Informatie

Wat is het chemische proces dat betrokken is bij het verkleuren van menselijke haren na blootstelling aan de zon?


Na een dag op het strand wordt mijn huid bruin door melanine.

Maar ik zie ook dat de zwarte haren op mijn arm blond verkleuren.

Mijn vraag is Wat is het chemische proces dat betrokken is bij het verkleuren van menselijke haren na blootstelling aan de zon?


Melanine is de belangrijkste verbinding die verantwoordelijk is voor de kleur in het haar. Het wordt gesynthetiseerd uit het aminozuur tyrosine. De absorptie van tyrosine is ongeveer 280 nm, wat een kortere golflengte is dan mensen kunnen zien. Tyrosine kan geen zichtbaar licht absorberen of bij voorkeur verstrooien om er gekleurd uit te zien. Het lijkt kleurloos omdat het zichtbaar licht equivalent verstrooit. Nadat tyrosine is gesynthetiseerd tot melanine, wordt een pigment gevormd dat zichtbaar is. Melanine verstrooit en absorbeert bij voorkeur licht, het lijkt niet-wit.

De absorptie van melanine is in het zichtbare spectrum. Dit betekent dat het licht in het zichtbare spectrum differentieel kan absorberen en verstrooien.

Als je haar wordt blootgesteld aan zonlicht, begint melanine af te breken tot verbindingen met een lager molecuulgewicht die hun eigen absorptiespectra hebben. De verschillende vormen van melanine en carotenoïden in je haar kunnen door zonlicht worden geoxideerd, waardoor het haar een spectrum van mogelijke kleuren krijgt.

Pigment in gebleekt haar is geoxideerd tot producten die licht absorberen, voornamelijk buiten het zichtbare spectrum. Wit haar lijkt zo omdat het verbindingen mist die bij voorkeur licht in het zichtbare spectrum verstrooien en absorberen.


Achtergrond

Moedermelk wordt aanbevolen als de optimale voedingsbron voor baby's tot zes maanden oud, omdat het geïndividualiseerde, specifieke en overvloedige voedingscomponenten biedt, evenals immunologische bescherming. Momenteel is er brede belangstelling voor het bestuderen van moedermelk vanwege deze sleutelrol, evenals voor de identificatie van biologisch actieve verbindingen. Bovendien spelen moedermelkbanken een belangrijke rol bij het verstrekken van moedermelk aan zuigelingen, met name te vroeg geboren baby's, in ziekenhuizen, waarbij dergelijke melk wordt verwerkt en bewaard.

Reikwijdte en aanpak

Dit overzicht geeft een samenvatting van recente studies over macronutriënten in moedermelk, inclusief hun structuur, niveaus, beïnvloedende factoren en bijdragen aan de gezondheidsvoordelen van zuigelingen. Fysisch-chemische eigenschappen van moedermelk worden ook beoordeeld, waaronder pH, kleur, stabiliteit van caseïnemicellen, grootte en zeta-potentiaal van vetbolletjes, hittestabiliteit, vries-dooi-effect, uitdroging en fasescheiding, en de impact van conserveringsprocessen op deze.

Belangrijkste bevindingen en conclusies

De niveaus van macronutriënten in moedermelk en factoren die deze beïnvloeden, zoals lactatie en zwangerschapsduur, zijn lopende onderzoeksonderwerpen. Er zijn relatief weinig onderzoeken naar de fysisch-chemische eigenschappen van sommige bestanddelen van moedermelk, zoals caseïne, omdat het onderzoek zich voornamelijk heeft gericht op bioactieve peptiden, melkvetbolletjes en oligosachariden in moedermelk. Verwerking en conservering worden toegepast op moedermelk en er moet rekening worden gehouden met de effecten van deze methoden op het behoud van voedingsstoffen voor moedermelk voor gebruik in moedermelkbanken en ziekenhuizen. Sommige fysisch-chemische eigenschappen, zoals de pH, kleur en fysieke stabiliteit van de melk, kunnen mogelijke indicatoren zijn voor de melkkwaliteit.


Invoering

De binnenstructuur van een streng mensenhaar bestaat uit een kleine kern, een medula genaamd, die wordt omgeven door dikke wanden van corticale cellen en microfibrillen. De gehele haarschacht is ook bedekt met een dunne laag cuticulacellen.

