केराटिने : पृष्ठवंशी (पाठीचा कणा असलेल्या) प्राण्यांच्या मुख्यतः संरक्षक आवरणात आढळणारी तंतुमय प्रथिने. पिसे, नख्या, नखे, खूर, शिंगे, केस, लोकर इत्यादींत ती आढळतात. यांमध्ये सिस्टीन या ⇨ॲमिनो अम्लाचे प्रमाण जास्त असते. लायसीन, सेरीन व आर्जिनीन ही ॲमिनो अम्लेही त्यांमध्ये असतात.
भौतिक गुणधर्म, रासायनिक संघटन व ऊतकांची (समान रचना व कार्य असणाऱ्या पेशींच्या समूहांची) संरचना लक्षात घेऊन केराटिनांचे मृदू आणि कठीण असे दोन विभाग केले आहेत. मृदू केराटिनामध्ये कठीण केराटिनांच्या तुलनेने सिस्टीन कमी व मिथिओनीन जास्त असते. मृदू केराटीन हे बाह्यत्वचेतील कोशिकांतील (पेशींतील) प्रमुख प्रथिन असून कठीण केराटिनांपेक्षा ते पाण्यात जास्त फुगते. जलबाष्पात कठीण केराटिनाचे घनफळ सु. १/३ वाढते. केसांच्या बाबतीत हे फुगण्याचे प्रमाण बाजूला जास्त असते व आडव्या दिशेने होणारे फुगणे कमी असले, तरी आर्द्रता मोजण्याकरिता केश आर्द्रतामापकात त्याचा उपयोग करतात [→ आर्द्रता]. कठीण केराटिनामध्ये हिस्टिडीन, मिथिओनीन व ट्रिप्टोफेन या ॲमिनो अम्लांचे प्रमाण कमी असते. सस्तन प्राण्यांतील मृदू केराटिनाचे ८०० से. तापमानाच्या वर जलद आकुंचन होते आणि त्याचे नैसर्गिक गुणधर्म बदलतात, तर कठीण केराटीन उकळत्या पाण्यात सुद्धा मंद गतीने बदलते.
केराटिने सामान्य प्रथिन विद्रावक (ज्यामध्ये प्रथिने विरघळतात असा विद्रावक), पाणी, विरल अम्ले, क्षारके (अम्लाशी विक्रिया होऊन लवणे बनविणारे पदार्थ) व कार्बनी विद्रावक यांमध्ये अविद्राव्य (न विरघळणारी) आहेत. पेप्सीन व ट्रिप्सीन यांची क्रियाही त्यांच्यावर होत नाही. यामुळेच त्वचेचा पृष्ठभाग संरक्षक ठरतो. संहत (प्रमाण जास्त असलेली) अम्ले व क्षारके यांमध्ये अपघटन पावून (मोठ्या रेणूचे तुकडे पडून लहान रेणू वा अणू तयार होऊन) ती विरघळतात. क्षार (अल्कली) आणि क्षारीय (कॅल्शियम, स्ट्राँशियम, बेरियम इ. धातूंची ऑक्साइडे) यांच्या सल्फाइडांत ती विरघळतात.
केसांचा व लोकरीच्या धाग्यांचा गाभा एकमेकांवर पडणाऱ्या लांबट कोशिकांनी तयार झालेला असतो. या कोशिकांमध्ये तंतुक (लहान तंतू) व सूक्ष्म तंतुकांचाही समावेश होतो. हे सूक्ष्म तंतूक प्रथिनाने एकत्रित केलेले असतात. पिसांची रचना केस किंवा लोकर यांच्या रचनेपेक्षा जास्त जटिल (गुंतागुंतीची) असते.
रेणवीय संरचनेच्या (रेणूतील अणूंच्या मांडणीच्या) दृष्टीने केराटिनांची दोन रूपे आहेत. त्यांना आल्फा- केराटिने व बीटा-केराटिने असे म्हणतात. आल्फा केराटिनात पॉलिपेप्टाइड रेणूंच्या शृंखला सर्पिला सारख्या (मळसूत्राच्या आकारासारख्या) गुंडाळलेल्या असून त्या परस्परांना –S – S – याबंधांनी जोडल्या गेलेल्या असतात. बीटा केराटिनामधील शृंखला सरळ पसरलेल्या अवस्थेत असतात. क्ष-किरण विवर्तन विश्लेषणाने [→ क्ष किरण] या संरचना सिद्ध झाल्या आहेत. ताण दिला असता आल्फा केराटिनाच्या गुंडाळ्या उलगडतात व त्याचे बीटा प्रकारात रूपांतर घडते व लांबी वाढते. ताण नाहीसा केल्यावर डाय सल्फाइड बंधामुळे पुन्हा त्या पूर्ववत होतात. क्ष-किरण विवर्तन पद्धतीने केराटिनांच्या करण्यात आलेल्या अभ्यासामुळे शारीरिक तंतू व प्रथिने यांच्या विषयीच्या ज्ञानात मोठी भर पडलेली आहे. या पद्धतीने पक्ष्यांच्या पिसांतील सापेक्षतः कमी स्थितीस्थापक असलेला केराटिनाचा आणि सस्तन, उभयचर (पाण्यात व जमिनीवर राहणारे) व मासे यांच्यातील स्थितीस्थापक आल्फा केराटिनाचा अभ्यास करण्यात आलेला आहे.
केराटिने अविद्राव्य असण्याचे कारण त्यांमधील डाय सल्फाइडजन्य बंधने होत. ही बंधने ⇨क्षपणाने, जलीय विच्छेदनाने (पाण्याच्या साहाय्याने पदार्थाचे तुकडे करण्याने) अथवा ऑक्सिडीकरणाने [→ ऑक्सिडीभवन] तोडली तर यूरियाचा संहत विद्राव, विरल अमोनिया किंवा धनायनी निर्मलक (धन विद्युत् भारित अणू, रेणू वा अणुगट असलेले व मळ काढून टाकणारे) विद्राव यांमध्ये ती विद्राव्य होतात. केस, लोकर व फर या उद्योगांतील उपयोगांच्या अनुरोधाने केराटिनांच्या अंतर्गत बंधांची रचना व त्यांचे गुणधर्म यांसंबंधी बरेच संशोधन झालेले आहे.
पृष्ठवंशी प्राण्यांना केराटिनांचे पचन करता येत नाही. कसर व तत्सम कीटकांच्या पचन तंत्रात (पचनसंस्थेत) असणाऱ्या काही रसायनांमुळे केराटिनातील डाय सल्फाइड बंध क्षपणाने भंग पावतात आणि नंतर त्यांना केराटिने पचविता येतात. यामुळेच कसर लागून लोकरी कपड्यांना भोके पडतात.
पांढऱ्या पिसामध्ये केराटिनाच्या रेणूंमधील जागा हवेने व्यापिलेली असते. हवा आणि केराटीन यांची प्रकाशीय घनता (अपारदर्शकतेचे मान) भिन्न असल्यामुळे पिसे पांढरी दिसतात. पिच्छकांवरील (पिसामधील मुख्य अक्षापासून फुटणाऱ्या तिरकस बारीक तंतूंवरील) केराटिनाचे आवरण पिवळे असले तर पिसे हिरवी दिसतात.
चाफेकर, मृणालिनी अ.