G Wortmann

Thermal denaturation and structural changes of α-helical proteins in keratins.

To gain insight into the thermal stability of intermediate filaments and matrix in the biological composite structure of α-keratins, the thermal denaturation performance of human hair fibers was investigated by Modulated Differential Scanning Calorimetry (MDSC) in the dry and the wet state. Denaturation enthalpy ΔH(D) in water was found to be independent of heating rate (11.5J/g) and to be approximately double as high as in the dry state (5.2J/g). The lower enthalpy (dry) and its dependency on heating rate are attributed to effects of pyrolysis. The stepwise change of reversing heat capacity ΔC(p) marks the denaturation process as a classic two-stage transition. The increase of ΔC(p) with heating rate reflects a continuous shift of the nature of the denaturation of the α-helical material, first, into random coil and then towards random β-materials for lower heating rates. Denaturation temperatures follow Arrhenius relationships with heating rate, yielding activation energies of 416kJ/mol (dry) and 263kJ/mol (wet), respectively. A decrease of activation energy (wet) for high heating rates supports the hypothesis of systematic changes of the pathway of denaturation.

A somewhat unexpected result from the deconvolution of DSC-curves for human hair: There is no apparent relation between cortical cell fractions and hair curliness.

A deconvolution process has been developed for curves obtained by differential scanning calorimetry in water for Merino wool and the main ethnic hair types. This enables estimation of the fractions of ortho‐ and para‐type cell groups. The results also indicate that hair may contain a further, low‐sulphur subgroup of ortho‐type cells. The sizes of the major cell fractions are in line with expectations from microscopical investigations. The fractions are comparable for hair types, and no consistent association between cell‐type fractions and hair curvature is observed.

Beitrag zur taxonomischen Einstufung verschiedener Federkeratine durch vergleichende Auswertung ihrer Elektropherogramme

Am 19. September 1991 wurde am Rande des Similaun in den Alpen in etwa 3.200 Metern uber dem Meeresspiegel eine Gletschermumie gefunden. Dabei handelte es sich nicht, wie sonst bei Gletscherleichen ublich, um eine sogenannte Fettwachsleiche, die immer dann entstehen, wenn Leichen in feuchtem Milieu unter volligem oder teilweisen Luftabschlus langere Zeit liegen. Vielmehr handelt es sich bei dieser Leiche um eine Mumie, also um eine vollstandig getrocknete Leiche. Durch die Natur einiger Begleitfundstucke, wie z. B. eines messerartigen Gebildes mit einer Klinge aus Stein, kam die Vermutung auf, das es sich um einen sehr alten Fund handeln konnte. Bestatigt wurde dies durch die von mehreren Instituten ausgefuhrte Datierung mit der 14C-Methode, die der Mumie ein Alter von etwa 5.300 Jahren zuordnet /3/. Der Fund dieser Mumie stellt eine archaologische Sensation dar, da noch nie ein so alter, durch Mumifikation gut erhaltener Leichnam zusammen mit den Gegenstanden seiner alltaglichen Ausrusttung gefunden wurde. Zwar existieren ebenso alte agyptische Mumien, aber diese wurden kunstlich mumifiziert.