имеет очень мягкую и легко поддающуюся деформации структуру, сильно набухает в воде. Легко повреждается химическими веществами. Однако он может обеспечить некоторую защиту, создавая «подушку» под более жёстким внешним слоем экзокутикулы.
Кутикула противостоит изгибу волосяного волокна на 74% (66% сопротивления приходится на экзокутикулу, 8% — на эндокутикулу). Именно кутикула первой принимает на себя удар от ультрафиолетового излучения . Как именно разрушается кутикула под воздействием УФ-лучей, показано на фото ниже. Поэтому, пожалуйста, прячьте свои волосы от солнца, и пользуйтесь солнцезащитными средствами для волос!
«Изучение повреждения поверхности волос под воздействием ультрафиолетового излучения (UVB и UVA излучения). Кутикулы волос всех трех групп (азиатские, кавказские, африканские) имели неповрежденные и плотно перекрывающиеся чешуйки кутикулы. По мере увеличения энергии облучения поверхности образцов из всех трех групп становились все более поврежденными. UVB-излучение приводило к более серьезным повреждениям, чем UVA-облучение, и по сравнению с образцами из других групп африканские волосы демонстрировали относительно худшие повреждения.»
«Все образцы волос по группам имели неповрежденные кутикулы более шести слоев. По мере увеличения энергии облучения во всех группах наблюдались отверстия различного размера, расщепление вдоль эндокутикулы и отслоение кутикулы.»
(информация взята из данной статьи)
2. кора, или кортекс; Кортекс, или кора — центральный слой, занимающий от 75 до 80% объёма волоса. Кора состоит в основном из кортикальных клеток, которые представляют собой белковые клетки удлиненной формы, диаметром от 2 до 5 (мкм), а длиной – около 100 (мкм). Кортикальные клетки имеют форму веретена, они различных размеров и выровнены вдоль основной оси волокон.
Существует два типа кортикальных клеток: паракортикальные клетки (обладают однородной формой веретена, более насыщены цистеином) и ортокортикальные клетки (имеют неоднородную форму).
Прямой волос в поперечном разрезе содержит только паракортикальные клетки.
У вьющегося волоса паракортикальные клетки располагаются на вогнутой стороне завитка, а ортокортикальные клетки — на выпуклой, причём на паракортикальной стороне вьющегося волоса общая толщина кутикулы будет выше, чем на ортокортикальной стороне, где количество слоев кутикулы минимально (от одного до двух). Было доказано, что сила закручивания волос зависит от степени неоднородности внутренней структуры волоса, и не зависит от этнического происхождения.

Все кортикальные клетки отделены друг от друга, а их организацию в комплексы обеспечивает корково-кортикальная клеточная мембрана, толщина которой составляет всего лишь 2 нанометра.
Кортикальные клетки состоят из макрофибрилл, которые представляют собой стержнеобразные структуры, имеющие длину несколько микрон (мкм) и диаметр от 0,1 до 0,4 микрон (мкм). Кератинизированные макрофибрильные звенья ориентированы вдоль клеток в продольном направлении, обеспечивая тем самым очень прочный волокнисто-матричный композит.
Если взглянуть через электронный микроскоп на повреждённые участки волос, то в местах разрыва мы как раз увидим нити макрофибрилл:

Макрофибриллы разделены между собой тонкой мембраной в кортикальной клетке. Эти мембраны также содержат пигмент волос, известный как меланин, который рассредоточен по всей мембране. Макрофибриллы внедряются в клетки коры, затем разделяются мартицей (межмикрофибриллярным материалом).
Основная роль матрицы заключается в том, чтобы удерживать вместе микрофибриллы и промежуточные нити в стационарном стабильном состоянии, с некоторой свободой движения (эластичность волосяных волокон). Если микрофибриллы и белковая матрица распадаются частично или полностью, волокно волоса относительно теряет свои механические свойства (прочность на разрыв и эластичность).
Макрофибрилла содержит много микрофибрилл (промежуточных нитей), которые ориентированы параллельно оси волосяного волокна. Каждая микрофибрилла составляет около 8 нм в диаметре и содержит 8 протофибрилл.
Каждая протофибрилла состоит из четырех протофиламентов, который, в свою очередь, состоит из двух димеров. Димер имеет две белковые цепи кератина, скрученные вместе по особой спиральной схеме (схема строения находится после спойлеров).
3. медулла. Медулла, или мозговое вещество — мягкое центральное ядро волоса. Ткани мозгового вещества по своей структуре напоминают губку. Медулла в волосах людей может присутствовать, быть прерывистой или вообще отсутствовать. Основной функцией медуллы считают терморегуляцию и увеличение объема волос.
Что же получаем в итоге? Если кратко, то большая часть волосяных волокон находится в коре, которая отвечает за прочность волос на разрыв. Кора состоит из длинных нитей, упакованных вместе, называемых микрофибриллами, которые содержат организованные α-спиральные стержни кератина:

