모발과학(16) 멜라닌의 합성과정과 모발색

<멜라닌이란?>

멜라닌은 물에 용해되지 않는 단백질로써 모발의 색상을 결정하는 물질입니다. 멜라닌세포는 모유두의 바로 윗부분에 위치하며 모유두를 감싸고 있습니다. 기저층에 주로 분포되어 모모세포 상부에 존재하는 멜라닌 세포에 의해 생성된 멜라닌 색소는 멜라닌 세포 세포질 내의 소기관인 멜라노좀에서 합성되며, 수지상(뻗어 있는 모양) 돌기를 통하여 주위의 각질형성세포(케라티노사이트)로 이동합니다. 멜라닌의 세포 수는 피부색에 상관없이 일정합니다. 멜라닌세포수가 아니라 색소 과립의 수와 크기에 의해 피부와 모발색이 결정됩니다.

 

<멜라닌합성과정>

모유두에서 생성된 아미노산의 일종인 티로신이 티로시나아제에 의해 산화되어 도파(DOPA)로, 다시 산화하여 도파퀴논이 생성됩니다. 도파퀴논은 두 가지 경로로 반응이 진행되는데 이러한 중합과정을 거쳐서 과립을 형성하고, 이 색소 과립의 유형과 분포 양에 따른 정도 등의 요인에 의하여 모발의 밝기를 결정하게 됩니다. 즉, 멜라닌 유형과 과립의 크기에 따른 흑색, 적색, 금발 등의 다양한 모발색을 결정합니다. 멜라닌 과립은 타원형으로 모피질 세포로 이동된 후, 모발의 성장과 함께 상부로 이동합니다. 백발인 경우는 멜라닌세포 즉 멜라노사이트에서 멜라닌 색소의 생성과정이 정지되기 때문에 발생하는 일종의 노화현상이라 한다. 멜라노사이트의 수가 감소되는 경우, 멜라노사이트의 수는 일정하나 멜라닌형성효소가 부족한 경우, 멜리노사이트에서 각화세포로의 색소과립의 이동에 문제가 생기는 경우 흰머리 즉 백모가 생길 수 있습니다.

 

<멜라닌색소의 종류>

멜라닌 색소는 유멜라닌과 페오멜라닌 두 가지 형태로 존재합니다. 유멜라닌은 쌀 알갱이 형태로 흑색에서 적갈색까지 어두운 색을 결정하며, 페오멜라닌은 적색에서 창백한 노랑까지 모발의 밝은색을 결정합니다. 두 멜라닌은 멜라닌 색소의 수와 크기에 따라 모발색이 결정됩니다. 멜라닌 색소의 양이 많은 순서는 흑색, 갈색, 적색, 금발, 백발의 순서이고, 멜라닌 색소 파괴의 요인으로는 자외선, 고열, 외부자극(충격), 미량원소 등입니다.

유멜라닌은 흑갈색계로 흑인이나 동양인에 많습니다. 페오멜라닌은 황적색계로 서양인의 모발과 피부에 많습니다. 모표피는 투명하므로 모피질 속의 색소에 의해 모발색을 인지하게 됩니다. 멜라닌 색소의 과립이 크고 많으면 빛을 흡수하여 검게 보이고, 색소가 거의 없으면 빛이 반사되어 희게 보이는 것입니다. 시스테인(황을 포함한 아미노산)함량이 많은 모발에 페오멜라닌이 많이 존재하며, 흑갈색의 모발을 과산화수소로 탈색시켰을 때 색상이 약간 붉게 보이는 것은 바로 유멜라닌이 먼저 파괴되고 페오멜라닌이 남아있기 때문이다.