Mal começa o
dia e já tentamos arrumá-los, diante do espelho.
Uns o querem mais lisos, outros, mais cacheados.
Muitos, ainda, lutam para não perdê-los. O
Portal de Estudos em Química desta semana fala
sobre o cabelo, a moldura de nosso rosto.
Do que é feito, como interage com os xampus e
com os condicionadores, de que maneira ele pode
ser moldado, colorido e alisado pela adição de
alguns
compostos químicos.
O cabelo é consituído, basicamente, de uma
proteína: a alfa-queratina. As
queratinas (alfa e beta) são, também, consitituintes
de outras partes de animais, como unhas, a seda, bicos de
aves, chifres, pêlos, cascos, espinhos (do porco-espinho),
entre outros.
Em cada fio de cabelo, milhares de cadeias de alfa-queratina
estão entrelaçadas em uma forma espiral, sob a forma de
placas que se sobrepoem, resultando em um longo e fino
"cordão" protéico. Estas proteínas interagem fortemente
entre si, por várias maneiras (veremos adiante), resultando
na forma característica de cada cabelo: liso, enrolado,
ondulado, etc..
A
raiz de cada fio capilar está contida numa bolsa
tubular da epiderme chamada folículo capilar.
Estima-se que existam cerca de 5 milhões de
folículos capilares no corpo humano. As únicas
partes da pele que não têm folículos são as palmas
da mão e as solas dos pés. O fulículo recebe
irrigação na epiderme e, algumas vezes, pode
apresentar disfunções, levando ou ao crescimento
excessivo de cabelos (ou pelos) ou à queda de
cabelos, um problema enfrentado por boa parte da
população. A queda de cabelos é mais frequente nos
homens, e estudos indicam que ela está associada à
testosterona. Este hormônio é convertido, por
uma enzima encontrada nos folículos, em
dihidrotestosterona (DHT), que é capaz de se ligar a
receptores nos folículos. Segundo Dr. Richard S.
Strick, um dermatologista na University of
California em Los Angeles, "this binding can
trigger a change in the genetic activity of the
cells, which initiates the gradual process of hair
loss".
números
>um adulto tem cerca de 150 mil fios de cabelos na
cabeça;
> O número total, incluindo todos os pêlos, chega a
mais de 1 milhão;
>o cabelo cresce cerca de 2cm por mês;
> apenas 3 meses após a fecundação, os primeiros
fios de cabelo já nascem no feto;
A cor do cabelo vem de pigmentos, como a melanina, que são
agregados ao cabelo a partir do folículo capilar, o aparelho
que é responsável pela produção do mesmo. Em geral, a cor do
cabelo está relacionada à cor da pele: pessoas com pele
escura tendem a ter cabelos escuros, e vice-versa. Isto
porque a pigmentação do cabelo depende da quantidade de
melanócitos presentes.
Uma
proteína é uma sequência de amino-ácidos,
um polipeptídeo. A queratina é formada por cerca
de 15 amino-ácidos diferentes, que se repetem e
interagem entre si. Na conformação
alfa, cada
cadeia polipeptídica enrola-se sobre si mesma,
no formato de uma hélice (como uma escada de
caracol). Na conformação
beta, as cadeias ficam
semi-estiradas, dispostas paralelamente. A
figura ao lado ilustra a
proteína G, que apresenta as duas
conformações: alfa, em lilás, e beta, em
amarelo. As ligações intramoleculares entre os
aminoácidos da mesma cadeia é que sustentam a
configuração da cadeia. Entre os tipos de
interação, destacam-se as pontes de hidrogênio e
as pontes cistínicas, que são as pontes formadas
entre os grupos -SH do amino-ácido cistina,
presente na queratina.
Como se faz o cabelo
"Permanente" ?
Um
dos amino-ácidos presentes na queratina é a cisteína,
responsável pelas ligações cisteínicas. A cisteína, RSH,
pode interagir com outra cisteína da mesma cadeia
polipetídica, e formar uma ligação convalente, RSSR. Estas
ligações são responsáveis pelas "ondas" que aparecem em
nossos cabelos. A possibilidade da interconversão entre as
formas oxidadas (RSSR) e reduzidas (RSH) da cisteína é que
permite ao cabelereiro "moldar" o seu cabelo, ou seja,
alisar um cabelo crespo, ou fazer "cachos" e "ondas" em um
cabelo liso.