Не забудем сказать «Спасибо» ортокортикальным клеткам, благодаря которым мои Завитушки никогда, ни после каких бы то ни было ухищрений, не будут выглядеть так, как прямые от природы волосы только как ооочень повреждённые прямые волосы
Из 54 находящихся в человеческом организме кератинов по крайней мере 26 находятся в волосяном фолликуле. Они отличаются от эпителиальных кератинов значительно более высоким содержанием серы и остатков цистеина. Это обеспечивает возможность поперечной сшивки молекул белка, придавая волосу дополнительную прочность.
Примерный химический состав здорового волоса таков: 3–15% воды, 6% липидов*, 1% пигмента, 78–90% кератинового белка.
*липиды Липиды расположены в комплексе клеточных мембран кутикулы и состоят из жирных кислот, сульфата холестерина, церамидов и холестерина. Липидный слой уменьшает трение и увеличивает гидрофобность поверхности волос, а также способен защитить волосы от ультрафиолета . Азиатские волосы имеют более цельные липиды, чем другие группы в целом. После эксперимента с УФ-облучением волос разных групп населения содержание липидов в волосах уменьшилось.
Кератин — нерастворимая в воде белковая молекула, имеющая нитевидное (фибриллярное) строение.
Кератины волос включают 11 из 28 кератинов типа I (кислый) (характеризуются большим количеством цистеина, а также остатков пролина. К31, кислый кератин типа I, является основным белком кератинового комплекса волос человека и необходим для поддержания прочности волос на растяжение) и 6 из 26 кератинов типа II (основной). Уникальной особенностью кератинов является их спаривание, т.е. обязательное образование гетеродимеров между одним кератином типа I и одним кератином типа II. Это происходит путем объединения соответствующих стержневых доменов в конформацию спиральной α-спирали.
В кератине цементирующего вещества (матрикс) преобладают основные (щелочные) аминокислотные остатки, в кератине фибрилл — кислотные. Поэтому между кератином фибрилл и цементирующего вещества возможно ионное взаимодействие и даже образование более прочных связей. Кератин микрофибрилл более инертен по отношению к влаге, в то время как кератин цементирующего вещества способен энергично сорбировать влагу.

α- и β-структуры кератина

α-кератин представляет собой спирали с витками вокруг оси молекулы.
β-кератины не имеют поперечных дисульфидных связей между соседними полипептидными цепями. β-кератины не растворимы в воде, устойчивы к действию органических растворителей, кислот и щелочей; их волокна более гибки, чем у α-кератинов, но в отличие от последних не эластичны.
Возможны переходы от α-структур к β-структурам и обратно вследствие перестройки водородных связей. Вместо регулярных межпептидных водородных связей вдоль цепи (благодаря им полипептидная цепь скручивается в спираль) происходит раскручивание спирализованных участков и замыкание водородных связей между вытянутыми фрагментами полипептидных цепей.
Увлажнение волос приводит к разрыву водородных мостиков и «вытягиванию» α-структуры, что в свою очередь ведет к удлинению волоса (вьющиеся волосы распрямляются). Во время сушки волос водородные связи формируются заново, и кератин вновь принимает свою структуру спирали. Например, если волос намочить и накрутить на бигуди, то перегруппировка водородных связей приведет к тому, что высохший волос на какое-то время будет сохранять форму бигуди, образуется завиток .