Figuur 1. Microscopische structuur van een menselijke haarschacht. Deel (a) toont een opengewerkte cartoon van een enkele haarschacht. De labels tonen cuticulacellen (Cu), corticale cellen (Co), de medulla (Md) en een microfibril (MF) in een corticale cel. Deel (b) toont een microfoto van doorgelaten licht van een enkele haarstreng. De schaalachtige laag van cuticulacellen (Cu) is duidelijk zichtbaar, evenals de centrale medulla (Md). Deel (c) toont een dwarsdoorsnede van een fijne haarstreng. De afgeplatte nagelriemcellen (Cu) wikkelen zich strak om de corticale cellen (Co), die veel donkere pigmentkorrels bevatten (Tobin, 2006).

De overheersende eiwitten in het haar zijn van de familie van keratine, dezelfde familie van eiwitten die je vingernagels maken. Eiwitmoleculen zijn opgebouwd uit aminozuren. In een haarstreng bevatten de keratinemoleculen een groot aantal van een bepaald aminozuur genaamd cysteïne. Elke cysteïne in het keratinemolecuul is een potentieel aanhechtingspunt, waar het keratinemolecuul stevig kan worden verbonden met een ander cysteïne, waardoor een chemische binding wordt gevormd die een kruislinken. De keratines in het haar hebben veel van dergelijke cross-links, waardoor een haarstreng sterk en flexibel is. Als je geïnteresseerd bent in hoe haar groeit, moet je onderzoek doen naar: haar follikels, de gespecialiseerde structuur in de huid die elke individuele haarstreng produceert.

De cuticulacellen hebben ook een coating van gespecialiseerde moleculen die water afstoten. Deze moleculen heten lipiden. Door water af te stoten, helpen de lipidemoleculen de haarstreng te beschermen. Om ervoor te zorgen dat bleekchemicaliën de pigmentmoleculen in de corticale cellen kunnen bereiken, moet eerst de cuticula-laag (inclusief de beschermende lipide-coating) worden geopend. In chemische verlichtingsoplossingen wordt deze opening bereikt door de oplossing basisch te maken. Je moet achtergrondonderzoek doen naar de pH-schaal om meer te weten te komen over basische, neutrale en zure oplossingen. Zie de bibliografie voor bronnen om aan de slag te gaan.

Het haarpigment doorloopt verschillende stadia van kleurverandering naarmate het lichter wordt. De hoeveelheid verandering hangt af van hoeveel pigment het haar heeft en hoe lang het haar wordt blootgesteld aan de oplichtende chemicaliën. Verlichting kan worden onderverdeeld in ruwweg zeven fasen, van de donkerste tot de lichtste. Een natuurlijk hoofd van zwart haar zal van zwart naar bruin gaan, naar rood, naar rood-goud, naar goud, naar geel en uiteindelijk naar lichtgeel (bijna wit). Het haar wordt ook poreuzer (waardoor het haar beter in staat is om vloeistoffen op te nemen) tijdens de oplichtingsbehandeling.

Waterstofperoxide (H2O2) is een oxiderende chemische stof die de natuurlijke pigmenten in menselijk haar bleekt. Voor haarbehandeling wordt de concentratie waterstofperoxide vaak uitgedrukt in volumes, verwijzend naar het totale zuurstofvolume (bij standaardtemperatuur en -druk) dat kan worden geproduceerd uit waterstofperoxide. Een "10 volume"-oplossing komt overeen met 3% waterstofperoxide in water (gewicht/volume, d.w.z. 3 gram H2O2 plus voldoende water om een ​​totaal volume van 100 ml te maken). Een "20 volume"-oplossing komt overeen met 6% waterstofperoxide, enz. (Wikipedia-bijdragers, 2006). Hoe hoger de gebruikte peroxideconcentratie, hoe groter de afbraak van melanine (kleine pigmentkorrels die een natuurlijke haarkleur creëren), wat resulteert in een lichtere kleur.

