Efeito da radiação ultravioleta na cor, na perda proteica e nas propriedades mecanicas do cabelo

O cabelo humano pertence a um grupo de proteínas denominadas a-queratinas. O fio do cabelo possui três componentes principais: a cutícula, o córtex e o complexo da membrana celular. No córtex estão os grânulos de melanina cujo tipo, tamannho e quantidade são responsáveis pela cor dos cabelos e aos quais é atribuída a sua foto-proteção. Sabe-se que a exposição à radiação ultravioleta danifica a estrutura do cabelo. Encontramos na literatura contradições sobre a resistência de cabelos claros e escuros à exposição solar, como também poucos trabalhos que estudem os efeitos de diferentes faixas da radiação UV no cabelo ou que comparem a intensidade de radiação emitida pela fonte artificial com a do sol. O objetivo deste trabalho foi quantificar os efeitos de diferentes faixas da radiação UV em vários tipos de cabelo, comparando estes resultados com os dos cabelos expostos ao sol. Foi também utilizado um protetor solar comercial para verificar sua eficácia em proteger o cabelo dos danos causados pela radiação. Os cabelos foram expostos ao sol e às radiações UV e UVA emitidas por uma lâmpada de vapor de mercúrio. Foram realizados ensaios de quantificação da perda protéica pelo método de Lowry, medidas de cor através de espectrofotometria de reflectância difusa, avaliação de propriedades mecânicas através da obtenção de curvas tensão-deformação e microscopia eletrônica de varredura. Os valores de perda protéica, obtidos após 56, 112, 168, 224 e 448 h de exposição às radiações UV e UVA da lâmpada, mostraram que todos os cabelos perdem cerca de 2 vezes mais proteína que os respectivos controles quando expostos à radiação UVA. Para a radiação UV, a perda protéica variou dependentemente do tipo de cabelo, sendo maior para os cabelos castanho escuro e loiro. Após 56 h de exposição ao sol, os cabelos ruivo, loiro e castanho escuro apresentaram perdas protéicas similares; o cabelo ruivo perdeu aproximadamente 0,5 mg de proteína a mais do que os cabelos loiro e castanho escuro após 91 h de exposição. Os valores do parâmetro de diferença de cor total, obtidos após 224 h de exposição às radiações UV e UVA da lâmpada e 91h de exposição ao sol, mostraram que todos os cabelos mudam de cor quando expostos a estas radiações, entre os quais o loiro apresentou a maior variação; a diferença na luminosidade do cabelo foi o parâmetro que mais contribuiu para a mudança na sua cor. Não foram observadas diferenças significativas nas propriedades mecânicas dos cabelos irradiados em relação aos seus respectivos controles após 224 h de exposição à radiação- UV ou UVA da lâmpada. Os resultados deste trabalho mostraram que a radiação UVB é a principal responsável pela perda protéica do cabelo e que esta radiação aparentemente não contribui para a mudança na cor do mesmo, sendo esta causada principalmente pela radiação UVA. Além disto, a resistência dos cabelos claros ou escuros à foto-oxidação parece não estar diretamente relacionada com o tipo de melanina.Human hair is a a-keratin protein group material that has as main components the cuticle, the cortex and the cell membrane complex. Melanin granules, the component of hair that is responsible for its photo-protection, are located in the cortex and their type, size and quantity are responsible for the hair color. It is well known that the exposure to ultraviolet radiation damages the hair fiber. Contradictions were found in the literature about the photo-sensibility of light and dark hair. Also, just few works relate the effect of different ultraviolet wavelength range on hair properties or compare the emission intensity of the artificial UV source to the sunlight. The aim of this work was to quantify the effect of different UV wavelength range in various types of hair, comparing artificial irradiation results to hair exposed to sunlight. In a second part, a commercial sunscreen was used to verify its efficacy in protecting the hair fiber against UV damages. Different hair types were exposed to sunlight and to UV and UVA radiations emitted by a mercury lamp. Hair loss was quantified by the Lowry method, color changes were quantified by diffuse reflectance spectrophotometry, alterations in mechanical properties were verified obtaining stress-strain curves and scanning electron microscopy was used to observe damages in the hair surface. Hair protein loss, obtained after 56, 112, 168, 224 e 448 h of exposure to UV and UVA radiations, showed that all hair types lost about twice as much protein than the respective controls when exposed to UVA radiation. For UV radiation exposure, hair protein loss varied with the hair type, being higher to blond and dark-brown hair. After 56 h of sunlight exposure, red, blond and dark-brown hair showed similar protein loss. After 91 h of sunlight exposure, red hair lost about 0.5 mg more protein than blond and dark-brown hair. The values of total color difference, obtained after 91 h of sunlight exposure and after 224 h of exposure to UV and UVA radiation, showed that the color of all hair types changes when exposed to these radiations. The higher variation was observed for the blond hair; the luminosity difference parameter was the major contributor to the hair color change. No significant differences were observed in the mechanical properties of photo-oxidized hair, compared to the non-irradiated hair, after 224 h of exposure to the UV or UVA radiation. The results of this work show that UVB radiation is the main responsible for hair protein loss and this radiation seems not to contribute to hair color changes. UVA radiation seems to be the main responsible for these changes. In addition to, photo-oxidation resistance of light and dark hair seems not to be related to melanin type