A
primeira etapa consiste na redução de todos os grupos RSSR.
Isto se faz, geralmente, com a aplicação do ácido
tioglicólico (também conhecido como ácido 2-mercaptoacético)
em uma solução de amônia (pH 9). Esta solução reduz os
grupos RSSR para RSH. thioglycolic acid (also known as 2-mercaptoacetic
acid) in an ammonia solution (about pH 9) reduces RSSR to
RSH (os cabelereiros chamam esta solução de "relaxante").
A segunda etapa consite em imprimir no cabelo a forma
desejada: lisa ou ondulada. Após se lavar toda a solução de
ácido tioglicólico e se enrolar ou esticar o cabelo, o
cabelereiro, então, oxida os grupos RSH para RSSR, com a
aplicação de um agente oxidante, tal como o peróxido de
hidrogênio (H2O2,
água oxigenada) ou borato de sódio (NaBrO3)
(os cabelereiros se referem a esta solução como
"neutralizante"). O novo padrão imposto, então, dura até o
crescimento do cabelo, quando será uma nova visita ao salão.
Como o cabelo pode ser colorido?
Existem, basicamente, 2 métodos: o primeiro consiste na
incorporação de pigmentos na formação do fio de cabelo. Este
processo é lento e, em geral, é feito com pigmentos
naturais, tais como o encontrado na henna ou na camomila.
Devido ao uso constante, em xampus e/ou condicionadores,
estes pigmentos começam a fazer parte dos novos fios de
cabelos formados.
O segundo método é a pintura imediata do cabelo, com a
destruição dos pigmentos (descoloração) já existentes nos
fios, e a incorporação de novos pigmentos. O processo de
descoloração é ainda feito, na maioria das vezes, com
peróxidos ou amônia, embora ambos os produtos sejam tóxicos.
Um dos pigmentos mais utilizados, na coloração, é o acetato
de chumbo, embora também seja tóxico. As
indústrias investem muito em pesquisa nesta área.
Recentemente, a americana L'Oréal chegou a uma
solução original para o tratamento de cabelos grisalhos:
desenvolveu um produto a base de dihidróxido-5-6-indol,
um precursor natural da melanina, o principal pigmento do
cabelo. A figura ao lado ilustra o indol, o reagente
de partida para a síntese do produto da LÓréal.
Como agem os xampus e condicionadores? Ambos
possuem, em sua formulação, moléculas de surfactantes. O PEQ
já fez uma
aula virtual sobre surfactantes. Os xampus e
condicionadores diferem, basicamente, na carga do
surfactante: os xampus contém surfactantes aniônicos,
enquanto que os condicionadores têm surfactantes catiônicos.
Quando o cabelo está sujo, ele contém óleo em excesso e uma
série de partículas de poeira e outras sujeiras que aderem à
superfície do cabelo. Esta mistura é, geralmente, insolúvel
em água - daí a necessidade de um xampu para o banho. O
surfactante
ajuda
a solubilizar as sujeiras, e lava o cabelo.
Um problema surge do fato de que surfactantes aniônicos
formam complexos estáveis com polímeros neutros ou
proteínas, como é o caso da queratina. O cabelo, após o uso
do xampu, fica carregado eletrostaticamente, devido a
repulsão entre as moléculas de surfactantes (negativas)
"ligadas" à queratina. É aí que entra o condicionador: os
surfactantes catiônicos interagem fracamente com polímeros e
proteínas neutras, e são capazes de se agregar e arrastar as
moléculas
de xampu que ainda estão no cabelo. Nos frascos de
condicionadores existem, ainda, alguns produtos oleosos,
para repor a oleosidade ao cabelo, que foi extraída com o
xampu.
O cabelo, após o condicionador, fica menos carregado e,
ainda, com mais oleosidade.