Haarverlichters zijn beschikbaar voor gebruik in vloeibare, crème- en poedervorm. Door een gekozen concentratie waterstofperoxide en een lightener te mengen en het mengsel vervolgens op natuurlijk haar aan te brengen, kunnen we geselecteerde stukken mensenhaar zichtbaar lichter maken. In dit experiment vergelijk je de resultaten van het oplichten van haar met een commercieel product met onbehandeld haar en met haar dat is behandeld met een "natuurlijke" haarverlichter zoals citroensap of zonlicht.


Wat zit er in cosmetica?

Er zijn duizenden verschillende cosmetische producten op de markt, allemaal met verschillende combinaties van ingrediënten. Alleen al in de Verenigde Staten zijn ongeveer 12.500 unieke chemische ingrediënten goedgekeurd voor gebruik bij de vervaardiging van producten voor persoonlijke verzorging.

Een typisch product bevat 15-50 ingrediënten. Rekening houdend met de gemiddelde vrouw die tussen de 9 en 15 producten voor persoonlijke verzorging per dag gebruikt, schatten onderzoekers dat, in combinatie met de toevoeging van parfums, vrouwen dagelijks ongeveer 515 individuele chemicaliën op hun huid aanbrengen door middel van cosmetisch gebruik.

Maar wat smeren we precies op onze huid? Wat betekenen die lange namen op de ingrediëntenlijst en wat doen ze? Hoewel de formule van elk product enigszins verschilt, bevatten de meeste cosmetica een combinatie van ten minste enkele van de volgende kerningrediënten: water, emulgator, conserveermiddel, verdikkingsmiddel, verzachtend middel, kleur-, geur- en pH-stabilisatoren.

Water

Als uw product in een fles zit, is de kans groot dat het eerste ingrediënt op de lijst water is. Dat klopt, goede oude H2O. Water vormt de basis van bijna elk type cosmetisch product, inclusief crèmes, lotions, make-up, deodorants, shampoos en conditioners. Water speelt een belangrijke rol in het proces, vaak als oplosmiddel om andere ingrediënten op te lossen en emulsies te vormen voor consistentie.

Water dat wordt gebruikt bij de formulering van cosmetica is niet uw dagelijkse, gewone kraanwater. Het moet 'ultrazuiver' zijn, dat wil zeggen, vrij van microben, toxines en andere verontreinigende stoffen. Om deze reden kan uw label ernaar verwijzen als gedestilleerd water, gezuiverd water of gewoon aqua.

Emulgatoren

De term emulgatoren verwijst naar elk ingrediënt dat helpt voorkomen dat ongelijke stoffen (zoals olie en water) scheiden. Veel cosmetische producten zijn gebaseerd op emulsies: kleine druppeltjes olie gedispergeerd in water of kleine druppeltjes water gedispergeerd in olie. Omdat olie en water niet mengen, hoeveel je ook schudt, mengt of roert, worden emulgatoren toegevoegd om de oppervlaktespanning tussen het water en de olie te veranderen, waardoor een homogeen en goed gemengd product met een gelijkmatige textuur ontstaat. Voorbeelden van emulgatoren die in cosmetica worden gebruikt, zijn polysorbaten, laureth-4 en kaliumcetylsulfaat.

Emulgatoren worden gebruikt in crèmes en lotions om ze een gelijkmatige textuur te geven. Afbeeldingsbron: Isabelle / Flickr.

Conserveermiddelen

Conserveringsmiddelen zijn belangrijke ingrediënten. Ze worden aan cosmetica toegevoegd om de houdbaarheid te verlengen en de groei van micro-organismen zoals bacteriën en schimmels te voorkomen, die het product kunnen bederven en mogelijk de gebruiker schaden. Aangezien de meeste microben in water leven, moeten de gebruikte conserveermiddelen in water oplosbaar zijn, en dit helpt om te bepalen welke worden gebruikt. Conserveringsmiddelen die in cosmetica worden gebruikt, kunnen natuurlijk of synthetisch (door de mens gemaakt) zijn en werken anders, afhankelijk van de formulering van het product. Sommige vereisen lage niveaus van ongeveer 0,01%, terwijl andere niveaus van wel 5% nodig hebben.

Enkele van de meer populaire conserveermiddelen zijn parabenen, benzylalcohol, salicylzuur, formaldehyde en tetranatrium-EDTA (ethyleendiaminetetra-azijnzuur).

