Keratyna to włókniste białko, które tworzy rusztowanie włosa i w dużej mierze decyduje o jego wytrzymałości, sprężystości oraz kształcie. Włos jest zrogowaciałym wytworem naskórka, a jego widoczna część składa się głównie z keratynowych włókien. O ich właściwościach decyduje nie tylko sam skład białka, lecz także sposób połączenia jego łańcuchów.
Jak zbudowana jest keratyna na poziomie chemicznym?
Keratyna należy do białek fibrylarnych, czyli takich, których cząsteczki układają się w długie, włókniste struktury. Powstaje w keratynocytach podczas procesu rogowacenia. W łodydze włosa nie występuje jako pojedyncza, luźna cząsteczka, lecz tworzy uporządkowany system od łańcuchów aminokwasowych, przez alfa-helisy, aż po większe włókna budujące korteks.
Znaczenie ma obecność aminokwasów zawierających siarkę, przede wszystkim cysteiny i cystyny. Cystyna powstaje, gdy dwie cząsteczki cysteiny łączą się wiązaniem między atomami siarki. Takie połączenie nazywa się mostkiem dwusiarczkowym. Można je potraktować jako trwałą kotwicę stabilizującą sąsiednie fragmenty keratyny.
Mostki dwusiarczkowe wpływają na kształt i odporność włosa. Ich rozmieszczenie zależy między innymi od budowy mieszka włosowego, dlatego włosy proste, falowane i kręcone mają inną geometrię włókien. Wiązania te są trwalsze niż wiązania wodorowe. Te drugie łatwo ulegają zmianie pod wpływem wody i ciepła, co wyjaśnia, dlaczego ułożenie włosów po myciu lub suszeniu może być tymczasowe. Przekształcanie mostków dwusiarczkowych zachodzi natomiast podczas procesów chemicznych, takich jak trwała ondulacja czy rozjaśnianie.
W skład keratyny wchodzą między innymi następujące aminokwasy:
- Cystyna i cysteina – dostarczają siarki potrzebnej do tworzenia mostków dwusiarczkowych.
- Glicyna – uczestniczy w budowie łańcucha białkowego i wpływa na jego elastyczność.
- Alanina – jest jednym z aminokwasów obecnych w strukturze włókien keratynowych.
- Seryna – należy do składników łańcuchów keratynowych i może oddziaływać z wodą.
- Walina – pomaga tworzyć przestrzenne ułożenie białka.
Gdzie keratyna znajduje się we włosie?
Najwięcej keratyny znajduje się w łodydze, czyli części włosa wystającej ponad powierzchnię skóry. Jej struktura ma układ warstwowy. Poszczególne elementy nie pełnią identycznej funkcji, dlatego uszkodzenie kutykuli może przede wszystkim pogorszyć gładkość i połysk, a naruszenie korteksu osłabiać cały włos.
| Warstwa włosa | Rola keratyny | Wpływ na wygląd i właściwości |
|---|---|---|
| Kutykula | Tworzy zewnętrzną osłonę z zachodzących na siebie łusek. | Pomaga chronić wnętrze włosa i wpływa na jego gładkość oraz połysk. |
| Korteks, czyli kora włosa | Zawiera większość włókien keratynowych łodygi. | Odpowiada za znaczną część wytrzymałości, elastyczności, grubości i tekstury włosa. |
| Rdzeń | Może zawierać luźno ułożone komórki, ale nie występuje w każdym włosie. | Ma mniejsze znaczenie dla podstawowej odporności niż korteks. |
Korteks jest głównym miejscem, w którym keratynowe włókna przenoszą naprężenia. To właśnie tutaj znajduje się układ alfa-helis i wiązań stabilizujących białko. Z kolei kutykula działa jak osłona ograniczająca wpływ tarcia, wilgoci, promieniowania i substancji chemicznych na głębsze warstwy.
Keratyna naturalna a hydrolizat keratyny
Keratyna obecna we włosie jest nierozpuszczalnym, silnie uporządkowanym białkiem. Nie można jej po prostu „wlać” do łodygi i trwale odtworzyć całej naturalnej struktury, zwłaszcza gdy uszkodzenie dotyczy głębokich warstw korteksu.
W kosmetykach stosuje się najczęściej hydrolizat keratyny. Powstaje on przez kontrolowany rozkład większych cząsteczek białka na krótsze peptydy i aminokwasy. Dzięki mniejszym rozmiarom oraz rozpuszczalności w wodzie może osadzać się na powierzchni włosa i częściowo wypełniać ubytki w uszkodzonej kutykuli.
Takie działanie poprawia czasowo gładkość, połysk i podatność na rozczesywanie. Hydrolizat tworzy także warstwę ochronną, która ogranicza tarcie i utratę wilgoci. Nie oznacza to jednak, że zastępuje naturalną keratynę ani że odbudowuje trwale zerwane mostki dwusiarczkowe. Efekt zależy od rodzaju preparatu, stanu włosów i częstotliwości stosowania.
Co wpływa na kondycję keratyny?
Włókna keratynowe są mocne, lecz ich osłona może ulegać stopniowemu uszkodzeniu. Wysoka temperatura, utlenianie podczas rozjaśniania, częste zabiegi chemiczne oraz tarcie mechaniczne naruszają kutykulę, a przy większym nasileniu także korteks. Włos staje się wtedy bardziej porowaty, szorstki, matowy i podatny na łamanie.
Synteza keratyny zachodzi w cebulce włosa, dlatego dla wzrostu nowej łodygi znaczenie ma prawidłowe odżywienie organizmu i dostarczanie białka. Nie należy jednak utożsamiać każdego problemu z „niedoborem keratyny”. Pogorszenie stanu włosów może mieć wiele przyczyn, między innymi niedobory żywieniowe, choroby, zaburzenia hormonalne lub działanie zabiegów fryzjerskich.
Budowa keratyny we włosach tłumaczy, dlaczego ich kształt i wytrzymałość zależą od układu włókien oraz mostków dwusiarczkowych. Zbilansowana dieta, łagodna pielęgnacja i ograniczenie uszkodzeń mechanicznych oraz chemicznych pomagają chronić tę strukturę, natomiast kosmetyczne hydrolizaty mogą przede wszystkim czasowo uzupełniać powierzchniowe ubytki.
