髪の原料「アミノ酸」について・・②

家計が、、ピ～～～ンチです。
毎週末のＢＢＱが祟り、、、今月食費代が６万を超えました。。。あわわわわ

このままでは大変と・・・かあちゃんにせかされ、、、ＤＳへまとめ買いへ・・・。
行き先は、、ここ。。↓

知っている人もいますよね。。。ジャパニ～ズ、、コストコ（＾＾；；；；

フラワーランドです。

「てか、、カート二台分・・しこたま買い込んだレシートが、、２万円を超えていますけど・・・かあちゃん・・(T_T)」

我が家の家計が急に心配になってきた・・・・。（今日からオカズが一品減るのか？？）

 

さて(T T) 、、、前回の続きです。

今回は、もう少し突っ込んで髪の構造をみてみましょう。。

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通常、ケラチンの主骨格は、アミノ酸同士のペプチド結合により形成されます。これに、側鎖間の①シスチン結合、②水素結合、③塩結合、④疎水結合などが加わり、３次元構造が決定されます。

ケラチンのペプチド鎖はらせん状のα─ヘリックスと呼ばれる構造をとり、その意味でこの構造のケラチンをα─ケラチン（繊維）と呼んでいます。

①シスチン結合
　ケラチンは、ペプチド結合による主鎖の連結に加え、システインの側鎖─SH基同士のシスチン結合（─S─S─）で架橋されることによって物理的および化学的強固性が増大します。システインとシスチンは、お互いに還元体と酸化体の関係にあります。毛包中の角化過程で、システインからシスチンへの酸化反応が進み、角化が終了し頭皮から毛幹が突き出す段階では、システイン残基（─SH）の個数は、シスチンのシスチン結合（─S─S─）の10分の１にまで減少しています。このシスチン結合の生成反応は、─S　（システイン残基─SHから脱プロトンしたもの）存在下で可逆的です。─S2─S3─に比べ、─S1─S3─のほうが、エネルギー的に好ましければ、反応は右側へ進行します。理屈では、ひとつのシステイン残基があれば、ジッパーの開け閉めのように次々と連鎖反応することも可能ですが、実際には上述のようにシステイン残基の少ない毛髪では、常温下でこの反応はほとんど起こりません。

しかしながら、たとえば、ウールを水中で、0.8%伸長するぐらいの弱い張力で引っ張り、50～60℃に加温すれば、この反応は起こります。一方、チオグリコール酸などの試薬を加えることで、この反応を促進させることができますが、これがパーマに相当します。

②水素結合
　酸素と水素などは分子内の電子の偏りから、局在的に、ある程度プラス（δ─）、マイナス（δ＋）に帯電しており、これらがクーロン力（電荷同士の相互作用）により結合しています。　α─ケラチンに対する引っ張り特性を見ると、A─B間での特性は、α─ヘリックスのらせん各面間の水素結合の伸長に起因しています。水素結合は弱いため、毛髪を弱い力で引っ張ると、この結合の距離が伸び、毛髪全体としては最大約2.5%ほど伸びることになります。より強い力で引っ張る（B─C間）と、この水素結合が断裂し、らせん状が伸びきったβ型へと構造が変化します。

ある程度までの伸びであれば、力を取り去れば元のα型に戻ることは可能です。しかし、さらに強い力で引っ張る（C─D間）とシスチン結合の開裂が生じ、力を取り去っても元には戻らなくなります。

③塩結合
　毛髪の通常のpH（4.5～5.5）において、リジンやアルギニンなどのアミノ基、グアニジル基はプラスに、一方、グルタミン酸やアスパラギン酸などのカルボキシル基はマイナスに帯電しており、相互が近接している場合はクーロン力で結合し、この結合がケラチン強度の35％を占めると言われています。ペプチド鎖は２本または３本がねじり合わさって縄のようになっていますが、この構造に対しても、アミノ酸側鎖のプラスおよびマイナス電荷による塩結合が寄与しています。pHを変化させることで電荷を消失させれば、この結合は消滅します。通常のパーマ剤がアルカリ性である理由のひとつが、この結合を切断するためにあります。

④疎水結合
　ほかの結合と比べて結合力は弱いものの、ペプチド鎖に含まれるアミノ酸で、アラニン、ロイシン、イソロイシン、およびチロシンなどの側鎖は疎水的
　な相互作用によっても結合しています。

味の素（株）アミノサイエンス研究所機能製品研究部香粧品研究室

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いかがでした？　難しいかったでしょうか。。。何度も読み返すと理解できるかもしれません（＾＾；；；

それにしても、、、今日の晩飯が気になる・・・。