Consumenten die 'conserveermiddelvrije' producten kopen, moeten zich bewust zijn van hun kortere houdbaarheid en zich bewust zijn van eventuele veranderingen in het uiterlijk, het gevoel of de geur van het product die erop kunnen wijzen dat het is bedrogen.

Verdikkingsmiddelen

Verdikkingsmiddelen werken om producten een aantrekkelijke consistentie te geven. Ze kunnen uit vier verschillende chemische families komen:

Lipidenverdikkingsmiddelen zijn gewoonlijk vast bij kamertemperatuur, maar kunnen vloeibaar worden gemaakt en aan cosmetische emulsies worden toegevoegd. Ze werken door hun natuurlijke dikte aan de formule te geven. Voorbeelden zijn cetylalcohol, stearinezuur en carnaubawas.

Natuurlijk afgeleide verdikkingsmiddelen komen, zoals de naam al doet vermoeden, uit de natuur. Het zijn polymeren die water absorberen, waardoor ze opzwellen en de viscositeit van een product verhogen. Voorbeelden omvatten hydroxyethylcellulose, guargom, xanthaangom en gelatine. Cosmetica met een te dikke consistentie kunnen worden verdund met oplosmiddelen zoals water of alcohol.

Minerale verdikkingsmiddelen zijn ook natuurlijk, en net als bij de hierboven genoemde natuurlijk afgeleide verdikkingsmiddelen, absorberen ze water en oliën om de viscositeit te verhogen, maar geven ze een ander resultaat aan de uiteindelijke emulsie dan de gommen. Populaire minerale verdikkingsmiddelen zijn magnesiumaluminiumsilicaat, silica en bentoniet.

De laatste groep zijn de synthetische verdikkingsmiddelen. Ze worden vaak gebruikt in lotion- en crèmeproducten. Het meest voorkomende synthetische verdikkingsmiddel is carbomeer, een acrylzuurpolymeer dat in water kan zwellen en kan worden gebruikt om heldere gels te vormen. Andere voorbeelden zijn cetylpalmitaat en ammoniumacryloyldimethyltauraat.

Verzachtend

Verzachtende middelen verzachten de huid door vochtverlies te voorkomen. Ze worden gebruikt in een breed scala aan lippenstiften, lotions en cosmetica. Een aantal verschillende natuurlijke en synthetische chemicaliën werken als verzachtende middelen, waaronder bijenwas, olijfolie, kokosolie en lanoline, evenals vaseline (petroleumgelei), minerale olie, glycerine, zinkoxide, butylstearaat en diglycollauraat.

Verzachtende middelen helpen waterverlies te voorkomen. Bijenwas kan als verzachtend middel worden gebruikt, net als veel andere natuurlijke en kunstmatige chemicaliën. Afbeeldingsbron: Kit / Flickr.

Kleurstoffen/pigmenten

Robijnrode lippen, rokerige ogen en roze wangen Veel cosmetica gebruiken om de natuurlijke kleur van een persoon te accentueren of te veranderen. Een enorm scala aan stoffen wordt gebruikt om de regenboog van aantrekkelijke kleuren te bieden die u in de make-upstandaard vindt. Minerale ingrediënten kunnen ijzeroxide, micavlokken, mangaan, chroomoxide en koolteer bevatten. Natuurlijke kleuren kunnen afkomstig zijn van planten, zoals bietenpoeder, of van dieren, zoals het cochenille-insect. De laatste wordt vaak gebruikt in rode lippenstift en wordt op je ingrediëntenlijst aangeduid als karmijn, cochenille-extract of natuurlijk rood 4.

Pigmenten kunnen worden onderverdeeld in twee hoofdcategorieën: organisch, dit zijn op koolstof gebaseerde moleculen (dwz organisch in de scheikundige context, niet te verwarren met het gebruik van het woord om 'natuurlijk' of 'niet-synthetisch' of 'chemisch- vrije' producten) en anorganische stoffen, die over het algemeen metaaloxiden zijn (metaal + zuurstof en vaak ook enkele andere elementen). Anorganisch moet niet worden verward met 'synthetisch' of 'onnatuurlijk', aangezien de meeste anorganische metaaloxidepigmenten van nature voorkomen als minerale verbindingen.

