«У многих людей есть аллергия на краски для волос. Мы надеемся, что наша разработка поможет им, так как меланин в нашем организме уже есть и на него вряд ли может развиться аллергия», – рассказал один из авторов работы, профессор Северо-западного университета (США) Натан Джаннески.
В коже человека, а также в его волосах, ногтях и некоторых регионах мозга содержится меланин. Это природный пигмент, который одновременно и окрашивает те клетки, в которых он есть, и защищает организм от радиации и солнечного ультрафиолета.
Есть несколько природных разновидностей этого вещества – желтый феомеланин, коричневый эумеланин, черные алломеланин и нейромеланин, а также бежевый пиомеланин. Количество этих пигментов в клетках кожи и волос определяет их цвет.
К примеру, в волосах брюнетов много эумеланина, а феомеланина почти нет. У рыжих в волосах и коже содержится исключительно феомеланин, тогда как у блондинов практически нет обоих этих пигментов. Тем же образом различные комбинации меланина задают все многообразие цветов перьев птиц и шкур млекопитающих.
Природоподобные технологии
При окраске волос парикмахеры обычно уничтожают меланин с помощью перекиси водорода или других окислителей, а затем пропитывают волосы смесью из аммиачной воды и искусственной краски. Экспериментируя с ферментами грибов, которые вырабатывают подобные пигменты, американские биохимики выяснили, как этого эффекта можно добиться, не вымывая меланин, а покрывая им поверхность волос.
Ученые заметили, что благодаря этим ферментам молекулы меланина могут соединяться с определенными типами аминокислот. Это натолкнуло исследователей на мысль, что подобные ферменты можно использовать для того, чтобы присоединять природные пигментные молекулы к поверхности волос, которые почти полностью состоят из белка кератина.
Опираясь на эту идею, ученые извлекли из клеток обычных шампиньонов те ферменты, которые участвуют в синтезе эумеланина. Затем их модифицировали, заставив эти ферменты соединять «заготовки» разных пигментных молекул с некоторыми аминокислотами. Подготовив несколько разновидностей подобной «краски», ученые обработали ими волосы и проследили, насколько хорошо меланин соединится с белками.
Оказалось, что подобным образом волосам можно придать любой естественный оттенок. При этом краска будет соединяться с ними очень прочно и не тускнеть даже при многократном мытье. Подобная меланиновая «броня» дополнительно защищает волосы от выцветания и разрушения под действием ультрафиолетового излучения Солнца.
Ученые надеются, что их идея привлечет внимание производителей красок для волос, а также других промышленников, которые заинтересованы в создании покрытий из меланина, стойких к действию света, радиации и механическим повреждениям.