포유동물의 털 종류에 따른 형태적 모표피 차이 및 원소와 무기질 함유량 = 인간, 오랑우탄, 고릴라, 침팬지를 중심으로

국문 초록 (Abstract)

이 연구는 털 종류에 따른 표피의 형태 분석 및 털에 함유되어 있는 원소 및 무기질을 추출하여 개체간의 차이를 보고자 한다. 털 종류에 따른 표피 형태분석과 털에 함유된 원소 및 무기질을 분석, 비교 제시함으로서 각각의 털이 지닌 본질적인 구성요소들을 파악하고 미용학의 학문적 영역을 확대 재생산하는데 그 목적이 있다. 인간의 털, 양털 등을 현미경으로 찍어서 제시한 논문 등이 보고되고 있으나, 인간의 털중에서도 탈모 상태인 색조모(Pigmented Hair) 경모(Terminal Hair), 노화백모(Gray Hair), 새치백모(Poliosis), 연모(Lanugo Hair)화된 경모, 세모, 가슴털의 표피 및 무기질을 분석한 논문은 전무함을 알 수 있다. 또한 오랑우탄, 고릴라, 침팬지의 털 등의 표피와 무기질 함유량을 비교한 논문 역시 보고되지 않고 있음을 알 수 있다. 이러할 때 포유동물 개체 간 털의 표피 및 무기질 함유량을 살펴보는 것은 털의 특성을 이해하는데 중요한 의미를 부여할 수 있다. 이 연구에서는 인간과 유전적 구조가 비슷한 포유동물 중, 오랑우탄, 고릴라, 침팬지를 대상으로 형태학적 부분에서의 표피 및 무기질 원소를 비교하고자 하였다. 50대 남성형탈모 상태인 색조모, 경모, 노화백모, 연모화된 경모로서 세모, 가슴 털, 50대 남성 정상 색조모인 경모, 새치백모, 50대 여성 정상 색조모로서 경모, 새치백모, 오랑우탄의 여름털 및 겨울털 경모, 새끼 암컷오랑우탄 경모, 겨울 암컷 가슴털, 고릴라의 여름털 경모 및 백모, 고릴라의 겨울털 경모, 침팬지 수컷 겨울털 경모 및 솜털의 표피를 비교 분석하였다. 또한 이들 포유동물 털들의 C, N, O, S, C1, Ca, K 함유량을 비교 분석하였다. 시료 채취는 50대의 두 유형 남성과 여성 각각의 색조모, 백모를 채취하였다. 시료는 남성두발은 유전성탈모(Baldness)가 진행된 한 유형과 함께 나머지 유형은 가늘고 약간의 곱슬모(Wavy Hair)이며 여성모는 유전적이거나 탈모 유형과는 무관한 정상적인 직모(Straight Hair)로 화학적 처리나 열등으로 인해 손상되지 않은 정상모발(Virgin Hair)이다. 이는 두정부 내에서 직접 뽑았으며 모근부위와 연결된 모간 표면은 1㎝이내, 단면은 0.3㎝일정 길이로 절단하여 사용하였다. 대형유인원 모 채취 시료 털은 2008년 1월에서 9월까지 4차에 걸쳐 우리나라 동물원내에 사육중인 고릴라, 오랑우탄, 침팬지 등으로 우리 내에 빠져 흘러 있거나 직접 채취하였다. 저지대 고릴라는 68년생 수컷의 은색등과 69년 1월생 암컷, 오랑우탄 68년생 암컷과 13세 수컷과 6세, 3세의 암컷가슴 털, 침팬지는 암수의 성을 구별할 수 없는 우리 내에서 채취된 털로서 솜털과 정상상태 털 2종을 선별하여 모근과 모간 부위를 일정 길이로서 표면 1㎝, 단면 0.3㎝정도 절단하여 사용하였다. 연구방법은 주사전자현미경(Scanning Election Microscope, SEM, S4200, Japan, KBSI, Busan) 및 이온증착기(Ion-Sputter, JFC-1100, Japan)를 사용하였다. 각각의 시료는 수세하지 않고 질소액체 충전 30초후 단면 처리하여 스테이지에 카본테이프에 접착 샘플링으로 준비하여 25분 진공처리(Hotachi Scp-11, Japan) 후 주사전자현미경(Scanning Election Microscope, SEM, S4200, Japan, KBSI, Busan) 15kv 가속전압에서 관찰하였으며, 이온증착기(Ion-Sputter, JFC-1100, Japan)를 사용하여 금 또는 플레토륨 20㎜두께로 80초 도금하여 모발이나 털에 침착된 C, N, O, Ca, K. C1의 성분을 확인하였다. 이를 위해 에너지 분산 분광 분석기(EDS, Horida 6853-H, Japan, KBSI, Busan)로 가속전압 15㎸로 분석하였다. 연구결과 SEM상에서 볼 때 털 종류 간 모표피성 세포 간 겹침에 따른 팁 간과 세레이션이 조금씩 다를 뿐 형태를 갖는 문리는 동일한 형상을 갖는 것을 볼 수 있다. 특이 한 것은 남성의 노화 백모와 색치 백모에서 문리 형상이 보이지 않으나 여성의 색치 백모는 뚜렷한 문리가 나타났으며 외부환경으로부터 케어가 덜 된 유인원모는 수분과 유분이 부족하여 부스러지거나 들뜸현상이 심하게 나타난 것으로 보아 털의 관리 방법에 의해 표피의 상태가 다르게 나타남을 알 수 있었다. C는 정상모 상태에서는 50대 남성과 여성에게서 비슷하게 검출되었으나 남성형 탈모 상태인 백모인 경우 현저하게 낮게 검출되었다(±10). N의 경우 역시 남성형 탈모 상태인 백모에서 ±14 정도 높게 나타나거나 새치인 경우 ±3 낮게 검출되었다. S량은 정상모와 새치모에서는 별 차이가 없으나 남성형 탈모 상태인 백모 에서는 현저하게 낮게 검출되었다. S는 이황화결합을 형성하는 주 원소로 폴리펩티드가 꼬이고 접혔을 때 그 구조를 안정화 시켜주는 역할을 한다. S량의 낮음은 화학적 시술 시 모발의 안정성이 떨어져 모발의 웨이브 유지력이 감소됨을 유추할 수 있으며 C 및 N 역시 경모 및 세모에 비해 안정적이지 못함을 볼 때 탈모 상태의 백모는 원자의 분배에서도 안정적이지 못함을 알 수 있다. Ca 역시 남성형 탈모상태인 백모에서만 검출되었다. 유인원 털간 C량은 겨울털에서, 암컷보다는 수컷에서, 백모보다는 색조모에서 높게 검출되었으며 N는 색조모보다 연모나 백모 쪽이 높게 검출되었으며 각 개체 간 편차가 높게 나타남을 알 수 있었다. S량은 인모와 마찬가지로 백모에서 가장 낮게 검출된 것으로 보아 인모와 마찬가지로 원자구조가 안정적이지 못함을 알 수 있었다. 이 연구 결과 포유동물의 털이 가지고 있는 화학적 구조가 비슷하듯 표피의 상태 및 무기질 함유량 역시 비슷하게 나타남을 알 수 있었으나 남성형 탈모상태인 백모는 C, N, S, Ca의 검출이 정상모에 비해 불안정함을 알 수 있었다. 더불어 본래 털이 가지고 있는 표피의 형태학적 특성이 비슷하다 하더라도 본래의 특성보다는 생태체계론(Eocosystems)적 관점에서 털의 관리 방법에 의해 표피의 상태가 다르게 나타남을 알 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study was designed to inquire into the difference between individuals through an analysis of epidermal shape and the extraction of elements and minerals, which mammals` hair contains, according to hair types. Papers that examine human`s hair and wool under a microscope are reported, but there are no papers analyzing hair loss condition-pigmented hair, terminal hair, gray hair, poliosis, lanugo hair-made terminal