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髪の専門家が語る、髪の毛のお役立ち情報
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髪の弾力(コシ)に関係している4つの結合の話。 この結合によって、髪の毛は強い弾力性を持てています。

髪の毛は非常に弾力がある、つまり「コシ」がある組織です。

このような組織は、人の体の組織でもなかなかありません。そして、この弾力の秘密は、髪の組織の結合にあります。

実は、髪の毛を作っている結合は1つではなく、実は4つもあるのです。

今回はこの髪の結合についてのお話です。

、記事を一部修正)

この記事の目次

髪の毛の4つの結合

髪の毛はケラチンというタンパク質でできています。

このケラチンの内部は、簡単に言えば不定形な組織(間充物質)に包まれた繊維状の組織がぎっしり詰まっています。

※構造についてもっと詳しいことは、こちらの記事に簡単に書いています。

この組織同士は、それだけではバラバラになってしまいますが、そうならないのは個々の組織それぞれが結合しているためです。

この分子間を結ぶ結合は、上記に書かれているように4つ存在します。

ペプチド結合

髪の毛は大部分がケラチンというタンパク質です。

そして、このケラチンがアミノ酸でできていることは、以前にこちらの記事でご紹介しました。

つまり、髪の毛の大半はアミノ酸が結合してできているのですが、このアミノ酸同士で結んでいる結合のことをペプチド結合と言います。

この結合は、アミノ酸の一部分(アミノ基)と一部分(カルボキシル基)だけ結合してつながります。結合が長くなるとまるで一本の長い鎖(くさり)のように見えるのでペプチド鎖(またはポリペプチド鎖)などと言います。

つまり、ケラチンという組織自体を構成している結合です。らせん状に結合しているため、伸縮性と弾力がある組織です。

また、この組織は、部分的に隣り合ったケラチン分子ともペプチド結合していると言われています。

ペプチド結合は化学薬品につけるなど、何らか化学的な処理を行わないと切断できません。つまり、普段の生活でこの結合が切れることは、ほとんどありません

ちなみにペプチドの語源は、ギリシャ語の「消化できる」に由来しています。

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水素結合

さきほどのケラチン分子で、分子間で隣り合った水素原子と酸素原子が結合することで起こる結合を水素結合といいます。

水素結合は髪の毛の結合の中で、最も多く結ばれている結合です。

そのため、髪の形や弾力に大きく影響をあたえている結合の一つです。

この結合は、髪が水分をふくむと簡単に切断します。髪がぬれると柔らかくなるのは、このためです。

逆に水分が無くなると再結合しますが、その時、髪を曲げるなどして形を作っておくと、その形のまま結合します。*1

寝ぐせができるのは、この結合が原因です。また、ぬれた髪を乾かしてヘアスタイルをセットする、といったこともこの結合を利用しています。

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イオン結合(塩結合)

髪の毛のケラチン分子には一部がイオン化しているものがあります。イオンについてはこちらの記事にも少し詳しく書いています。

イオン化した部分は電気的な性質を持ちます。そのため、隣り合った分子間で正の性質の部分と負の性質の部分が隣り合うと、その電気的な力で引き合い結合します。

このようにイオンによって起こる結合をイオン結合または塩結合と言います。

ただし、このイオン化は薬液などの pH によって数が変化します。つまり、アルカリ性や酸性に傾くと結合が切れるのです。

逆に言えば、適切な pHであれば、イオン結合する部分が最も多くなり、結合が強くなります。

その pH の値は髪のアミノ酸の種類によって変わりますので、個人差がすごくあるのですが、だいたい4.5~5.5の弱酸性が多いと言われています。これが「髪に弱酸性がいい」と言われる理由です

※ pH については、こちらの記事に詳しく書いていますのでご参照ください。

つまり、この最も結合が多くなる弱酸性から離れれば離れるほど、結合が弱くなるのです。

その意味では、弱酸性から大きく離れているアルカリ性側は結合が弱くなりますし、あまり知られていませんが、強酸性でも結合は弱くなります。

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シスチン結合(ジスルフィド結合)

先ほど髪を構成するアミノ酸の話がでましたが、その中でも最も多いものが「シスチン」です。

このシスチンは、元は「システイン」というアミノ酸なのですが、毛髪内では重金属などを使って容易に酸化し、シスチンという分子に結合しています。

ところで、タンパク質を分解してアミノ酸を分析するには、塩酸での加水分解が最もポピュラーな方法なのですが。

この分析方法ではシスチンは分解されず、多くはそのまま検出されます。

これはシスチンが、かなり強固な結合で結ばれている証拠です。

つまり、この結合はケラチン分子間でも強固な結合として働いているということです。この結合のことをシスチン結合(ジスルフィド結合、または S–S(エスエス)結合)と言います。

上記のように非常に強固で、そう簡単には切れないのですが、パーマ液などの還元剤などで還元すると結合は容易に切断されます

また、高温の水蒸気やアルカリ性水溶液で100度前後まで加熱すると、結合は切断されます。

切れた結合は酸化剤などを使えば再び結合します。この化学反応を利用したものがパーマネントウェーブやストレートパーマなどです。

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以上が髪を構成する4つの結合です。

最初のペプチド結合を除く3つの結合は、生活の中でいろいろ関係してきます。

水素結合は洗髪やセット、イオン結合やシスチン結合はパーマやカラーといった技術の化学反応に大きく影響しています。

また、これらの結合は、分子と分子で橋をかけるような構造で結合しています。

このような結合を架橋結合または橋架け結合などとも言われ、この構造によっても柔軟な弾力を得ています。

この結合と構造によって、髪は強い弾力、つまり「コシ」を持つことができています。

髪の毛の弾力の秘密、少しは伝わりましたでしょうか?

以上、髪の毛の4つの結合のお話しでした。

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*1:正確には完全にその形で固定する訳ではなく、少し元の形状に戻ろうとする力が働きます。ちなみにその力は、状態を保とうとする力が70%、元に戻ろうとする力が30%ほどあると言われています。