针对性角蛋白修复：一种基于植物的方法，用于增强头发强度和恢复头发表面质地

**摘要**
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**目标**
化学和热应力会破坏稳定头发角蛋白的分子内和分子间相互作用，导致结构退化和机械强度下降。本研究评估了一种源自植物的氨基酸复合物（Avena strigosa种子提取物）增强角蛋白内部键合和恢复头发纤维完整性的能力。

**方法**
对化学损伤的人类头发进行了含有A. strigosa复合物的处理。通过扫描电子显微镜（SEM）、逆气相色谱（IGC）和光泽度测量法评估了结构和表面变化。通过拉伸测试量化了机械性能。使用纳米差分扫描荧光法（nano-DSF）和巯基结合荧光测定法研究了其与角蛋白的分子相互作用。在体内分头研究中（n=20），评估了一次洗发后头发的感官和视觉属性。

**结果**
A. strigosa复合物的处理显著改善了头发的性能。SEM显示角质层重新密封且孔隙率降低；与漂白对照组相比，Brunauer–Emmett–Teller比表面积减少了23%。五次洗涤后光泽度增加了105%，不冲洗处理下的抗拉强度提高了30%（p<0.001）。nano-DSF表明其与角蛋白有直接相互作用（热位移：-3.18°C），巯基结合测定显示自由巯基团减少了9.2%，证实了二硫键得到了保护。在体内实验中，使用A. strigosa复合物处理的头发在光泽度和柔软度方面优于安慰剂组（平均差异+1分；p<0.05）。

**结论**
A. strigosa复合物通过稳定氢键和离子相互作用并保持二硫键的完整性，增强了角蛋白的内部键合，从而显著提高了头发的强度、光泽度和表面质量。这种针对性的方法为修复化学损伤的头发提供了一种经过验证的策略。

**引言**
人类头发是一种基于角蛋白的复合材料，其机械性能取决于层次化的蛋白质结构。在分子水平上，角蛋白纤维及其周围的基质由密集的分子内和分子间相互作用网络稳定，包括共价二硫键以及氢键、离子键和疏水相互作用（图1）。氨基酸侧链的化学性质和分布决定了这些相互作用的形成和稳定性，共同维持了纤维的凝聚力、弹性和日常应力下的表面质量。

**图1**
健康的角蛋白由密集的二硫键网络稳定，这些键将蛋白质链锁在一起，得到巯基团和结构良好的肽骨架的支持。这种结构赋予了头发强度、弹性和对外部应力的抵抗力。当头发暴露于化学处理或氧化过程中时，这一网络开始分解。二硫键被断裂并被磺酸基团取代，而离子键和氢键模式也会受到破坏。羧酸根离子和暴露的胺基团的出现标志着蛋白质结构的崩溃。这些分子变化削弱了角蛋白框架，使头发变得多孔、脆弱且容易断裂——这清楚地说明了为什么受损头发需要针对性的修复策略。在头发中，最具影响力的氨基酸包括半胱氨酸、谷氨酸、丝氨酸、精氨酸、苏氨酸、赖氨酸、天冬氨酸以及各种疏水残基（如亮氨酸、异亮氨酸和苯丙氨酸）[1-6]。

**角蛋白的结构**
角蛋白的结构受氨基酸化学性质及其所形成的相互作用的控制。二硫键是最坚固和持久的键，仅存在于半胱氨酸残基之间，形成半胱氨酸桥。它们的丰富性赋予了头发机械强度并决定了其自然形状。化学处理（漂白、烫发和松弛）或高温会断裂这些键；随后的氧化成半胱氨酸是不可逆的，并严重削弱了纤维[7, 8]。离子键源于酸性（谷氨酸、天冬氨酸）和碱性（赖氨酸、精氨酸）残基之间的静电吸引，使角蛋白链对齐并增强凝聚力。这些相互作用高度依赖于pH值：在酸性条件下质子化或在碱性条件下去质子化会破坏配对。尽管某些键在pH值恢复正常时可以重新形成，但反复的化学暴露会逐渐耗尽带电位点，从而削弱网络[9]。氢键形成于极性残基（丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、天冬氨酸和谷氨酰胺）和主链酰胺之间，虽然单个氢键较弱但数量较多——大约每个二硫键有九个氢键——提供了弹性和对水和热量的响应性。湿润会破坏许多氢键，使其暂时变形；干燥可以恢复它们。极性残基的丢失减少了键合位点，降低了柔韧性和增加了疲劳[10]。疏水相互作用由非极性残基（亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、丙氨酸和苯丙氨酸）驱动，通过远离水聚集来稳定皮质和角质层的排列。氧化或化学破坏会松动这一基质，增加孔隙率，减少水分保持能力并提高摩擦力，最终使光泽度下降。这些相互作用共同构成了头发的结构；同时发生破坏（如漂白或热应力）会导致广泛的、通常是不可逆的退化。因此，保持头发的完整性取决于维持这些由氨基酸驱动的相互作用[9, 11]。