De twee meest voorkomende organische pigmenten zijn lakken en toners. De meerpigmenten worden gemaakt door een kleurstof te combineren met een onoplosbare stof zoals aluminiumoxidehydraat. Hierdoor wordt de kleurstof onoplosbaar in water, waardoor het geschikt is voor cosmetica waar waterbestendige of waterdichte eigenschappen gewenst zijn.

Een tonerpigment is een organisch pigment dat met geen enkele andere stof is gecombineerd.

De anorganische metaaloxidepigmenten zijn meestal doffer dan de organische pigmenten, maar zijn beter bestand tegen hitte en licht, waardoor de kleur langer aanhoudt.

Ijzeroxide (FeO…) geeft kleuren in geel, rood en zwart. Het mengen van verschillende soorten ijzeroxide kan een reeks bruintinten en natuurlijke huidskleuren opleveren.

Chroomoxide geeft groene pigmenten. Het kan veilig worden gebruikt in cosmetica die uitwendig wordt aangebracht, maar is niet toegestaan ​​voor gebruik in lipproducten, waar de kans bestaat dat het wordt ingeslikt.

Ultramarijn, Nee8-10Al6Si6O24S2-4 , is van nature afgeleid van het mineraal lapis lazuli en geeft blauwe kleuren. Het is een oxide van natrium, aluminium en silicium, en bevat ook zwavel, wat zorgt voor de levendige blauwe tint. Veranderingen in de valentiestatus WOORDENLIJST valentie staat Het combinerende vermogen van een atoom of groep atomen, zoals bepaald door het aantal elektronen dat het kan verliezen, toevoegen of delen wanneer het reageert met andere atomen of groepen van de zwavel, veroorzaakt roze of paarse tinten van het pigment. Het is ook niet toegestaan ​​voor gebruik in lipproducten.

Ammonium mangaan (III) pyrofosfaat H4NMnO7P2 is een oxide van mangaan dat zorgt voor een dieppaarse kleur.

IJzerblauw, of Pruisisch blauw wordt gemaakt door oxiderende zouten van ijzercyanide (C18Fe7N18) en was een van de eerste synthetisch geproduceerde pigmenten. Het geeft een diepblauwe kleur en is oorspronkelijk ontwikkeld als alternatief voor het duurdere lapis lazuli ultramarijn. Het is niet toegestaan ​​voor gebruik in lipproducten.

Titaanoxide (TiO2) Er zijn twee vormen van deze verbinding die in cosmetica worden gebruikt, anataas en rutiel. Deze hebben dezelfde chemische formule maar een iets andere kristalstructuur. Ze worden beide gebruikt om een ​​wit pigment te verschaffen. De structuur van rutiel betekent dat het een hogere brekingsindex heeft WOORDENLIJST brekingsindex ook wel brekingsindex genoemd, maat voor de buiging van een lichtstraal bij het passeren van het ene medium in het andere, wat betekent dat het een bijzonder parelachtige glans geeft.

Zinkoxide (ZnO) wordt ook gebruikt om witte pigmenten te maken. Bovendien wordt zinkoxide gebruikt om bescherming tegen de zon te bieden, omdat het UV-straling reflecteert en verstrooit.

Kleurstoffen en pigmenten geven cosmetica hun kleur. Afbeeldingsbron: Melanie Levi / Flickr.

Glans en glans

Met verschillende materialen kunnen glinsterende effecten worden gecreëerd. Enkele van de meest voorkomende zijn mica en bismutoxychloride.

Cosmetische mica komt meestal van muscoviet (KAl2(AlSi3O10)(F,OH)2) ook bekend als witte mica. Het vormt zich van nature in schilferige vellen en deze worden vermalen tot fijne poeders. De kleine deeltjes in de poeders breken (buigen) licht, waardoor het glinsterende effect ontstaat dat in veel cosmetica voorkomt. Mica gecoat met titaniumdioxide geeft een witachtig uiterlijk als je er recht naar kijkt, maar produceert dan een reeks iriserende kleuren wanneer bekeken vanuit een hoek.

Bismut oxychloride (BiClO) wordt gebruikt om een ​​zilvergrijs pareleffect te creëren. Deze verbinding komt van nature voor in het zeldzame mineraal bismoliet, maar wordt meestal synthetisch geproduceerd en wordt daarom ook wel synthetische parel genoemd.

