毛髪の構造、毛髪の成分

毛髪の構造、毛髪の成分

毛髪はどのような構造をしているのか、毛髪はどのような成分でできているのか、わからない人もいるのではないでしょうか。

毛髪は、キューティクル、コルテックス、メデュラの3層の構造になっていて、大部分がタンパク質からできています。

この記事では、毛髪の構造と毛髪の成分を説明します。

 

目次
▶︎ 毛髪の構造
▶︎ 毛髪の成分
▶︎ 毛髪の性質
▶︎ まとめ

 



 

 


毛髪の構造


 

 

毛髪は、キューティクル、コルテックス、メデュラの3層の構造になっています。

キューティクルは毛表皮とも呼ばれ、無色透明でうろこ状に重なり合っており、毛髪全体の10〜15%を占めています。

キューティクルは毛髪のツヤや手触りを決定しており、物理的刺激や化学的刺激から毛髪内部を保護しています。

コルテックスは毛皮質とも呼ばれ、葉巻状の形をしていて比較的規則正しく並んでおり、毛髪全体の85〜90%を占めています。

コルテックスは毛髪の強度や髪色を決定しており、水分や油分を保持しています。

メデュラは毛髄質とも呼ばれ、基本的には毛髪の中心部にありますが細い髪にはありません。

メデュラは毛髪の弾力や透明感に関係していると言われていますが、詳しいことは解明されていません。

 

 
キューティクル領域
 
キューティクルは、エピキューティクル、A-層、エキソキューティクル、エンドキューティクル、inner-層の5層からできています。キューティクルとキューティクルの間にはCMC(細胞膜複合体)があり、CMCは、lower-β層、δ層、upper-β層の3層からできています。

 

 
コルテックス領域
 
コルテックスは、フィブリルとマトリックスが集まってできています。フィブリルとは、分子量50,000〜80,000のシスチン含有量の低い結晶性のケラチンタンパク質で、マトリックスとは分子量10,000〜22,000のシスチン含有量の低い非結晶性のケラチンタンパク質です。

 

 

 


 

 


毛髪の成分


 

 

毛髪は大部分がタンパク質でできていて、ケラチンタンパク質70%・非ケラチンタンパク質10%・水分12%・CMC3.5%・その他(メラニン色素・NMF・微量成分)4.5%の割合で構成されています。

タンパク質とは、酸とアルカリの性質を持ったアミノ酸が700個以上つながった分子量が10,000以上のものを言います。

そのなかでもシスチンというアミノ酸を含むタンパク質をケラチンタンパク質と言い、シスチンを含まないタンパク質を非ケラチンタンパク質と言います。

ケラチンタンパク・非ケラチンタンパク質は、毛髪のツヤ・硬さ・強度・弾力などを決定しています。

CMCとは、細胞膜複合体(Cell membrane complex)の略で、タンパク質結合脂肪酸・セラミド・硫酸コレステロール・コレステロールが主要成分で構成されています。

キューティクルやコルテックスの隙間を接着したり、外部からの物理的刺激や化学的刺激から毛髪を保護し、毛髪成分の流出を防いで水分を保持する働きをしています。

メラニン色素とは、毛髪に含まれる色素のことで、チロジンというアミノ酸が原料でつくられています。

毛髪の色を決定したり、紫外線などの有害作用から毛髪を守る働きをしています。

NMFとは、天然保湿因子(Natural moisturizing factor)の略で、アミノ酸・ピロリドンカルボン酸・乳酸塩などで構成されています。

毛髪の水分を一定に保つ働きをしています。

 

 
アミノ酸の結合
 
アミノ酸は、シスチン結合・水素結合・塩結合・ペプチド結合によりつながりタンパク質になります。シスチン結合は、ケラチンタンパク質を特徴付けている結合で、パーマ剤のチオグリコール酸やシステアミンなどの還元剤で切断され、臭素酸や過酸化水素などの酸化剤で再結合します。また、ヘアカラーやブリーチによってシステイン酸に分解されます。水素結合は、水によって切断され、乾燥すると再結合します。塩結合は、等電点をはずれると切断され、等電点に戻ると再結合します。ペプチド結合は、過酸化水素・強酸・強アルカリにより切断されます。

 

 
ケラチンタンパク質を形成するアミノ酸
 
アラニン、アスパラギン酸、アルギニン、シスチン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチヂン、イソロイシン、ロイシン、リヂン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロジン、バリン

 

 
メラニン色素
 
毛髪の色を決定するメラニン色素には、赤褐色のユウメラニンと黄色のフェオメラニン2種類があります。日本人のような黒髪にはユウメラニンが多く、欧米人のようなブロンド髪にはフェオメラニンが多いです。

 

 

 


 

 


毛髪の性質


 

 

毛髪の等電点はpH4.5〜5.5の弱酸性で、その数値より酸性に傾くと収れんし、アルカリ性に傾くと膨潤する性質があります。

毛髪の収れんとは、キューティクルが閉じて引き締まる状態のことをいい、酸性カラー(ヘアマニキュア)や酸リンスをすると酸性に傾きます。

毛髪の膨潤とは、キューティクルが開いてやわらかくなる状態のことをいい、アルカリカラー(ヘアカラー)やパーマをするとアルカリ性に傾きます。

毛髪の破断強度は150gで、150gくらいの重さをぶらさげても切れない強度をもっています。

毛髪の伸度は1.5倍で、引っ張ると最大でその長さの1.5倍伸びます。

毛髪の太さは、細毛で0.05mm〜0.07mmで、普通毛で0.08mm〜0.09mmで、太毛で0.10mm〜0.15mmです。

 

 


 

 


まとめ


 

 

毛髪は、キューティクル、コルテックス、メデュラの3層の構造になっています。

キューティクルは毛髪のツヤや手触りを決定しており、物理的刺激や化学的刺激から毛髪内部を保護しています。

コルテックスは毛髪の強度や髪色を決定しており、水分や油分を保持しています。

メデュラは毛髪の弾力や透明感に関係していると言われていますが、詳しいことは解明されていません。

毛髪は大部分がタンパク質でできていて、シスチンというアミノ酸を含むケラチンタンパク質が全体の70%を占めています。

ケラチンタンパク質70%・非ケラチンタンパク質10%・水分12%・CMC3.5%・その他(メラニン色素・NMF・微量成分)4.5%の割合で構成されています。

 



 


 

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