La queratina és en polsuna proteïna fibrosa produïda per cèl·lules epitelials animals. Els components principals que formen els cabells, plomes, banyes, armadures, peülles, seda, etc., tenen un efecte protector sobre els animals. Es pot dividir en dues categories: una és la queratina alfa, que és una proteïna que es troba en cabells, banyes, ungles, peülles, etc., amb abundant contingut de cisteïna a la molècula; Un altre tipus és la beta queratina, com la fibroïna de seda, que no conté ni cisteïna ni cisteïna a la seva molècula, però té alts nivells de glicina, alanina i serina. Les propietats químiques són extremadament estables, amb un contingut especialment elevat d'enllaços disulfur. En condicions normals, és insoluble en aigua, solucions de sal, àcids diluïts i solucions àlcalis diluïdes, però es pot dissoldre en solucions de sulfurs inorgànics. La indústria del cuir utilitza sulfurs inorgànics per eliminar el cuir utilitzant aquesta propietat. La llana i la seda, compostes principalment per queratina, són materials tèxtils extremadament importants. La fibroïna de la seda és la queratina, que representa el 70-75% de la seda i és la part insoluble de la seda. La seva capa exterior està recoberta de sericina (un tipus de globulina), que representa aproximadament un 22-24%. No és filamentosa i es pot dissoldre en aigua calenta. A la indústria de la seda, la seda natural (coneguda comunament com a seda crua) s'ha de bullir en aigua per dissoldre i eliminar la proteïna de la sericina, per tal de processar la seda natural en fibres de seda brillants i molt suaus per teixir.
1. Mètode mecànic
L'extracció mecànica de queratina implica principalment escalfament i pressió per trencar i hidrolitzar els enllaços disulfur entre i fins i tot dins de les molècules de queratina de les fibres capil·lars, convertint així la queratina del cabell en queratina soluble. Els mètodes mecànics es poden dividir en mètode d'hidròlisi d'alta pressió i mètode d'expansió d'alta pressió, mètode d'extrusió i mètode d'extrusió. Durant el procés d'hidròlisi, es poden afegir àcids i àlcalis a la bullidora de reacció per formar el mètode d'hidròlisi àcid diluït a pressió a alta temperatura i el mètode d'hidròlisi àlcali diluït a pressió a alta temperatura, respectivament. Entre ells, el mètode d'expansió és superior perquè la seva temperatura d'hidròlisi és relativament baixa, el temps és relativament curt i el producte és solt i fàcil de pols.
2. Mètode químic
Segons les diferents matèries primeres i reactius utilitzats, els mètodes químics generalment es poden dividir en tractament àcid-base, reducció, oxidació, etc. Quan es dissol la queratina mitjançant mètodes químics, sovint s'afegeix una certa quantitat d'agents desnaturalitzants, tensioactius, etc. interrompre les forces intermoleculars, els enllaços d'hidrogen, etc., per tal d'augmentar la solubilitat de les molècules de queratina.
El procés bàsic del tractament àcid-base és primer inflar el cabell amb àcid o àlcali, i després hidrolitzar-lo a una temperatura determinada per obtenir queratina soluble. Per millorar l'eficiència de la dissolució, sol ser necessari utilitzar-lo juntament amb un agent reductor. Durant aquest procés, la concentració d'acidesa i alcalinitat, així com la temperatura de la reacció, poden afectar el pes molecular i el rendiment de queratina. Durant el procés de dissolució àcid-base, hi ha inevitablement hidròlisi dels enllaços peptídics i descomposició d'enllaços disulfur a les macromolècules de proteïnes. Per tant, en aquest mètode s'ha de resoldre la contradicció entre el rendiment i el pes molecular de la queratina. Generalment, la queratina amb pes molecular més gran es pot obtenir en un temps de dissolució més curt, però el rendiment de queratina és menor; No obstant això, la dissolució prolongada pot provocar que els enllaços peptídics de les molècules de queratina es trenquin fàcilment, donant lloc a productes de menor pes molecular; Com més gran sigui el rendiment del producte de queratina soluble, menor serà el seu pes molecular.
2.2 El mètode de reducció utilitza un agent reductor per reduir els enllaços disulfur de les molècules de queratina a grups tiol, donant lloc a queratina soluble. Els agents reductors utilitzats són generalment compostos tiolics, com ara mercaptoacetat sòdic, 2-mercaptoetanol, àcid mercaptoacètic i ditiotreitol. La queratina que conté una gran quantitat de grups tiol obtinguts per reducció s'ha de protegir amb reactius adequats a causa de la naturalesa altament reactiva dels grups tiol, que s'oxiden fàcilment, per tal d'obtenir una solució de queratina estable; Normalment, s'utilitzen tensioactius com el dodecil sulfonat de sodi [22] o els ramnolípids per protegir els grups tiol. Aquestes substàncies també poden reduir la tensió superficial de les molècules de queratina i augmentar la solubilitat de la queratina [23]. A més, els sulfurs metàl·lics també es poden utilitzar com a agents reductors, com el sulfur de sodi, que pot reduir els enllaços disulfur i dissoldre la queratina; La guanidina o el clorhidrat de guanidina també es poden utilitzar per estirar completament la cadena peptídica, exposar completament els grups funcionals i després reduir i extreure amb un agent desnaturalitzant. L'ús d'una combinació d'agents reductors: compostos de sulfit/carboxamida/compostos orgànics de sal de sodi barrejats amb matèries primeres, utilitzant la reducció gradual per obrir enllaços disulfur i, a continuació, protegir la queratina amb tensioactius pot prevenir l'oxidació de la queratina. La distribució del pes molecular dels principals productes està entre 40-80kD. Els reactius utilitzats en el mètode de reducció són relativament suaus, amb menys danys a la cadena peptídica, donant com a resultat un pes molecular més alt i un rendiment de productes de queratina; En general, el mètode d'extracció química preferit.
3 Mètode d'oxidació
El principi bàsic és utilitzar oxidants per oxidar els enllaços disulfur de la queratina en grups d'àcid sulfònic, produint queratina soluble.
Els oxidants utilitzats en el mètode d'oxidació són generalment peròxids com l'àcid fòrmic, l'àcid peracètic i el peròxid d'hidrogen. La sulfonació amb Na2SO3 i l'oxidació amb hidròxid d'amoni cúpric converteixen el grup cistina en S-tiocisteïna i es centrifuga el gel com la queratina amb un sistema de filtració d'alimentació per gravetat suau. Separeu el gel com una solució derivada de queratina altament S-sulfonada, afegiu l'agent quelant i, a continuació, utilitzeu el mètode del punt isoelèctric per precipitar i separar la proteïna filamentosa intermèdia i la proteïna d'alt sofre de queratina S-sulfonada. Tanmateix, durant el procés d'oxidació, es produirà inevitablement el fenomen de la fractura oxidativa de la cadena peptídica, de manera que el pes molecular mitjà de la queratina obtingut pel mètode d'oxidació no és elevat.
4 Llei Biològica
El mètode principal és utilitzar la degradació de la queratina per la queratinasa per trencar la queratina insoluble en queratina soluble. A causa de la funció específica de degradació de la queratina natural per la queratinasa, pot millorar significativament la solubilitat de la queratina. Tanmateix, aquest mètode generalment triga molt de temps i els productes són majoritàriament pèptids amb pes moleculars més baixos.
Yolanda
Mòbil: +86 -29-86107037-8012
Correu electrònic:sales9@konochemical.com
Tel/Wechat: 18729555803