Cheratina: classificazione, struttura

La cheratina è una proteina fibrosa scarsamente solubile a causa dell’elevata presenza di amminoacidi idrofobici. Essa presenta un elevato contenuto di zolfo di cui sono costituiti i capelli, le unghie e, negli animali gli artigli, le corna, i becchi e il carapace.

Classificazione

Sulla base della struttura secondaria la cheratina è classificata come:
α-cheratina costituita da α eliche destrorse intrecciate che è debolmente basica
β-cheratina costituita da foglietti β che è debolmente acida.

L’α-cheratina è costituita da due α eliche destrorse in un superavvolgimento sinistrorso che formano un dimero. Due dimeri di associano tra loro tramite un meccanismo testa-coda per dare i protofilamenti che a loro volta dimerizzano in protofibrille stabilizzate da ponti disolfuro. L’associazione di quattro protofilamenti danno luogo alla formazione di una microfibrilla.

Le cheratine contengono una elevata quantità di cisteina, amminoacido caratterizzato dalla presenza del gruppo –SH. I gruppi tiolici tendono ad accoppiarsi e formano un legame covalente –S-S- a seguito di una ossidazione.

I ponti disolfuro conferiscono alla cheratina robustezza e rigidità oltre che stabilità termica; se è bruciata la cheratina emana un odore pungente dovuto alla presenza di composti solforati che si formano.

Le cheratine contengono una elevata percentuale di glicina e di alanina che sono gli amminoacidi più semplici. Nel caso della struttura a β-foglietto l’elevata percentuale di gruppi laterali semplici, idrogeno e gruppo metilico rispettivamente, consente la formazione di legami a idrogeno senza che vi sia l’impedimento tra i gruppi amminici e i gruppi carbossilici dei legami peptidici presenti su catene adiacenti.

Struttura

Nella cheratina sono presenti inoltre legami ionici tra gruppi –NH₃⁺ e –COO^–

I legami presenti in una α-cheratina sono rappresentati in figura

Quando si fa la permanente viene inizialmente aggiunta una sostanza riducente basica come il tioglicolato di ammonio HS-CH₂-COO^–NH₄⁺ che riduce e rompe i ponti disolfuro.

A questo punto i capelli vengono messi sui bigodini e aggiunto un agente ossidante come una soluzione diluita di perossido di idrogeno in modo che i ponti disolfuro vengano riformati nelle nuove posizioni e quindi i capelli si presenteranno ricci