De grootte van de deeltjes die worden gebruikt om parelachtige en glinsterende looks te creëren, beïnvloeden de mate van glans die het product heeft. Hoe kleiner de deeltjesgrootte (15-60 micron, waarbij één micron een miljoenste van een meter is), hoe minder glanzend het poeder zal zijn en hoe meer dekking het geeft. Grotere deeltjesgroottes, tot 500 micron, geven een meer glinsterende glans en zijn transparanter.

Geuren

Hoe effectief een cosmetica ook is, niemand zal het willen gebruiken als het onaangenaam ruikt. Uit consumentenonderzoek blijkt dat geur een van de belangrijkste factoren is bij de beslissing van een consument om een ​​product te kopen en/of te gebruiken.

Chemicaliën, zowel natuurlijke als synthetische, worden aan cosmetica toegevoegd om een ​​aantrekkelijke geur te geven. Zelfs 'ongeparfumeerde' producten kunnen maskerende geuren bevatten om de geur van andere chemicaliën te maskeren.

De term 'geur' is vaak een generieke term die door fabrikanten wordt gebruikt. Een enkele lijst met geuren op de ingrediëntenlijst van uw product kan tientallen of zelfs honderden niet-vermelde chemische verbindingen vertegenwoordigen die werden gebruikt om de uiteindelijke individuele geur te creëren.

Fabrikanten hoeven deze individuele ingrediënten niet op te sommen, aangezien geur als een handelsgeheim wordt beschouwd WOORDENLIJST handels geheim een uitgevonden formule, praktijk, proces, ontwerp, instrument, patroon, commerciële methode of compilatie van informatie die niet algemeen bekend is of redelijkerwijs niet te achterhalen is door anderen, en waarmee een bedrijf een economisch voordeel kan behalen ten opzichte van concurrenten of klanten. .

Er zijn meer dan 3.000 chemicaliën gebruikt om het enorme scala aan geuren te formuleren die wereldwijd in consumentenproducten worden gebruikt. Een uitgebreide lijst is gepubliceerd door de geurindustrie. Alle ingrediënten op deze lijst voldoen aan de veiligheidsnormen van de International Fragrance Association (IFRA) voor gebruik in commerciële producten. Zonder te weten welke individuele ingrediënten zijn gebruikt om de geur van een product te maken, kunnen consumenten het echter moeilijk vinden om weloverwogen keuzes te maken. Als consumenten zich zorgen maken, moeten ze op zoek naar geurvrije producten en kopen bij bedrijven die hun producten uitgebreider labelen.

Geuren worden niet alleen in parfums gebruikt. Ze zitten ook in crèmes, lotions en zelfs in voedsel, om een ​​aantrekkelijke geur te geven. Afbeeldingsbron: Kevin Jaako / Flickr.


Genetica van kleur en evolutionaire verandering

In studies naar variatie in kleuring van dieren, werd er al vroeg nadruk gelegd op het begrijpen van de gevolgen van coderingssequentieveranderingen, zoals bij de MC1R gen dat de melanineproductie reguleert, maar de vooruitgang in kleurgenetica richt zich op veranderingen in de regelgeving die ten grondslag kunnen liggen aan de coöptatie van genen in nieuwe functies. Een ketolase-enzym dat evolueerde om carotenoïdepigmenten in het netvlies van vogels te modificeren, maakte bijvoorbeeld de weg vrij voor de expressie van rode pigmenten in snavels en veren (17) op dezelfde manier is de ALX3-transcriptiefactor de expressie van melanocytdifferentiatie bij gestreepte knaagdieren gaan reguleren (18).

Genen die ten grondslag liggen aan kleurvariatie bieden inzicht in de voorspelbaarheid van evolutie. Convergente fenotypen ontstaan ​​gewoonlijk parallel. De nauwkeurige karakterisering van kleurfenotypen heeft onafhankelijke veranderingen in vergelijkbare genetische mechanismen aan het licht gebracht, wat leidt tot fenotypische gelijkenis tussen soorten (19). Veranderingen in pigmentatie van zwak naar diep melanisch kunnen bijvoorbeeld worden gecontroleerd door parallelle genetische veranderingen in zeer uiteenlopende lijnen, zoals in het geval van de Kit-ligand in pigmentatie van stekelbaarzen en menselijke huid Oca2 in pigmentatie van slangen, grotvissen en mensen en MC1R in talrijke vogels en zoogdieren (19). Er is een evolutionaire voorkeur voor herhaald gebruik van dezelfde genen, misschien omdat deze mutaties vertegenwoordigen met de kleinste pleiotrope effecten (19).

