Проекты*

Свободные радикалы в волосах человека и их изменение при химической и термической обработке

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» по направлению «Инженеры» в секции «Прикладная химия, физическая химия» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Биохимия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1747
Предметы: Химия
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» по направлению «Инженеры» 2022 года

Актуальность

Состояние волос ухудшается не только под действием внешних повреждающих факторов, но и при наличии у человека определённых заболеваний. Поэтому все причины делятся на две большие группы: экзогенные (внешние) и эндогенные (внутренние).

К первым относятся:

●    частое применение красок и тоников;

●    использование фена;

●    выпрямление и завивка волос, связанная с их нагреванием;

●    пребывание на морозе, жаре, сильном ветре.

В список наиболее значимых эндогенных факторов входят:

●    авитаминоз;

●    гормональные нарушения;

●    психологические расстройства (депрессия, нервные срывы, стрессы);

●    наследственность;

●    инфекции;

●    грибковые болезни кожи головы.

Цель

Узнать влияние термического и химического факторов на содержание и структуру меланина в волосах человека.

Задачи

  1. Изучить структуру и содержание меланина в волосах человека после термической и химической обработок методом ЭПР.
  2. Получить базовые знания в работе с ЭПР-спектром.

Описание

Автором были произведены:

Химическая обработка

Использовалось 4 образца волос – рыжего, чёрного, блонд и седого. Образцы подвергались химической обработке кремообразной окислительной эмульсией 9% (с содержанием перекиси водорода) в течение 5 минут.

Термическая обработка

Использовалось 4 образца волос – рыжего, чёрного, блонд и седого. Образцы подвергались термической обработке при 180 °С в течение минуты.

Проведение исследования

Количество радикалов меланина в волосах чёрного и рыжего цветов

Для проведения ЭПР-эксперимента были взяты образцы 1-сантиметровых волосков тёмного, светлого и рыжего цветов. Также были взяты седые волоски.

В результате было получено следующее. Как и ожидалось, больше всего меланина было в тёмных волосах (2,25Е+16 I EPR), в рыжих волосах меланина было немного меньше (3,00Е+00 I EPR), тогда как в седых и светлых волосах меланина обнаружено не было (0,00Е+00 I EPR), что говорит о его гораздо более низком содержании по сравнению с тёмными и рыжими волосами.

После термической обработки количество радикалов в меланине тёмных волос уменьшилось (1,52Е+16 I EPR), тогда как у рыжих волос – увеличилось (7,50Е+15 I EPR), что можно попробовать объяснить различным содержанием эумеланина и феомеланина в тёмных и рыжих волосах.

При химической обработке количество радикалов меланина для обоих образцов уменьшилось в два раза (тёмные – 1,30Е+16 I EPR, рыжие – 1,10Е+00 I EPR).

Результаты работы/выводы

1. Больше всего радикалов меланина было в тёмных волосах.

2. При термическом воздействии количество радикалов меланина в тёмных волосах уменьшилось, тогда как в рыжих волосах увеличилось, что может быть связано с различным соотношением эумеланина и феомеланина.

3. При химической обработке количество радикалов меланина уменьшилось как для тёмных, так и для рыжих волос.

4. Сигнал меланина от светлых и седых волос не был зарегистрирован, что говорит о взаимосвязи насыщенности цвета и количества меланина.