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Keywords:

  • ethnicity;
  • hair;
  • keratin;
  • lipid;
  • protein

Synopsis

Human hair has an important and undeniable relevance in society due to its important role in visual appearance and social communication. Hair is mainly composed of structural proteins, mainly keratin and keratin associated proteins and lipids. Herein, we report a comprehensive study of the content and distribution of the lipids among ethnic hair, African, Asian and Caucasian hair. More interestingly, we also report the study of the interaction between those two main components of hair, specifically, the influence of the hair internal lipids in the structure of the hair keratin. This was achieved by the use of a complete set of analytical tools, such as thin layer chromatography-flame ionization detector, X-ray analysis, molecular dynamics simulation and confocal microscopy. The experimental results indicated different amounts of lipids on ethnic hair compositions and higher percentage of hair internal lipids in African hair. In this type of hair, the axial diffraction of keratin was not observed in X-ray analysis, but after hair lipids removal, the keratin returned to its typical packing arrangement. In molecular dynamic simulation, lipids were shown to intercalate dimers of keratin, changing its structure. From those results, we assume that keratin structure may be influenced by higher concentration of lipids in African hair.

Résumé

Les cheveux humains ont une pertinence importante et indéniable dans la société en raison de leur importantrôle dans l'aspect visuel et la communication sociale. Les cheveux sont principalement composés de protéines de structure, surtoutdes kératines et des protéines kératiniques et des lipides. Nous rapportons une étude approfondie du contenu et de la distribution des lipides dans les cheveux ethniques, Africains, Asiatiques et Caucasiens. Plus intéressant, nous présentons également l'étude de l'interaction entre ces deux composantes principales des cheveux, en particulier l'influence des lipides internes du cheveusur la structure de la kératine des cheveux. Ceci a été réalisé par l'utilisation d'unensemble complet d'outils d'analyse tels que la chromatographie sur couche mince-au détecteur d'ionisation de flamme (FID), l'analyse aux rayons X, la simulation de dynamique moléculaire et de la microscopie confocale. Les résultats expérimentaux indiquent des quantités différentes de lipides dans des compositions capillaires ethniques et des pourcentages plus élevés de lipides internes dans les cheveux africains. Dans ce type de cheveux, la diffraction axiale de la kératine n'a pas été observée dans l'analyse aux rayons X, mais après l'enlèvement des lipides, la kératine revient à sa disposition de compactage typique. La simulation dynamiquemoléculaire montre que les lipides s'intercalent entre les dimères de kératine, changeant ainsi sa structure. A partir de ces résultats, noussupposons que la structure de la kératine peut être influencée par l'augmentation de la concentration de lipides dans les cheveux de type africain.