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수분거동 패턴에 따른 차폐막 설정을 통한 모발단백질 소실방지
Prevention of Protein Loss Using A Shield Coating According to Moisture Behavior in Human Hair 원문보기

大韓化粧品學會誌 = Journal of the society of cosmetic scientists of Korea, v.46 no.1, 2020년, pp.57 - 65  

송상훈 (LG생활건강기술연구원) ,  임병택 (LG생활건강기술연구원) ,  손성길 (LG생활건강기술연구원) ,  강내규 (LG생활건강기술연구원)

초록
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세정 과정에서 물에 의한 단백질 소실을 차폐막을 통해서 방지 하고자 먼저 모발 내부의 물 거동 경로를 파악하였다. 이를 위해서 소수성을 가지는 건강한 모발과, 모발 내부는 정상이지만 표면의 최외곽 지질층에서 18-methyleicosanoic acid (18-MEA)만 소실시켜 친수성이 된 모발과, 다시 표면에 18-MEA를 결합시킨 회복모를 이용해서 모발 수분의 거동을 파악하였다. 모발에 열을 가할 때 일어나는 수분 증발에 따른 질량 변화를 관찰한 결과 표면이 소수성인 모발들은 39 s와 151 s의 두개의 시간 상수로 감소하였다. 이에 반해 표면이 친수성으로 변한 손상 모발에서는 83 s의 하나의 빠른 시간 상수로 감소함을 확인하였는데, 이는 모발 내부에 있는 비결합과 결합 수분들이 외곽으로 빠져나올때 모발 표면에 소수성 막이 없음으로써 바로 용출됨을 반증한다. 따라서 세정과정에서 모발 내부의 단백질 용출을 효율적으로 방지하기 위해서는 모발 표면을 소수성 코팅하여 물분자의 거동을 저지시킬 필요가 있을 것이라는 가정한 결과 친수성 polyethylene glycol (PEG)를 코팅한 경우 179 ㎍/mL의 단백질이 용출한데 반해서 소수성 polydimethylsiloxane (PDMS)를 코팅한 모발은 보다 적은 148 ㎍/mL를 용출하였으며, 표면을 소수성 및 친수성으로 코팅하여 모발 내부 단백질을 검량하여 비교하였다. 마침내 소수성 차폐막이 세정 과정에서 모발 단백질 소실을 방어하는 방법이 됨을 확인하였고, 이 소수성 지표를 lateral force microscopy (LFM) 값으로 환산하여 정리하였다. 마침내 이 연구 결과물은 세정 과정에서 발생하는 단백질 소실을 소수성 코팅막을 부여함으로써 막을 수 있는 모발 세정제품 개발에 기여할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

To prevent loss of hair protein during hair washing process by water through, a shield coating the pathway of water molecules was studied. Hydrophobic virgin hair, hydrophilic hair, which was damaged only methyleicosanoic acid (18-MEA) on the surface, and a repaired hair re-bound 18-MEA, were prepar...

주제어

#oil delivery   #hair   #shampoo   #protein protection   #moisture  

표/그림 (9)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이 가정하에 모발 표면 물성에 어떤 변화를 가지는지 알기 위해서 모발 내부는 건강모 상태를 유지하고 모발 표면의 18-MEA만 소실시켰다[10]. 열 공급에 따른 모발 수분 변화를 분석하고, 이 결과를 바탕으로 모발 표면을 다양하게 코팅하고 그에 따른 단백질 용출량을 비교한 결과 가장 단백질을 적게 소실시키는 모발 코팅 조건을 발견해보았다.

가설 설정

  • 손상 정도가 심해질수록 용출되는 단백질 농도가 증가함을 알 수 있다. 따라서 본 실험에서는 염색 1 회 처리한 손상모발로 실험을 진행할 경우에, 단백질 추출량이 적을수록 내부 단백질 보호가 효과적으로 적용되었을 것이라는 가정하에 실험을 진행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
세정 과정에서 일어나는 모발 단백질 소실은 무엇의 영향을 받는가? 세정 과정에서 일어나는 모발 내부성분 소실은 이들 수분과, 단백질과 지질에서 일어난다[4,5]. 세정 과정에서 일어나는 모발 단백질 소실은 모발 내 계면활성제의 침투 뿐 아니라 모발 내 수분의 거동에도 큰 영향을 받는다[6]. 따라서 단백질이 소실될 때는 수분과 함께 소실될 것으로 생각되기 때문에, 세정과정에서 의해 일어나는 모발 단백질 소실을 이해하기 위해서는 모발 내부 수분 거동을 이해할 필요가 있다.
18-MEA가 소실된 모발 표면에서는 어떤 이유에서 단백질 소실이 더 커지는가? 세정 과정에서 손상모는 단백질이 소실되는데 그 손상 정도가 강할수록 내부의 구조적인 불안정함이 단백질간결합력 약화를 일으켜서 단백질 소실이 커짐을 확인하였다. 모발 외부와 내부의 수분의 거동을 열공급을 통해 질량분석으로 관찰한 결과, 모발 내부 수분은 모발 표면 코팅에 소수성막 지질이 있으면 수분 거동이 저지됨을 확인하였다.
모발은 어떻게 이루어져 있는가? 20세기에 모발의 물리적 및 화학적 분석을 통한 구조적 이해는 비약적으로 잘 완성되었다. 이에 따르면 모발은 모발 중량의 65 ~ 95%를 차지하는 수분, 단백질, 지질로 이루어져 있다[3]. 세정 과정에서 일어나는 모발 내부성분 소실은 이들 수분과, 단백질과 지질에서 일어난다[4,5].
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참고문헌 (18)

  1. J. A. Seo, I. H. Bae, W H. Jang, J. H. Kim, S. Y. Bak, S. H. Han, Y. H. Park, and K. M. Lim, Hydrogen peroxide and monoethanolamine are the key causative ingredients for hair dye-induced dermatitis and hair loss, J. Dermatol. Sci., 66(1), 12 (2012). 

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  3. C. R. Robbins, Chemical and physical behavior of human hair, eds C. R. Robbins, and R. Clarence, 94, Springer, Heidelberg (2012). 

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  5. R. C. C. Wagner and I. Joekes, Hair protein removal by sodium dodecyl sulfate, Colloids Surf B Biointerfaces, 41(1), 7 (2005). 

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  18. S. Son, S. W. Kim, M. K. Park, S. H. Song, S. J. Park, S. L. Hwang, and S. M. Lee, Effect of the coacervate systems in shampoo formulation on hair damage, J. Soc. Cosmet. Sci. Korea, 44(2), 141 (2018). 

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