Convergentie is ook relevant voor de genetische en ontwikkelingsprocessen die evolutionaire diversificatie vertekenen, beperken of vergemakkelijken. Kunstmatige selectie in Bicyclus vlinders laat zien hoe sommige vleugelpatroonkenmerken beperkt zijn, terwijl andere patronen kunnen worden geselecteerd in richtingen die onontgonnen zijn in natuurlijke populaties (20). In HeIiconius vlinders, schuifelen van enhancer-elementen door introgressie en recombinatie kan op korte tijd een fenotypische diversiteit produceren, zonder nieuwe mutaties (21).

Discrete kleurfenotypes worden vaak geassocieerd met verschillen in morfologische, fysiologische en gedragskenmerken. Als selectie de voorkeur geeft aan specifieke eigenschapcombinaties, kan dit genetische correlaties genereren die alternatieve adaptieve pieken vertegenwoordigen (22, 23). In sommige gevallen kan dit leiden tot de evolutie van controle op één locus van gecoadapteerde eigenschappen, of "supergenen" (24), en er zijn opvallende voorbeelden van mimicry (25) en seksueel geselecteerde kleuring (26) met elementen die zijn verbonden door chromosomale inversies. De genetische mechanismen van kleurvariatie kunnen daarom inzicht bieden in de adaptieve evolutie van de genoomstructuur.

Genomische inzichten zullen waardevol blijken te zijn bij onderzoek naar mechanismen waarmee kleurrijke eigenschappen op eerlijke wijze de individuele kwaliteit aangeven (27, 28). Het is algemeen aanvaard dat een seksuele sieraad kwaliteit kan onthullen, vanwege de uitdagingen die gepaard gaan met het produceren of dragen van dergelijke eigenschappen (29, 30), maar we blijven grotendeels onwetend over de mechanismen die ten grondslag liggen aan gen-omgevingsinteracties die conditieafhankelijke signalering veroorzaken. Epigenetische studies op genoomschaal kunnen inzicht bieden in deze vraag.

De kennis van genetische mechanismen die ten grondslag liggen aan de aanmaak en het transport van pigmenten, zoals melanine en carotenoïden, is de afgelopen 15 jaar aanzienlijk verbeterd (23), maar openstaande vragen over structurele kleuring blijven. Het begrijpen van de genetische controle van grootte- en vormdispersie is belangrijk omdat deze eigenschappen uiteindelijk optische structuren beheersen. Een appreciatie van de genetica van nanostructurele kleurproductie kan ook belangrijk zijn voor biotechnologische toepassingen, bijvoorbeeld het creëren van sensoren en rapportagemechanismen.


Onze oogkleur

Melanine is verantwoordelijk voor de kleur van onze ogen. Variatie in de kleur van onze ogen van bruin naar groen hangt af van de hoeveelheid melanine in de iris, die op zijn beurt genetisch bepaald is. Er zijn drie genen die de oogkleur beïnvloeden, dus het is moeilijk om de exacte kleur van de ogen van een kind te bepalen. Personen met zwarte of bruine ogen hebben ogen met meer melanine om de zonnestralen te blokkeren. Degenen met blauwe, groene of lichtbruine ogen hebben weinig bescherming tegen de zon en kunnen ongemak, irritatie, verbranding en weefselbeschadiging ervaren als de ogen niet worden beschermd door een zonnebril bij blootstelling aan fel licht. Sneeuwblindheid is een bekend voorbeeld van dit soort schade.


Groeit dood haar?

Een idee dat onze collectieve verbeelding heeft geboeid, is dat je haar zal blijven groeien nadat je sterft! Dit is echter onwaar.

Dus haar is al dood voordat het sterft?