Segundo este critério, não existe xampu "2 em 1", ou
seja, uma formulação capaz de conter tanto um surfactante
aniônico como um catiônico. Os produtos encontrados no
mercado que se dizem ser "xampu 2 em 1" são, na verdade,
xampus com surfactantes neutros ou, ainda, surfactantes
aniônicos com compostos oleosos, que minimizam o efeito
eletrostático criado pelo xampu normal.
PORTAL
DE ESTUDOS EM QUÍMICA
A
Química do Cabelo
A
raiz de cada fio capilar está contida numa bolsa
tubular da epiderme chamada folículo capilar.
Estima-se que existam cerca de 5 milhões de
folículos capilares no corpo humano. As únicas
partes da pele que não têm folículos são as palmas
da mão e as solas dos pés. O fulículo recebe
irrigação na epiderme e, algumas vezes, pode
apresentar disfunções, levando ou ao crescimento
excessivo de cabelos (ou pelos) ou à queda de
cabelos, um problema enfrentado por boa parte da
população. A queda de cabelos é mais frequente nos
homens, e estudos indicam que ela está associada à
testosterona. Este hormônio é convertido, por
uma enzima encontrada nos folículos, em
dihidrotestosterona (DHT), que é capaz de se ligar a
receptores nos folículos. Segundo Dr. Richard S.
Strick, um dermatologista na University of
California em Los Angeles, "this binding can
trigger a change in the genetic activity of the
cells, which initiates the gradual process of hair
loss".
Uma
proteína é uma sequência de amino-ácidos,
um polipeptídeo. A queratina é formada por cerca
de 15 amino-ácidos diferentes, que se repetem e
interagem entre si. Na conformação
alfa, cada
cadeia polipeptídica enrola-se sobre si mesma,
no formato de uma hélice (como uma escada de
caracol). Na conformação
beta, as cadeias ficam
semi-estiradas, dispostas paralelamente. A
figura ao lado ilustra a
proteína G, que apresenta as duas
conformações: alfa, em lilás, e beta, em
amarelo. As ligações intramoleculares entre os
aminoácidos da mesma cadeia é que sustentam a
configuração da cadeia. Entre os tipos de
interação, destacam-se as pontes de hidrogênio e
as pontes cistínicas, que são as pontes formadas
entre os grupos -SH do amino-ácido cistina,
presente na queratina.
Um
dos amino-ácidos presentes na queratina é a cisteína,
responsável pelas ligações cisteínicas. A cisteína, RSH,
pode interagir com outra cisteína da mesma cadeia
polipetídica, e formar uma ligação convalente, RSSR. Estas
ligações são responsáveis pelas "ondas" que aparecem em
nossos cabelos. A possibilidade da interconversão entre as
formas oxidadas (RSSR) e reduzidas (RSH) da cisteína é que
permite ao cabelereiro "moldar" o seu cabelo, ou seja,
alisar um cabelo crespo, ou fazer "cachos" e "ondas" em um
cabelo liso.
A
primeira etapa consiste na redução de todos os grupos RSSR.
Isto se faz, geralmente, com a aplicação do ácido
tioglicólico (também conhecido como ácido 2-mercaptoacético)
em uma solução de amônia (pH 9). Esta solução reduz os
grupos RSSR para RSH. thioglycolic acid (also known as 2-mercaptoacetic
acid) in an ammonia solution (about pH 9) reduces RSSR to
RSH (os cabelereiros chamam esta solução de "relaxante").
As
indústrias investem muito em pesquisa nesta área.
Recentemente, a americana L'Oréal chegou a uma
solução original para o tratamento de cabelos grisalhos:
desenvolveu um produto a base de dihidróxido-5-6-indol,
um precursor natural da melanina, o principal pigmento do
cabelo. A figura ao lado ilustra o indol, o reagente
de partida para a síntese do produto da LÓréal.
Ambos
possuem, em sua formulação, moléculas de surfactantes. O PEQ
já fez uma
ajuda
a solubilizar as sujeiras, e lava o cabelo. 
moléculas
de xampu que ainda estão no cabelo. Nos frascos de
condicionadores existem, ainda, alguns produtos oleosos,
para repor a oleosidade ao cabelo, que foi extraída com o
xampu.