Пару слов о хим.связях волосаОсновными поперечными связями внутри волоса являются: водородные, ионные (солевые) и дисульфидные.
Водородная связь является очень слабой физической поперечной связью, которая легко разрушается водой и температурой. И хотя по отдельности водородные связи очень слабые, но их в волосах так много, что на их долю приходиться около одной трети от общей численности связей в волосах. Водородные связи легко разрушаются при намокании волос. Это позволяет волосам легко растягиваться. При высыхании волоса водородные связи восстанавливаются и фиксируют форму волос в том положении, в котором волосы оказались.
Ионные (солевые) связи так же являются слабыми физическими связями, образующимися поперек волоса между соседними белковыми цепочками. Ионные связи зависят от pH на волосах, поэтому они легко разрушаются сильными щелочными и кислыми растворами. Но их в волосах так же много, поэтому они оказывают значительное влияние на структуру и свойства волос.
Дисульфидная связь — это сильная химическая связь, которая очень отличается от физических водородной и ионной. Образование внутри- и межмолекулярных дисульфидных связей во многом объясняет прочность и механическую прочность волос. Она соединяет атомы серы двух соседних аминокислот цистеина, что бы создать одну — цистин. Цистин объединяет две белковые цепочки в единое целое.
Хотя самих дисульфидных связей гораздо меньше, чем водородных и ионных, но они очень сильные и не разрушаются водой. Разорвать дисульфидную связь можно с помощью препаратов для химической завивки и выпрямления. Нормальное температурное воздействие, как, например, при термоукладке, не разрушают дисульфидных связей. Однако очень сильные воздействия температуры, как при воздействии кипятка и некоторых высокотемпературных инструментов для укладки, нарушают эти связи. Яркий пример такого сильного воздействия — утюжки для выпрямления волос. Напротив, образование максимального числа дисульфидных связей в кератинах путем воздействия окислителей создает прочную пространственную структуру.
Когда химия волос изменяется, некоторые из естественных свойств волос подвергаются риску. Несколько механизмов могут вызвать повреждение волосяного волокна. Например, стрессы окружающей среды и ультрафиолетовое излучение фотоокисляют белки. Фотоокисление белков приводит к расщеплению дисульфидных связей и разрыву тиоэфирных связей, что приводит к высвобождению связанных липидов на поверхности и потере структуры волоса. Эти реакции приводят к ухудшению свойств волос: плохая укладка, сухость и ломкость, потеря блеска, снижение прочности волос.

Метионин и цистеин

В состав кератина входят 2 аминокислоты, содержащие серу – метионин и цистеин. Эти аминокислоты метаболически тесно связаны между собой.
Метионин – «стартовая» аминокислота при синтезе всех без исключения белков на рибосомах. Метионин является источником серы при биосинтезе цистеина, который также участвует в синтезе кератина. Он не синтезируется в организме человека, поэтому метионин должен постоянно поступать в организм вместе с пищей.
Цистин (Цистеин-дипептид цистина) — аминокислота, обеспечивающая очень прочное и подвижное скрепление структуры белковых молекул по всему волосу, которое разрывается только при очень агрессивном воздействии. Это заменимая аминокислота, которая может синтезироваться в организме человека из серина с участием метионина как источника серы, а также АТФ и витамина В6. Чем выше содержание цистина в α-кератине, тем крепче и жестче его структура (напр., в панцире черепахи 18% цистина).
Теперь можно остановиться на пару минут и выдохнуть Ещё не устали? Тогда продолжим, впереди всё самое интересное
Научно доказано, что только кератин с низким молекулярно-массовым распределением (предпочтительным является кератин с молекулярной массой от 3000 до 30000 Дальтон, наиболее предпочтительно от 5000 до 15000 Дальтон), может проникать в волосы. Поэтому, если в составе средства, заявленного как кератинсодержащее, указано только «Keratin», без «Hydrolyzed» — никакого эффекта от такого средства ждать не стоит . Также гидролизат кератина в составе косметических средств может скрываться под такими названиями, как Cocodimonium Hydroxypropyl Hydrolyzed Hair Keratin, Cocodimonium Hydroxypropyl Hydrolyzed Keratin, Hydroxypropyltrimonium Hydrolyzed Keratin, Laurdimonium Hydroxypropyl Hydrolyzed Keratin.
Примерная концентрация гидролизата кератина в косметике:
— маски для восстановления поврежденных волос — 8-10%;
— питательные/восстанавливающие сыворотки для волос — 5%;
— шампуни для укрепления корней волос — 2-4%;
— кондиционеры и бальзамы для волос — 5-6%.
В настоящее время кератиновые гидролизаты обычно получают из кератинсодержащих частей животных (перья, рога, копыта, волосы и шерсть). Большинство этих гидролизатов получают химическим гидролизом и гидротермальными методами. Кератиновые белки также могут быть извлечены из шерсти без гидролиза пептидных связей, что позволяет этим белкам сохранять форму и функцию, аналогичные натуральным кератинам человеческого волоса.
Однако не все способы получения гидролизата кератина сохраняют его эффективность. Полностью разрушенный белок, распавшись на отдельные фрагменты, теряет свою биоактивность. «Осколки» белка не могут эффективно связываться с волосами и восстанавливать поврежденную кутикулу.