**材料与方法**
**Avena strigosa复合物的制备**
Avena strigosa（黑燕麦）因其农艺效益（包括化感作用和杀线虫效果）而受到重视。尽管具有这些特性，该物种在20世纪末几乎在欧洲灭绝[14]。通过温和的水提取和真空干燥获得A. strigosa复合物，并将其溶解在甘油中。使用戊二醇进行保存，并用柠檬酸调节pH值。加入卵磷脂以利用其成膜性能，减少头发表面的摩擦。最终复合物配方包含以下成分（INCI）：甘油、水、戊二醇、Avena strigosa种子提取物、卵磷脂和柠檬酸。本出版物中的实验使用了纯A. strigosa粉末溶解在水中的溶液（称为A. strigosa提取物），或使用含有保存剂和卵磷脂的A. strigosa复合物稀释在水中的溶液。

**分子相互作用研究**
为了量化受损头发与A. strigosa（黑燕麦）提取物之间的氨基酸交换，通过测量头发对氨基酸的吸收及其释放情况来作为日常氨基酸损失的标志。双漂白的人类头发（I型）在室温下浸泡在3%的A. strigosa水提取物中1小时。不含头发的对照提取物溶液作为参考。孵育后，使用UPLC-MS分析游离氨基酸和共价结合的氨基酸。沉淀后定量游离氨基酸；酸水解后定量共价结合的氨基酸。色谱分离采用水/乙腈中的甲酸梯度洗脱，检测使用正模式质谱和选定的离子监测。分析逐渐增加浓度的A. strigosa提取物（1%–10%分5个梯度）与重组人类头发角蛋白KRT85（3 μM）的相互作用，使用纳米差分扫描荧光法（nano-DSF-TSA）进行，该方法通过内在的色氨酸和酪氨酸荧光监测蛋白质的展开。测量在20 mM HEPES pH 8.0、500 mM NaCl缓冲液中，温度范围20°C–95°C，加热速率为1°C·min−1，使用Prometheus Panta仪器（NanoTemper Technologies GmbH）进行。内在蛋白质荧光在280 nm处激发，发射在330 nm和350 nm处记录，在升温过程中进行。数据使用NanoTemper的PR.Panta Analysis软件分析。通过计算350 nm处荧光信号的一阶导数来评估蛋白质的展开情况。使用所得过渡曲线的拐点（IP）确定蛋白质的表观熔点（Tm）。测量重复进行两次。热位移测定（TSA）用于检测A. strigosa添加后蛋白质稳定性的变化，Tm的变化表明了稳定或不稳定相互作用。化学损伤头发中自由巯基团（–SH）的减少如下：双漂白的人类头发束（I型）用1 mL测试产品处理20分钟，用戴手套的手指将其按摩到头发中。处理配方包含A. strigosa提取物（0.3%和3%）、A. strigosa复合物（1%）、马来酰亚胺溶液（0.15%）或成品化妆品对照产品[INCI：水、双氨基丙基二甘醇二马来酸酯、丙二醇、鲸蜡醇、水解大豆蛋白、抗坏血酸（维生素C）、生育酚乙酸酯（维生素E）、棕榈酸视黄酯（维生素A）、芦荟叶汁、泛醇、霍霍巴籽油、水解小麦蛋白、小麦氨基酸、贝特rimonium methosulphate、鲸蜡醇、甘油、硬脂酰胺丙基二甲胺、羟乙基乙基纤维素、Quaternium-91、鲸蜡基甲基硫酸酯、鲸蜡基氯化物、香料（Parfum）、聚季铵-37、四钠EDTA、硝酸镁、丁基苯基甲基丙酸、甲基氯异噻唑啉酮、氯化镁、甲基异噻唑啉酮、乙二酸钾、苯氧乙醇、柠檬酸、乙酸钠、扁桃油）。冲洗并风干后，用罗丹明异硫氰酸酯（RITC）标记纤维，这是一种用于检测自由–SH团的荧光探针。荧光强度用于评估暴露的巯基团的程度，马来酰亚胺作为最大结合的阳性对照。