Deze mythe bestaat omdat het er echt uitziet alsof het haar op een lijk vanzelf groeit. Dit fenomeen kan echter eenvoudigweg worden toegeschreven aan de goede oude relativiteitstheorie. Aangezien het menselijk lichaam voor 70% uit water bestaat, is het niet verwonderlijk dat het aanzienlijk krimpt na het verlies van vocht. Vergeleken met het nu gekrompen uiterlijk, lijkt het haar van het lijk langer te zijn geworden.


Genetica

Verbazingwekkend genoeg is bekend dat meer dan 125 genen de huidpigmentatie beïnvloeden. Samen met hormonen zijn genen verantwoordelijk voor het reguleren van het melanineproductieproces. Ze kunnen aanpassen hoeveel eumelanine of pheomelanine uw huidcellen produceren en hoe goed ze overleven en functioneren, waardoor de huidskleur in de loop van de tijd verandert.

Er wordt aangenomen dat variaties in huidpigmentatie de evolutionaire aanpassingen weerspiegelen waardoor onze voorouders 300.000 tot 1 miljoen jaar geleden konden overleven. Terwijl ze binnen en buiten Afrika verhuisden, kwamen een donkere huid en een lichtere huid beide met belangrijke voordelen.

Een donkere huid hielp sommige mensen te beschermen tegen schadelijke UV-stralen in gebieden met veel zon, terwijl een lichtere huid anderen in staat stelde om vitamine D efficiënter te produceren op plaatsen met minder zonlicht (een belangrijk onderdeel van het vitamine D-syntheseproces).

Het aantal melanocyten dat we hebben, is genetisch bepaald. Hyperpigmentatie en bruin worden heeft echter te maken met de toename en overdracht van melanosomen - de organellen die melanine bevatten. Dit is de reden waarom je een "donkerdere" huid niet lichter kunt maken, maar wel een kleurtje of hyperpigmentatie.


Het is moeilijk om een ​​enkele oorzaak aan te wijzen van de meeste psychische stoornissen en uitdagingen. Maar ze zijn vaak gekoppeld aan te veel of te weinig dopamine in verschillende delen van de hersenen. Voorbeelden zijn:

Schizofrenie. Tientallen jaren geleden geloofden onderzoekers dat de symptomen voortkwamen uit een hyperactief dopaminesysteem. Nu weten we dat sommige te wijten zijn aan te veel van deze chemische stof in bepaalde delen van de hersenen. Dit omvat hallucinaties en wanen. Een gebrek daaraan in andere delen kan verschillende symptomen veroorzaken, zoals gebrek aan motivatie en verlangen.

ADHD. Niemand weet zeker wat de oorzaak is van ADHD (Attention Deficit Hyperactivity Disorder). Sommige onderzoeken tonen aan dat dit te wijten kan zijn aan een tekort aan dopamine. Dit probleem kan te wijten zijn aan uw genen. Het ADHD-medicijn methylfenidaat (Ritalin) werkt door dopamine te stimuleren.

Drugsmisbruik en verslaving. Drugs zoals cocaïne kunnen een grote, snelle toename van dopamine in je hersenen veroorzaken. Dat voldoet in grote mate aan je natuurlijke beloningssysteem. Maar herhaald drugsgebruik verhoogt ook de drempel voor dit soort genot. Dit betekent dat je meer moet nemen om dezelfde high te krijgen. Ondertussen zorgen medicijnen ervoor dat uw lichaam minder op natuurlijke wijze dopamine kan produceren. Dit leidt tot emotionele dieptepunten als je nuchter bent.


Voorkeuren

Raad voor Wetenschappelijk en Industrieel Onderzoek (CSIR) Instituut voor Genomica en Integratieve Biologie, Delhi, India

Vivek T Natarajan, Amrita Ramkumar, Ritika Grover & Rajesh S Gokhale

Academie voor Wetenschappelijk en Innovatief Onderzoek, New Delhi, India

Vivek T Natarajan, Amrita Ramkumar, Ritika Grover & Rajesh S Gokhale

Nationaal Instituut voor Immunologie, New Delhi, India

Parul Ganju & Rajesh S Gokhale

Jawaharlal Nehru Centrum voor Geavanceerd Wetenschappelijk Onderzoek, Bangalore, India


Bekijk de video: Goedkoper medicijn door tekort: Ik werd misselijk en duizelig - RTL NIEUWS (December 2021).