Аркадий Курамшин - Жизнь замечательных веществ

Если говорить конкретно о кератине волос человека, то этот кератин является плотным в сравнении с другими веществами биологического происхождения веществом (плотность равна 1,3 г/см 3), практически не проводит электричество, зато способен накапливать на поверхности статические заряды (вспоминаем детский сюжет «Ералаша»).

При комнатной температуре волос человека можно растянуть на 30–60 %. С повышением температуры и влажности окружающей среды растяжимость волоса увеличивается, а в чрезвычайно влажной атмосфере растяжимость может достичь 100 %. Прочность кератина при растяжении зависит от межмолекулярных связей. Прочность сухого волоса больше, чем мокрого. Это объясняется тем, что вода, вызывая набухание кератина, ослабляет межмолекулярные связи (например, водородные и солевые). На прочность сухого кератина разрыв дисульфидных связей существенно не влияет.

При создании новых межмолекулярных связей в кератине увеличивается прочность волос к растяжению и снижается их способность к сворачиванию (это происходит при известной парикмахерской процедуре, известной под названием «химия», суть которой заключается, если объяснять на пальцах, в том, что сначала дисульфидные и межмолекулярные водородные связи между молекулами кератина внутри волоса разрушаются, а потом опять же искусственно создаются при помощи тиогликолевой кислоты). Если говорить не о волосах, то дополнительные связи между нитями кератинов способствуют повышению устойчивости шерсти к действию различных химических реагентов, а также к действию моли, плесени, бактерий и ферментов.

Кератин волос человека характеризуется значительным сродством к воде. В нем содержится около 5 % связанной воды. Количество удерживаемой в кератине влаги при его насыщении достигает 33 % сухой массы. Диаметр волоса при насыщении его водой может увеличиваться приблизительно на 20 %, а длина – на 1–2 %.

Кератины обладают высокой химической стойкостью. Они более устойчивы к воздействию кислот, чем щелочей. Пищеварительный сок, выделяемый гусеницами моли, питающимися шерстью, имеет щелочную среду (рН = 9,9) и содержит вещества, способные разрушать дисульфидные связи кератинов, чем и пользуются эти проклятые поедатели шуб и других изделий из шерсти и меха.

Хотя кератины чрезвычайно важны для жизни животных и человека, существует не так уж много продуктов, полученных на основе кератинов. Существует набор косметических продуктов, содержащих кератин, а также ряд косметических линий, основными разработчиками которых являются косметологи из Бразилии и Японии. Что касается последних, то заявлено, что они исправляют кератин волос, придавая волосам блеск и понижая их ломкость. Наверное, более важным является нанесение кератиновых покрытий на трансплантаты сосудов – такое покрытие понижает вероятность свертывания крови и тромбообразования. В настоящее время специалисты по медицине и фармацевтике пытаются найти способы заставить кератины работать в системах целенаправленной доставки лекарственных препаратов или систем для заживления ран.

Несмотря на то, что кератинсодержащие фрагменты организма важны для внешнего вида как человека, так и животных, нелишне заметить, что большинство этих кератинсодержащих органов нашего тела (равно как и наших домашних животных), за которыми мы так тщательно ухаживаем, на самом деле мертвы. Без волос, ногтей и внешнего слоя кожи мы бы смотрелись довольно отталкивающе, однако и волосы, и ногти и эпидермис в общем-то безжизненны сами по себе. Это обстоятельство всегда заставляет улыбнуться, когда я слышу, как с рекламы нам бодро обещают вдохнуть жизнь в обезжизненные волосы.

Лучше не надо эти волосы оживлять. Пожалуй, единственное существо, оставшееся в письменной истории человечества, у которого волосы были действительно живыми, была горгона Медуза, у которой была, в общем-то, непростая судьба: сначала ее изнасиловал Посейдон, совершив это кощунственным образом в храме Афины, а Афина, хоть и была богиней мудрости, покарала не виновника сего деяния Посейдона, а почему-то горгону Медузу, модифицировав ее волосяной покров генами от гидры. Ну, и как мы знаем, первый эксперимент по столь буквальному оживлению волос прервал Персей, уничтожив подопытный образец.

Тем не менее кератин все рано можно считать замечательным веществом – без него не существовало бы то, за уходом над чем мы тратим столько времени – кожи, волос и ногтей. Да, в основном мы существа из плоти и крови, но благодаря кератину мы выглядим так, что не пугаемся своего отражения в зеркале, и даже если временами боимся того, кто сидит в зеркале, всегда знаем, как привести себя в порядок.

Представьте себе такую картину: вы сидите на кухне, а позади вас у источника тепла сохнет влажный фартук. Неожиданно за спиной вы слышите громкий хлопок, оборачиваетесь и видите, как фартук почти моментально исчезает в языках пламени. Примерно такое произошло с химиком Кристианом Фридрихом Шёнбейном, который уже упоминался в рассказе про озон.

Легенда говорит, что Шёнбейн имел привычку брать работу на дом, проводя на кухне разнообразные химические эксперименты, чему (и это можно понять) категорически противилась его жена Эмили. Легенда говорит, что в один из прекрасных дней 1846 года (более точная дата этого события неизвестна) Шёнбейн, как обычно, химичил на кухне, и ему потребовалось нагреть смесь концентированных азотной и серной кислот на плите. Что-то, как обычно в таких случаях, пошло не так, колба треснула, и ее содержимое разлилось по полу кухни. На счастье Шёнбейна, его жена отлучилась куда-то по делам, и он, чтобы замаскировать следы преступления, решил протереть пол первым, что подвернется ему под руку. Ну а что поделать – мужчина всегда остается мужчиной, даже если на дворе XIX век, а мужчина – профессор химии Базельского университета, автор понятия «геохимия» и крёстный отец озона. Первым под руку Шёнбейна подвернулся хлопковый фартук Эмили, которым он и протер горячую разлитую смесь кислот, после чего, чтобы скрыть от благоверной следы преступления, повесил фартук просушиться. Как становится понятно сейчас, Кристиан Фридрих даже не отмыл фартук от кислот водой, и в конце концов сохнущий фартук изобразил волшебное исчезновение с акустическими и световыми спецэффектами.