Некоторые отрасли промышленности разработали комплекс из 18 свободных аминокислот, полученных из белков пшеницы, кукурузы и сои, чтобы имитировать естественный состав кератина. Содержание серы в аминокислотах сои сходно с содержанием серы в волосах человека. Однако разумеется им не хватает полной идентичности, поэтому они менее эффективны, чем кератин человеческих волос.

Было проведено немало научных исследований влияния гидролизата кератина на волосы. Посмотрим, какие результаты получили учёные?

Исследование №1 (с фото) «Полученный из перьев гидролизат кератина наносили на 5 групп волос (неповреждённые волосы, окрашенные волосы, окрашенные волосы с осветлением, окрашенные волосы с релаксором, осветлённые волосы), по-разному вымытые и высушенные.»
A — волосы промыты лауретсульфатом натрия и высушены естественным образом.
B — волосы промывают шампунем с использованием ополаскивателя, содержащим гидролизат кератина, и высушены выпрямителем при 180ºC.
C — волосы промывают шампунем с использованием ополаскивателя, содержащим гидролизат кератина, и высушены естественным образом.
D — контрольные волосы (вымытые шампунем с использованием ополаскивателя без гидролизатов), высушенные с помощью выпрямителя при 180ºC.
Е — контрольные волосы (вымытые шампунем с использованием ополаскивателя без гидролизатов), высушенные естественным путем.

В результате этого исследования было выявлено, что:

— тепло необходимо для полной герметизации кутикулы;
— гидролизаты кератина лучше прилипали к ранее окрашенным и выпрямленным волосяным волокнам;
— применение гидролизата кератина с нагревом способствовало герметизации кутикулы, но края её чешуек оставались сломанными;
— применение гидролизатов кератина значительно увеличили яркость и мягкость волос;
— проникновение гидролизата кератина более глубокое при более длительной выдержке;
— добавление белковых гидролизатов в спреи и тонеры для окрашивания волос позволяет волосам более равномерно впитывать красители.
Исследование №2 (с фото) «Пучки волос были повреждены осветлителем, затем волосы промывали водой и сушили естественным путём. В качестве контрольной группы использовали неосветлённые волосы. Очищенный кислый кератин K31 наносили на все группы волос. Один из пучков кудрявых волосков промыли щёлочью, распрямили с помощью расчёски и поместили в раствор К31 на 1 час с последующим промыванием раствором уксусной кислоты.»

— обработка волос кератином K31 эффективно выпрямила вьющиеся волосы за 1 час;
— после обработки кератином диаметр осветлённых волос увеличился в среднем на 49%;
— обработка волос кератином K31 значительно улучшила гладкость кутикулы;
— после однократной обработки кератином K31 механическая прочность обесцвеченных волос увеличилась почти в 2 раза.
Результаты впечатляют, не так ли? Но не стоит забывать, что в обоих случаях был использован чистый, лабораторно выделенный гидролизат кератина, без дополнительных примесей. К тому же результаты, полученные в лабораторных условиях, очень редко соответствуют полученным в реальных условиях.
К сожалению, кератин, используемый в большинстве косметических марок, имеет больший молекулярный вес, чем нужно. Поэтому эти молекулы кератина не могут проникать в волосы . Они работают на внешней поверхности волоса, где заполняют пустоты.
В одном из интервью глава компании Global Keratin Ван Тиболли заявил, что, по их данным, гидролизат кератина в восстановлении волос малоэффективен (эффективность восстановления достигает всего 7%).
Но самое неприятное даже не в том, что молекула кератина в большинстве косметических средств слишком большая для проникновения в структуру волоса — по факту кератина вообще может не быть в составе (несмотря на наличие в списке ингредиентов на упаковке средства):
Большинство продуктов для волос, которые рекламируют преимущества кератина, на самом деле не содержат его и даже не нацелены на белок. В результате ClassAction.com подал иск о ложной рекламе против Matrix и L’Oreal, утверждая, что их продукты не содержат кератина и, следовательно, не могут обеспечить преимущества, которые они рекламируют.

