La queratina es polvo.una proteína fibrosa producida por células epiteliales animales. Los principales componentes que componen el pelo, las plumas, los cuernos, las armaduras, las pezuñas, la seda, etc., tienen un efecto protector sobre los animales. Se puede dividir en dos categorías: una es la alfa queratina, que es una proteína que se encuentra en el cabello, cuernos, uñas, pezuñas, etc., con abundante contenido de cisteína en la molécula; Otro tipo es la beta queratina, como la fibroína de seda, que no contiene cisteína ni cisteína en su molécula, pero tiene altos niveles de glicina, alanina y serina. Las propiedades químicas son extremadamente estables, con un contenido particularmente alto de enlaces disulfuro. En condiciones normales, es insoluble en agua, soluciones salinas, ácidos diluidos y soluciones alcalinas diluidas, pero puede disolverse en soluciones de sulfuros inorgánicos. La industria del cuero utiliza sulfuros inorgánicos para eliminar el cuero aprovechando esta propiedad. La lana y la seda, compuestas principalmente de queratina, son materiales textiles de suma importancia. La fibroína de la seda es la queratina, que representa el 70-75% de la seda y es la parte insoluble de la seda. Su capa exterior está recubierta con sericina (un tipo de globulina), que representa aproximadamente el 22-24%. No es filamentoso y se puede disolver en agua caliente. En la industria de la seda, la seda natural (comúnmente conocida como seda cruda) debe hervirse en agua para disolverla y eliminar la proteína sericina, a fin de procesar la seda natural y convertirla en fibras de seda brillantes y muy suaves para tejer.
1. Método mecánico
La extracción mecánica de queratina implica principalmente calentamiento y presión para romper e hidrolizar los enlaces disulfuro entre e incluso dentro de las moléculas de queratina en las fibras capilares, convirtiendo así la queratina del cabello en queratina soluble. Los métodos mecánicos se pueden dividir en método de hidrólisis a alta presión y método de expansión a alta presión, método de extrusión y método de extrusión. Durante el proceso de hidrólisis, se pueden agregar ácido y álcali al recipiente de reacción para formar el método de hidrólisis de ácido diluido presurizado a alta temperatura y el método de hidrólisis de álcali diluido presurizado a alta temperatura, respectivamente. Entre ellos, el método de expansión es superior porque su temperatura de hidrólisis es relativamente baja, el tiempo es relativamente corto y el producto es suelto y fácil de pulverizar.
2. Método químico
Según las diferentes materias primas y reactivos utilizados, los métodos químicos generalmente se pueden dividir en tratamiento ácido-base, reducción, oxidación, etc. Al disolver la queratina mediante métodos químicos, a menudo se añade una cierta cantidad de agentes desnaturalizantes, tensioactivos, etc. alterar las fuerzas intermoleculares, los enlaces de hidrógeno, etc., para aumentar la solubilidad de las moléculas de queratina.
El proceso básico del tratamiento ácido-base consiste en hinchar primero el cabello con ácido o álcali y luego hidrolizarlo a una determinada temperatura para obtener queratina soluble. Para mejorar la eficiencia de la disolución, normalmente es necesario utilizarlo junto con un agente reductor. Durante este proceso, la concentración de acidez y alcalinidad, así como la temperatura de la reacción, pueden afectar el peso molecular y el rendimiento de queratina. Durante el proceso de disolución ácido-base, inevitablemente se produce la hidrólisis de los enlaces peptídicos y la descomposición de los enlaces disulfuro en las macromoléculas de proteínas. Por tanto, en este método se debe resolver la contradicción entre el rendimiento y el peso molecular de la queratina. Generalmente, la queratina con mayor peso molecular se puede obtener en un tiempo de disolución más corto, pero el rendimiento de queratina es menor; Sin embargo, la disolución prolongada puede provocar fácilmente que se rompan los enlaces peptídicos en las moléculas de queratina, lo que da como resultado productos de menor peso molecular; Cuanto mayor sea el rendimiento del producto de queratina soluble, menor será su peso molecular.
2.2 El método de reducción utiliza un agente reductor para reducir los enlaces disulfuro en las moléculas de queratina a grupos tiol, lo que da como resultado queratina soluble. Los agentes reductores utilizados son generalmente compuestos de tiol, tales como mercaptoacetato de sodio, 2-mercaptoetanol, ácido mercaptoacético y ditiotreitol. La queratina que contiene una gran cantidad de grupos tiol obtenida mediante reducción debe protegerse con reactivos apropiados debido a la naturaleza altamente reactiva de los grupos tiol, que se oxidan fácilmente, para obtener una solución de queratina estable; Normalmente, se utilizan tensioactivos como el dodecilsulfonato de sodio [22] o ramnolípidos para proteger los grupos tiol. Estas sustancias también pueden reducir la tensión superficial de las moléculas de queratina y aumentar la solubilidad de la queratina [23]. Además, los sulfuros metálicos también se pueden utilizar como agentes reductores, como el sulfuro de sodio, que puede reducir los enlaces disulfuro y disolver la queratina; También se puede usar guanidina o clorhidrato de guanidina para estirar completamente la cadena peptídica, exponer completamente los grupos funcionales y luego reducir y extraer con un agente desnaturalizante. El uso de una combinación de agentes reductores: compuestos de sulfito/carboxamida/compuestos orgánicos de sal de sodio mezclados con materias primas, el uso de reducción gradual para abrir enlaces disulfuro y luego proteger la queratina con tensioactivos puede prevenir la oxidación de la queratina. La distribución del peso molecular de los productos principales está entre 40-80kD. Los reactivos utilizados en el método de reducción son relativamente suaves, con menos daño a la cadena peptídica, lo que da como resultado un mayor peso molecular y rendimiento de productos de queratina; Generalmente es el método de extracción química preferido.
3 método de oxidación
El principio básico es utilizar oxidantes para oxidar los enlaces disulfuro de la queratina en grupos de ácido sulfónico, produciendo queratina soluble.
Los oxidantes utilizados en el método de oxidación son generalmente peróxidos como el ácido fórmico, el ácido peracético y el peróxido de hidrógeno. La sulfonación con Na2SO3 y la oxidación con hidróxido cúprico de amonio convierten el grupo cistina en S-tiocisteína y centrifugan el gel como queratina con un sistema de filtración de alimentación por gravedad suave. Separe el gel como una solución de derivado de queratina altamente S-sulfonada, agregue el agente quelante y luego use el método del punto isoeléctrico para precipitar y separar la proteína filamentosa intermedia y la proteína de queratina S-sulfonada con alto contenido de azufre. Sin embargo, durante el proceso de oxidación, inevitablemente ocurrirá el fenómeno de fractura oxidativa de la cadena peptídica, por lo que el peso molecular promedio de la queratina obtenida por el método de oxidación no es alto.
4 Ley Biológica
El método principal consiste en utilizar la degradación de la queratina por la queratinasa para descomponer la queratina insoluble en queratina soluble. Debido a la función de degradación específica de la queratina natural por la queratinasa, puede mejorar significativamente la solubilidad de la queratina. Sin embargo, este método generalmente lleva mucho tiempo y los productos son en su mayoría péptidos con pesos moleculares más bajos.
Yolanda
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