hair, very thin hair, epidermis and minerals of chest hair among human`s hair. Papers that compare epidermis and minerals contents of orangutan`s, gorilla`s and chimpanzee`s hair are not also reported. At such time, the inquiry into the epidermis and minerals contents of hair between mammals can give a significant meaning in understanding hair`s characteristics. This study was designed to compare epidermis and minerals elements in the morphological part on orangutans, gorillas and chimpanzees of mammals it is similar in genetic constitution to human. It made a comparative analysis of vellus hair and chest hair as male-pattern hair loss conditions of men in their 50s, pigment hair, terminal hair, gray hair and terminal hair being lanugo hair, terminal hair and poliosis hair as normal pigment hair of men in their 50s, terminal hair and poliosis hair as normal pigment hair of women in their 50s, orangutans` terminal hair in the summer and winter, little female orangutans` terminal hair, female orangutans` chest hair in the winter, gorillas` terminal hair and gray hair in the summer, gorillas` terminal hair in the winter, male chimpanzees` terminal hair and vellus hair surface in the winter. Besides, it made a comparative analysis of C, N, O, S, C1, Ca and K content of these mammalia hair. Samples of pigmented hair and gray hair were taken from men and women in their 50s. For samples, male hair is thin and some wavy hair with a type of hereditary baldness. Female hair is normal straight hair unrelated to hereditary baldness and virgin hair undamaged by chemical treatment or heat. It was directly pulled out within parietal region. The surface and cross section of hair shaft linked to the hair root region was cut within 1㎝and in lengths of 0.3㎝, respectively. The samples of the great apes` hair were directly collected from orangutans, gorillas and chimpanzees breeding in the zoo for 4 times from January to September, 2008. Or samples fallen in the pen was also collected. For gorillas in low-lying areas born in 1968 and in January, 1969, male hair of silver back and female hair were respectively collected. For orangutans born in 1968, female hair, male hair of 13-year-old, female chest hair of 6-and 3-year-old were collected. Chimpanzees` hair was collected in the pen which can`t distinguish between male and female sex. By selecting 2 types of downy hair and normal hair, the surface of hair root and hair shaft region was cut in lengths of 1 ㎝. And the cross section of hair root and hair shaft region was also cut in lengths of about 0.3㎝. Scanning election microscope(SEM, S4200, Japan, KBSI, Busan) and ion-Sputter(JFC-1100, Japan) were used for this study. Each samples were observed in 15kv acceleration voltage of scanning election microscope after Vaccum processing for 25 minutes by the handling method of cut surface in 30 minutes since liquid nitrogen charging without scouring and the preparation of adhesive sampling on the carbon tape in the stage, and the components of C, N, O, Ca, K and C1 embedded in hair or fur were inquired by the plating with gold or plathorium for 80 minutes to a thickness of 20㎜using ion-sputter. For this, the analysis was made by 15㎸acceleration voltage using energy distribution spectroscopic analyzer. This study showed that on the SEM, the tip variation and the serraction according to cuticle cell-lap between fur types vary just a little, but the morphological serrations have the identical shape. Unusually, male gray hair and poliosis hair did not show the serration shape, but female poliosis