Обращать внимание на кератинсодержащие средства я начала лишь в сентябре 2018-го. В тот период мой «кудрявый» уход был ещё на стадии формирования, да и потребности своих волос я тогда в должной мере не осознавала, поэтому частым гостем на моих волосам стало переувлажнение.
Важный факт, который я должна упомянуть. Почему-то во многих источниках в том числе блогах, фигурирует информация о том, что гидролизированный кератин увлажняет. Я с этим утверждением категорически не согласна . Кератин может уплотнить волос, сделать его более гладким и послушным за счёт выравнивания кутикулы, может запереть влагу внутри волоса, но увлажнять он не может в принципе.
Кератин склонен накапливаться на поверхности волоса, особенно на повреждённых или пористых от природы волосах (и фото исследований, приведенных выше, это наглядно показывают). После долгого использования исключительно кератинсодержащих средств волосы становятся жёсткими, сухими и ломкими (чем выше пористость волоса — тем сильнее риск). Однако, по логике данных источников, должен быть обратный эффект — в виде переувлажнения.
Более опытные девушки-кудряшки для устранения переувлажнения посоветовали ввести в уход средства с кератином/протеинами, которых на тот момент в моём уходе не было и понеслась душа в рай. В тот период отчаяния от постоянного получаемого переувлажнения я скупала средства, не особо вчитываясь в состав. На упаковке написано «кератин»? Берём! а что там, в составе, дело десятое. Разумеется, в результате такого бездумного подхода к выбору средств удачных покупок практически не было.
Опытным а потому небыстрым путём я выявила, что средства, содержащие в своём составе помимо гидролизата кератина ещё и протеины и/или коллаген, подходят моим волосам лучше всего — появляется блеск и упругость завитка, кудри очерчены, при этом не пересушены.
Однако, если брать в расчёт кератинсодержащие маски, то после 2-3 применений подряд становится заметно, что волосам не хватает влаги. Если шампуни с кератином я могу применять каждый раз, то маски с гидролизатом кератина мне приходится чередовать с увлажняющими.
Приведу примеры средств, которые мне подошли/не подошли/создали спорное впечатление. С подавляющим большинством из них я познакомилась уже после перехода на метод, поэтому их состав подходит для cgm (если не подходит, около средства будет стоять значок ).

Подошедшие мне средства, в составе которых есть гидролизат кератина:

  • Маска Hask Macadamia Oil — моя волшебница (тык-тык), вернувшая веру в кудряшки. Блеск, мягкость, упругость, очерченность завитка — всё это о ней;
  • Маска Hask Argan Oil, которую я бы назвала комплексной — волосы отлично увлажнены, при этом завиток упругий и очерченный. В условиях влажного климата стала моей любимицей ;
  • Маска Hask Monoi Coconut Oil Nourishing, которая по своему действию очень напоминает версию с аргановым маслом, только с более выраженным увлажняющим эффектом. Ей я тоже посвятила подробный пост-отзыв (тык-тык);
  • Маска с кератином Health & Beauty, о которой расскажу в следующем посте ;
  • Эликсир Maraes Color Nourishing Doppio, после долгой борьбы с переувлажнением подаривший упругость завитка. О нём я тоже писала тут (тык-тык);
  • Маска Hask with Keratin Protein, состав которой пестрит разнообразными протеинами, кератинами и коллагеном. С задачей восстановления и укрепления завитка маска справляется на ура;
  • Шампунь израильской марки Style Aromatherapy с кератином и витамином Е, которым я пользуюсь с прошлого лета. Не содержит сульфатов, зато в составе есть и протеины растительного происхождения, и масла, и пантенол. Завиток после него гораздо более крепкий и упругий, чем от моего сульфатника Bonacure или от ковоша;
  • Шампунь Creightons с кокосом и кератином, окутывающий ароматным облачком. Содержал SLS, поэтому после перехода на метод я от него отказалась. Мягко промывал волосы, при этом смывал даже масляные маски, и не пересушивал длину. Несмотря на наличие кератина в составе, я бы отнесла его к увлажняющим шампуням;
  • Кондиционер Creightons с кокосом и кератином — ещё одна находка для тех, кто не придерживается метода. Облегчает расчёсывание, придаёт блеск и мягкость, облегчает укладку и усмиряет торчуны. Действие этого кондиционера я бы сравнила с любой масс-маркетовской маской.

