모발의 미세조직, 모발 단백질 구조

모발은 결정영역과 비결정영역으로 구성되어 있으며 결정영역의 미세구조인 마이크로피브릴(microfibril)은 폴리펩티드(polypeptide) 사슬이 서로 나선모양으로 꼬여 묶음 형태를 형성하고 있다. Pauling과 Corey는 X-ray 회절 분석으로 폴리펩타이드 사슬은 직경이 약 9.8 Å으로 되어 있으며 α-helix 구조를 형성하고 3.6개의 아미노산 잔기가 5.1 Å 길이의 주기로 반복하여 꼬여진 형태를 가지고 있다고 주장했다(18). 모발은 18 개의 아미노산(amino acid)으로 구성되어 있으며 복잡한 주쇄결합(intrachin bonds)과 측쇄결합(interchain bonds)을 가지고 있다. Table 1.은 모발 아미노산의 측쇄결합을 나타내고 있으며(19) table 2.는 모발 조직별 아미노산의 조성차이를 보여주고 있다.

모발의 80-90 %는 케라틴으로 구성되어 있으며 멜라닌 색소 3 % 이하, 지질 1-8 %, 미량원소(trace element) 0.6-1.0 %, 수분 10-15 % 등으로 구성되어 있다. 모발의 단백질은 시스틴(cystine)을 14-18 % 함유하고 있는 케라틴(keratin)이다(20). 모표피(cuticle)의 시스틴 함량은 모피질(cortex) 보다 높고 모표피 조직인 에피큐티클(epicuticle)과 엑소큐티클(exocuticle)은 높은 시스틴 함량을 가지고 있다. 이러한 조직은 시스틴결합(cystine bond)에 의한 결합력이 커서 탄력성이 좋고 상대적으로 엔도큐티클(endocuticle)은 시스틴 함량이 약 3 %로 적어 반대의 경향을 나타낸다.

모발의 미세조직은 11 개의 마이크로피브릴(microfibril)이 모여 매크로피브릴(macrofibril)을 만들고 매크로피브릴은 결정영역인 마이크로피브릴과 비결정영역인 기질(matrix) 조직으로 구성되어 있다. 모피질을 구성하는 모피질세포(cortical cell)는 다수의 매크로피브릴과 inter macrofibril (IMF)로 구성되어 있으며, 모피질세포 사이에는 세포간충물질인 세포막복합체(cell membrane complex, CMC)가 있으며 이것은 세포막을 접착시켜주는 접착제 역할을 수행한다. 세포막복합체는 모표피의 접착 매개물로의 역할과 모피질층 내로 수분과 단백질의 용출을 억제하며 반대로 이 조직은 취약한 조직으로 외부로부터 각종 물질이 침투하는 경로의 역할을 한다.

Table 1. Approximate composition of unaltered human hair by amino acid side-chain type.

Amino Acid Side-Chain Type	Approximate micromoles per gram hair
1. Hydrocarbon (except phenylalanine) Glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, and proline 2. Hydroxyl Serine and threonine 3. Primary amide + carboxylic acid Primary amide (ammonia estimation) Carboxylic acid (by difference) 4. Basic amino acids Arginine, lysine, and histidine 5. Disulfide Cystine 6. Phenolic Tyrosine	2,800 1,750 1,450 1,125 325 800 750 180

모발의 비결정영역은 세포막복합체, IMF, 기질 등이 있다. 반면, 마이크로

피브릴은 시스틴 함량이 낮은 단백질(low-sulfur proteins)이 일정한 형태로 정렬되어 있다(21).

 

* 본 자료는 미용실 공동브랜드 향장미용뷰티전문점 아이펠마르, (주)아이펠마르 송팔용 대표의

 '모발의 기계적 특성에 대한 연구' 내용으로 미용을 공부하는 많은 미용인들과

  모발 생리학의 기초 이론을 공유하기 위해 자료를 오려 놓습니다.

  많은 도움이 되시길 바랍니다.