**头发表面特性研究**
使用逆气相色谱（IGC）和表面能分析仪进行表面表征，以确定头发的Brunauer–Emmett–Teller比表面积（BET SSA）和表面能。头发束在四种不同条件下制备，即未经处理的头发和漂白后的头发，用安慰剂洗发水（INCI：水、苯甲酸钾、硫酸钠、月桂基硫酸钠、椰酰胺丙基甜菜碱、氯化钠和柠檬酸）洗涤两次。经过漂白的头发首先使用护发素处理，然后用安慰剂洗发水洗两次，每次洗涤后都使用市售护发素进行护理（成分列表：水、硬脂醇、硅季铵盐-26、贝恩特里蒙ium氯化物、鲸蜡醇、香精、异丙醇、苯甲醇、苯甲酸钠、EDTA二钠、柠檬酸、聚山梨酯20、泛醇、泛醇乙基醚、柠檬烯、组氨酸、氢氧化钠、透明质酸钠、苯氧乙醇、生物素）。另一种处理方法是使用含有活性成分的护发素，同样用含有0.5% A. strigosa复合物的洗发水洗两次。头发样本被剪下并装入不锈钢柱中（长度30厘米，内径4毫米），在30°C和0%相对湿度的条件下，在氦气流中预处理2小时，以去除吸附的污染物和水分。记录保留时间并将其转换为净保留体积，这与样本的物理化学性质相关。吸附数据用于构建吸附等温线，从而可以通过基于辛烷吸附的BET方程计算BET SSA。一系列探针分子（氮气、辛烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、氯仿、乙醇和乙腈）以不同的表面覆盖率注入，以量化分散（非极性）和酸碱（极性）表面能成分。分散成分使用Schultz方法计算，而酸碱贡献则来自极性探针的相互作用。这些测量提供了总表面能值和酸碱分布曲线。不同表面覆盖率的分析揭示了每次处理后头发纤维表面的异质性特征。头发表面形态通过扫描电子显微镜（SEM）在标准制备协议下进行评估。SEM图像使用从0（完整角质层）到5（严重侵蚀）的损伤评分系统进行评价。通过将处理过的样本与未处理的对照组进行比较来计算修复效果。使用了三束等量的头发（I型头发，2克）。处理前，头发经过五次连续洗涤（使用含0%或0.2% A. strigosa复合物的洗发水）和吹干循环（60°C下2分钟），以诱导表面损伤。使用Glossymeter（Courage + Khazaka）仪器量化头发光泽度。漂白的头发用含有0.5% A. strigosa复合物的洗发水清洗。每次洗涤时，将1毫升洗发水涂抹在湿润的头发上3分钟，冲洗后用毛巾擦干，并在30厘米的距离处用吹风机吹干3分钟。这一过程在第一次、第三次和第五次洗涤后重复进行。未使用A. strigosa复合物的洗发水处理的头发作为对照。使用配备XForce P传感器的Z100 ProLine台式测试机（ZwickRoell，德国）测量单根头发的抗拉强度（I型头发，直径0.07–0.08毫米；每种条件下至少30根头发）。测试参数包括正向力0.002牛顿、E模量速度1毫米·分钟^-1和测试速度50毫米·分钟^-1。头发在三种配置下进行处理：使用冲洗型洗发水（成分与上述相同）和护发素[成分列表：水、辛酸/癸酸甘油三酯、鲸蜡醇、聚甘油-3二柠檬酸酯/硬脂酸酯、硬脂酸甘油酯、黄原胶、苯甲酸钠、柠檬酸、山梨酸钾、硬脂酰谷氨酸钠]，每种成分分别处理3分钟。洗发水处理次数系统性地增加到1次、3次和5次，以阐明重复应用带来的累积效应。还有一种留置型处理方法，使用含有0%、0.25%或0.5% A. strigosa复合物的水溶液处理30分钟。所有样本在气候控制室（22°C，55%相对湿度）中过夜储存，并在测试期间存放在密封容器中以防止湿度变化。使用未经处理的I型头发束来评估分叉端的形成情况。一根头发束作为未处理对照，另外两根头发束用含有0%或0.5% A. strigosa复合物的洗发水洗五次。处理后，每根头发束接受9000次刷洗并结合热风处理（吹风机，60°C，1小时）以诱导分叉端。随后，每根头发束的300根头发在显微镜下检查是否存在分叉端。

体内实验按照良好实验室规范（GLP）、良好临床规范（GCP）以及《赫尔辛基宣言》中概述的原则进行。在研究开始前，所有参与者都签署了书面知情同意书。实验对象为20名女性（年龄35-72岁；头发状况：轻微至严重损伤；长度和质地各异）。比较了两种洗发水：一种安慰剂和一种测试配方（含0%和0.5% A. strigosa复合物）。每种产品分别用于头部的一半进行预洗（4-6毫升洗发水）和主洗（2-4毫升洗发水）。专业理发师在洗涤过程中评估了产品的使用效果（泡沫质地、泡沫感觉和冲洗性），以及在湿发和干发上的理发参数（解缠、梳理、柔软度、光泽度、弹性及可管理性）。评分采用10分制（1=非常差，10=优秀）。

统计分析采用配对Student's t检验进行组内比较，未配对Student's t检验进行组间分析。如果组间差异不符合正态分布，则使用Wilcoxon符号秩检验。*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001。误差条显示平均值的标准误差。

以下实验展示了A. strigosa中的氨基酸和蛋白质如何从内部修复受损的头发结构，使头发表面恢复如初状，并改善了头发的弹性和手感。

分子相互作用研究

对A. strigosa提取物的初步分析（图2）显示了水解前后的氨基酸组成，证实了游离氨基酸和结合在蛋白质中的氨基酸的存在。图2显示了酸水解前后Avena strigosa提取物中的游离氨基酸含量和分布。通过质谱法确定，原始提取物（左）中检测到的个别氨基酸的相对浓度与水解提取物（右）进行了比较。水解显著增加了可检测到的蛋白质衍生氨基酸的水平，显示出更广泛的谱型和更高的总体浓度，这表明提取物中同时含有游离氨基酸和经过肽和蛋白质水解后变得可获得的氨基酸。将双漂白后的头发浸入提取物中后，质谱显示溶液中的游离氨基酸、肽和蛋白质片段显著增加，与对照组相比。头发轴的损伤与游离氨基酸（如丝氨酸、甘氨酸、苏氨酸、组氨酸和异亮氨酸）渗入周围介质有关，表明蛋白质基质受到破坏。氨基酸、肽和结构蛋白的丢失增加了孔隙率，破坏了头发纤维的机械完整性，形成了结构上的空隙。这些结构缺陷需要针对性的干预来恢复稳定性。相反，如天冬酰胺、谷氨酸和色氨酸等游离氨基酸被漂白后的头发吸收，表明它们具有选择性的吸收特性，有助于结构修复和强化。这种优先吸收可能归因于它们的化学特性：多个氢键供体和受体位点可以与受损基质的极性区域相互作用，而芳香残基（如色氨酸）可以参与疏水口袋的稳定，从而可能增强受损的结构。浸入溶液后的水解进一步证实了来自头发轴的蛋白质片段的存在（图3）。

将受损头发浸入A. strigosa提取物后，氨基酸含量和分布发生了变化。水解显著增加了可检测到的蛋白质衍生氨基酸的水平，表明总体浓度高于单独的A. strigosa提取物。该图显示了净氨基酸含量，通过减去原始A. strigosa提取物中的基线水平计算得出。这证实了严重漂白会导致深层结构损伤，导致蛋白质水平的降解。随着漂白头发中角蛋白的日积月累的消耗，补充这些成分对于维持头发完整性至关重要。这些发现表明，A. strigosa水提取物可以作为受损头发的必需氨基酸来源，帮助补充丢失的氨基酸，促进头发修复和增强弹性。尽管半胱氨酸是角蛋白中最丰富的氨基酸之一，但在所用的分析条件下未能检测到它，其浓度低于定量限。这一结果反映了基于酸水解的氨基酸分析的局限性，因为半胱氨酸容易氧化成半胱氨酸或进一步降解为多种含硫化合物，导致检测结果不可靠或不完整[15]。在严重漂白的头发中，这种分析挑战尤为明显，因为已知硫残基会发生广泛的氧化修饰。因此，未检测到可量化的半胱氨酸或半胱氨酸信号与严重漂白的预期化学后果一致，进一步支持了头发纤维经历了显著蛋白质损伤的结论。可以采用其他方法如过氧酸氧化或碱性水解来进行可靠的定量。A. strigosa提取物的存在导致KRT85的熔点（Tm）发生了可测量的变化，最大降低了3.18°C（图4）。这一实验表明氨基酸和肽与KRT85有明显的相互作用。观察到的熔点降低表明KRT85的二级结构变得更加灵活，可能是由于形成了新的氢键或类似的稳定相互作用。当考虑到这些发现以及漂白头发对氨基酸的选择性吸收时，在水环境中，熔点的降低反映了这些相互作用。在无过量水的原始条件下，这些相互作用预计会对头发纤维结构产生稳定作用，后续实验结果也证实了这一点（图4）。

Avena strigosa降低了KRT85的热稳定性。纳米差示扫描荧光法（nano-DSF）分析显示，加入A. strigosa提取物后KRT85的熔点（Tm）呈剂量依赖性降低。观察到的最大热位移为-3.18°C，表明与蛋白质结构有直接相互作用。化学损伤（如漂白）会破坏二硫键并暴露许多自由巯基（–SH）基团，严重削弱了角蛋白网络。这些反应性位点加速了氧化降解，如RITC掺入量的显著增加（RITC荧光信号越高，损伤越严重）所证明的。maleimide预处理显著降低了荧光强度，验证了该测定法作为巯基可用性的可靠指标。在测试的处理方法中，A. strigosa提取物（3%）和A. strigosa复合物（1%）产生了最强的效果，荧光强度降低了9.2%（p<0.05），而0.3% A. strigosa提取物的影响较小，证实了剂量依赖性反应（图5）。这种反应性巯基基团的减少表明在应力条件下保护了现有的二硫键并稳定了角蛋白网络。这些分子效应转化为可测量的功能益处。值得注意的是，基准产品反而增加了荧光强度（图5）。

Avena strigosa提取物（3%）和A. strigosa复合物（1%）减少了双漂白头发中的自由巯基基团。头发用各种配方处理，并用RITC标记，RITC可以与暴露的–SH基团结合。荧光定量显示RITC结合显著减少，表明二硫键得到了修复或保护。

漂白导致BET SSA从原始头发的0.40 m2·g^-1显著增加到0.64 m2·g^-1（图6），表明表面变得更粗糙和多孔，证实了角质层的严重破坏。使用传统护发素处理并未修复表面；相反，它进一步将BET SSA增加到0.69 m2·g^-1（使表面更加粗糙），并降低了吸附常数，表明沉积了一层涂层，掩盖了损伤而不是恢复结构完整性。相比之下，使用A. strigosa复合物处理逆转了这些效应：在0.5%浓度下，BET SSA降至0.49 m2·g^-1，接近原始头发的水平（表明角质层更光滑），同时吸附常数增加，反映了表面均匀性的改善和更好的物理化学性质（图6）。

Avena strigosa复合物在化学损伤后恢复了头发表面性质，这通过Brunauer–Emmett–Teller特定表面积（BET SSA）和IGC分析得出的结果得到证实，比较了原始头发、漂白头发、安慰剂处理过的头发以及含0.5% A. strigosa复合物处理过的头发纤维。与原始头发相比，漂白增加了BET表面积并略微降低了吸附常数，表明表面粗糙度略有增加，但能量变化较小。护发素处理进一步增加了表面积并显著降低了吸附常数，表明沉积了涂层而不是修复了角质层。相比之下，与单独漂白的头发相比，使用A. strigosa复合物处理显著降低了BET表面积并提高了吸附常数，接近原始头发的水平，表明有效恢复了结构完整性和表面能量，从而改善了角质层的恢复和光滑度。表面能分析显示，与未经处理的头发（Δ = 18.6 mJ·m−2）相比，漂白显著增加了总表面能的异质性（Δ = 26.7 mJ·m−2），表明头发表面受到更严重的损伤且能量分布更加不均匀。护发素处理后的总表面能最低（中位数45.1 mJ·m−2），异质性范围也最小（Δ = 9.2 mJ·m−2），这表明护发素具有很强的钝化作用（形成了厚厚的涂层），但同时减少了头发表面的活性位点。特定表面能（酸碱组分）在漂白后急剧下降（从7.05 mJ·m−2降至4.19 mJ·m−2），并在使用护发素后降至最低值（2.19 mJ·m−2），证实了极性功能的丧失（头发与水或其他处理物质的结合能力减弱）。A. strigosa复合物使特定表面能恢复到接近未经处理头发的水平（0.5%浓度时为4.43 mJ·m−2），同时保持了接近未经处理头发的分散能，表明极性和亲水性的平衡恢复（头发重新获得了自然的相互作用能力）。总体而言，这些结果表明A. strigosa复合物不仅仅是对头发纤维进行简单涂层处理，而是积极改善了其物理和化学完整性。即使在0.2%的浓度下应用，A. strigosa复合物也能显著减少头发损伤，电子显微镜成像（图7中间面板）也证实了其强大的重构效果。与未经处理的头发（图7上面板）相比，使用A. strigosa复合物处理后的头发角质层更加光滑、密封且得到修复。损伤程度经过评分，如图7下面板所示，损伤程度比未经处理的头发减少了40%，比安慰剂减少了26%。A. strigosa复合物修复受损头发表面的能力在电子显微镜图像中显而易见。

扫描电子显微镜（SEM）图像和头发结构量化结果显示：未经处理的对照组（上面板）和经过0.2% Avena strigosa复合物处理的头发（中间面板）在五次洗涤循环后的对比情况。每束头发至少拍摄了12张SEM图像，损伤程度的量化结果显示在最低面板中。使用0.5% A. strigosa复合物洗发水处理后，头发光泽度在第一次使用后就提高了50%以上，经过第五次洗涤循环后光泽度提高了105%。结果如图8所示。

Avena strigosa复合物在免洗护理中能够改善头发光泽度。不同洗涤/干燥循环后使用A. strigosa复合物洗发水进行光泽度测量的结果显示：使用0.5% A. strigosa复合物的免洗护理使头发抗拉强度提高了30%，而0.25%浓度的效果几乎减半（图9）。采用水基浸泡法评估A. strigosa复合物的效果，以避免其他化妆品成分的干扰。

Avena strigosa复合物的剂量依赖性增强了头发的抗拉强度。不同配方下使用0.25%和0.5% A. strigosa复合物浸泡后抗拉强度的测量结果显示，使用0.5% A. strigosa复合物洗发水处理后，头发抗拉强度在第一次洗涤循环后提高了9%。经过额外的洗涤和干燥循环后，抗拉强度保持不变（数据未显示）。在护发素配方中单次使用0.5% A. strigosa复合物后，头发抗拉强度提高了13%以上。

Avena strigosa复合物对受损头发抗拉强度的影响显示：在使用含有0.5% A. strigosa复合物的洗发水、护发素和免洗护理产品后测量了头发的抗拉强度。使用含有0.5% A. strigosa复合物的洗发水预洗过的头发，在过度梳理和吹干后产生的分叉明显减少。与安慰剂洗发水相比，预防效果达到了27%（图11）。视觉结果见下面板。

Avena strigosa复合物减少了分叉的形成。未经处理的头发平均每300根头发有74.0个分叉（24.7%），而使用0.5% A. strigosa复合物预处理的头发每300根头发只有53.8个分叉（17.9%）。下面板展示了说明性的数字图像：(a) 未经处理的头发样本；(b) 使用0.5% A. strigosa复合物预处理的头发样本。体内研究显示，含有0.5% A. strigosa提取物的洗发水在仅一次洗涤后，就在多个感官和使用性能参数上优于安慰剂。

含有0.5% A. strigosa提取物的洗发水在多个感官和使用性能参数上均表现出优于安慰剂的效果（图12）。洗涤过程中，泡沫感觉更柔软、粘性更低，冲洗性显著改善（平均差异：+0.90分；p = 0.0017）。泡沫的质地和触感也有显著提升（分别提高了+1.10分和+1.05分；p < 0.05）。

Avena strigosa提取物改善了受损头发的护理效果。在分叉头发测试中，含有0.5% A. strigosa提取物的洗发水与不含该提取物的洗发水进行了对比。在湿发状态下，解缠和梳理性能的差异较小，未达到统计学显著性。干燥后，使用A. strigosa提取物处理的头发在视觉和触感属性上得分更高，包括光泽度、表面光滑度和整体外观。头发的柔软度和活力感知也得到了提升。干发质量的绝对评分始终处于“良好”到“非常好”的范围内（平均得分约为7.5–8.5分），测试产品在光泽度、表面光滑度和整体外观等参数上优于安慰剂。未观察到任何不良效果，如残留物或堆积。

受损头发的特征是氨基酸和肽片段的丢失，这破坏了角蛋白结构的完整性，导致头发变得更易断裂。我们的研究结果证实了这一现象，并表明选择性吸收特定氨基酸可以弥补这些损失，恢复结构的凝聚力。A. strigosa提取物与角蛋白（特别是KRT85）的相互作用提供了这一机制的证据。观察到的熔化温度（Tm）下降表明该提取物与角蛋白二级结构中的氢键发生了相互作用，说明其渗透到了角质层以下的更深层次。这种分子相互作用体现在宏观上的改善：表面能和吸附常数接近健康头发的值，表明头发结构更加紧密、孔隙率更低。电子显微镜观察证实了角质层的重新密封和孔隙率的减少。光泽度测量结果进一步证实了视觉上的改善，而巯基可及性实验表明反应性基团的暴露减少，这与更紧密的结构网络一致。重要的是，尽管熔化温度降低，但抗拉强度在免洗护理中仍提高了多达30%。这种矛盾可以通过水基测量系统来解释：在头发纤维内部，整合的氨基酸增强了氢键网络而不是破坏它。从消费者的角度来看，这些结构改善表现为分叉减少、洗涤过程中的触感提升以及整体头发外观的改善。无论是免洗还是留置型配方都有效，其中免洗护理对严重受损的头发具有更好的修复效果，而洗脱型产品适合日常维护。为了进一步强化这些发现对消费者的实际意义，未来的研究可以包括展示体内感官属性（如光泽度、光滑度和整体外观）。总体而言，这些结果强调了利用天然、可持续的活性成分通过增强角蛋白内部键合、强化非共价相互作用和保持二硫键完整性来恢复头发强度和外观的可行性策略。

本研究建立了一种基于机制的方法，使用来自A. strigosa的植物来源氨基酸复合物来修复化学损伤的头发。通过增强角蛋白内部键合和保持二硫键的完整性，该处理在强度、光泽度和表面紧密度方面带来了可测量的改善。这些发现突显了生物活性成分的潜力，使其能够超越简单的表面涂层，实现结构修复。未来为了提高转化相关性，可以评估该成分在现实使用条件下的长期体内效果。合适的方法可以包括对化学或热损伤头发的志愿者进行为期数周的随机对照研究，通过仪器测量、专家评估和受试者反馈来评估累积修复效果和耐洗性。这些数据将有助于确认体外和体内观察到的针对角蛋白的修复效果的持久性和消费者相关性。

手稿的撰写得益于所有作者的共同努力，所有作者都批准了最终版本的手稿。

作者衷心感谢RAHN AG为这项研究提供的财务支持。同时，我们也向外部合作者和第三方合作伙伴表示诚挚的感谢，他们的贡献对这项工作的成功完成至关重要。此外，我们还要感谢RAHN Cosmetic Actives团队的辛勤工作，他们的专业知识和投入对于该活性成分的开发至关重要。

无利益冲突。

研究数据不对外共享。