Средства с кератином, отношение к которым у меня довольно спорное:

  • Kaaral Maraes Color Nourishing Mask — мечта, вонзившая мне нож в спину (зато простимулировавшая творческие способности — Сказка о капризной принцессе Maraes ) Она не дала мне ни кудрей, ни блеска, ни гладкости. Хотя сейчас всё чаще появляются мысли о повторном её приобретении ничему меня жизнь не учит, но в этот раз в качестве выпрямляющего средства для тех дней, когда хочется более прямых волос;
  • Маска Kora кератиновое восстановление волос, мнением о которой я также поделюсь в следующем посте должна же быть хоть какая-то интрига.

Неподошедшие мне средства с гидролизатом кератина:

  • DNC Филлер для волос, которой мне рекомендовали как отличное (и бюджетное, что немаловажно) средство для борьбы с переувлажнением. Но вместо упругих и очерченных кудряшек и обещанных мягкости и блеска я получила лишь пух и жёсткость. Хотя очень многим он зашёл;
  • Бальзам с кератином Амазонская ягода асаи от Ecolab не впечатлил от слова совсем, хотя в составе помимо кератина имел протеины шёлка. Волосы после него с трудом расчёсывались пальцами, а после высыхания были жестковаты, и вместо гладкости и блеска было много пуха и торчунов.

Можно укрепить/восстановить волосы, используя кератинсодержащие средства. Но еще лучше — восполнить недостаток кератина изнутри жаль, для повреждённой длины это не поможет. Определенные питательные вещества в пище стимулируют выработку кератина:

Белок

Он может помочь уменьшить выпадение волос и укрепить волосы. В исследовании, проведенном на 96 женщинах в пременопаузе из кавказских, азиатских и латиноамериканских этнических групп, те, кто принимал пищевую добавку на основе морского белка, испытали значительное снижение выпадения волос в течение трех-шести месяцев.
Где содержится: рыба, морепродукты и водоросли, яйца, постное мясо, орехи, творог.

Биотин

Исследования показывают, что биотин может помочь при синдроме ломкости ногтей и выпадении волос. Диета, богатая биотином, может также улучшить гликемический контроль и работу мозга. Это питательное вещество особенно важно во время беременности, поскольку почти половина будущих мам имеет низкий уровень биотина.
Где содержится: яичные желтки, мясо, цельные зерна, листовая зелень, орехи, грибы и бананы.

Омега-3 жирные кислоты

Незаменимые жирные кислоты регулируют практически все процессы в вашем организме, включая выработку кератина. Эти питательные вещества также служат источником энергии и помогают формированию клеток. Кроме того, они компенсируют негативное воздействие стресса на волосы и кожу.
Где содержится: лосось, скумбрия, тунец, орехи.

Метионин

Выше я писала, что данная аминокислота необходима для синтеза любых белков в человеческом организме, в том числе и кератина. Метионин не вырабатывается в организме, а потому должен поступать с продуктами питания.
Где содержится: яичный порошок, красная икра, сыры (особенно Пармезан), соя, молоко, кунжут, рыба, мясо.

Цинк

Малейший недостаток цинка может привести к выпадению волос, сухости кожи, ломкости ногтей и усталости. В клинических испытаниях было обнаружено, что добавки цинка значительно снижают выпадение волос у 62% пациентов с очаговой алопецией.
Где содержится: устрицы (одна порция устриц дает 493% от рекомендуемой суточной нормы потребления цинка), говядина, фасоль, крабы, обогащенные злаки, орех кешью, миндаль, овсянка.
Кроме вышеперечисленных питательных веществ, на здоровье волос также влияют витамин B6, витамин A, витамин C, селен, кремний, железо и кальций, поэтому стоит добавить в рацион продукты, богатые этими веществами.
Наконец-то можно выдохнуть) Я старалась объять необъятное охватить как можно больше подтем, связанных с кератином, при этом не сделать пост слишком скучным, и не повториться с той информацией, которая уже есть на сайте. Надеюсь, у меня это получилось, и вы узнали для себя что-то новое

Желаю всем красивых, здоровых, густых и длинных волос!

С уважением,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *