Protection de la couleur des cheveux : peptides, UV et décoloration

Qu’est-ce que la protection de la couleur des cheveux ? Comprendre la rétention de la coloration au niveau de la fibre

La protection de la couleur des cheveux consiste à préserver, sur le plan biochimique et physique, les chromophores artificiels présents dans la tige capillaire grâce à la fermeture de la cuticule et au renforcement de la matrice du cortex. La préservation durable de la coloration empêche la lixiviation des substances chimiques et la dégradation de la structure, plutôt que de masquer temporairement le manque d’éclat à l’aide de revêtements de surface. En comprenant les mécanismes moléculaires à l’origine de la perte de couleur, les formulateurs de produits cosmétiques peuvent mettre au point des solutions ciblées qui prolongent la durée de vie des pigments.

Au-delà de l’éclat en surface, la protection de la couleur repose sur la préservation de l’intégrité structurelle interne de la matrice kératinique. Lorsque les cheveux subissent une oxydation lors de la coloration, des chromophores synthétiques se déposent en profondeur dans le cortex. Cependant, le traitement chimique élimine les lipides protecteurs de la surface et rompt les liaisons hydrogènes et ioniques internes. Cette vulnérabilité structurelle permet aux molécules de colorant hydrosolubles de se désorber facilement au cours des soins capillaires quotidiens. Les formulateurs évaluent la dégradation structurelle à l’aide de marqueurs biochimiques spécifiques : carbonylation des protéines (oxydation irréversible des chaînes latérales des acides aminés), oxydation sulfonyle (conversion de la cystine en acide cystéique), perte d’eau d’hydratation liée et dénaturation de l’hélice de l’alpha-kératine.

Pour évaluer l’efficacité des soins destinés à protéger la couleur des cheveux, les chercheurs en cosmétique ont recours à des analyses colorimétriques objectives. À l’aide de mesures de l’espace colorimétrique Lab* réalisées sous un éclairage normalisé, les chercheurs suivent l’évolution de la luminosité (L*), des variations rouge-vert (a*) et des variations jaune-bleu (b*) au fil de plusieurs cycles de lavage. La variance globale de la couleur, calculée sous forme de delta E (ΔE), apporte la preuve quantitative de la capacité d’un principe actif à préserver l’éclat de la teinte et à empêcher l’apparition d’une teinte cuivrée au fil du temps.

Pourquoi les molécules de colorant s’échappent-elles de la fibre capillaire au fil du temps ?

Lors d’une coloration oxydante, le milieu alcalin fait gonfler la fibre capillaire et augmente la perméabilité de la cuticule, ce qui facilite la pénétration des précurseurs de colorants dans le cortex. Des traitements alcalins et oxydants répétés peuvent endommager la cuticule et le complexe membranaire cellulaire (CMC) ainsi qu’appauvrir la teneur en acide 18-méthyléicosanoïque (18-MEA) à la surface du cheveu, ce qui réduit l’hydrophobicité du cheveu et augmente sa porosité. Ces changements structurels peuvent ensuite favoriser la diffusion et la perte des molécules de couleur de la fibre capillaire lors du lavage (L.N. Jones et al., 1997).

Sans cette couche protectrice de lipides hydrophobes, la fibre capillaire devient poreuse et hydrophile. Lorsque l’eau pénètre dans le cortex poreux, les molécules de colorant artificiel se dissolvent et se diffusent à travers les écailles cuticulaires relevées. Pour comprendre comment empêcher la couleur des cheveux de décolorer, les formulateurs doivent agir à la fois sur l’alignement des écailles cuticulaires et sur la porosité corticale interne afin de sceller définitivement ces voies.

Rinçage vs sans rinçage : comment le rinçage des cheveux influe sur le résultat de la coloration

La forme physique d’un soin capillaire détermine le temps de contact et la force motrice thermodynamique nécessaires pour que les principes actifs se fixent sur la kératine endommagée. Les soins sans rinçage (tels que les après-shampoings sans rinçage, les sérums et les huiles) restent en contact permanent avec la fibre capillaire, ce qui permet une absorption prolongée des ingrédients de faible poids moléculaire dans le cortex.

En revanche, un produit à rincer, tel qu’un rinçage pour cheveux colorés ou un shampoing pour cheveux colorés, pose un véritable défi en matière de rétention. Les principes bioactifs doivent adhérer rapidement à la tige capillaire pendant une courte période de contact de 1 à 3 minutes et résister au rinçage. Pour préserver efficacement la coloration avec les formules à rincer, il est nécessaire d’utiliser des peptides bioactifs destinés aux cheveux, conçus avec des charges cationiques optimisées et des masses moléculaires ciblées, afin qu’ils se lient par voie électrostatique aux zones cuticulaires endommagées avant le rinçage à l’eau.

Les trois facteurs à l’origine de la perte de couleur : chaleur, rayons UV et rinçages répétés

La dégradation de la coloration résulte de trois facteurs qui agissent en synergie : les dommages causés par les appareils de coiffure chauffants, la photo-oxydation due au soleil et les dommages cumulatifs dus aux lavages répétés ; chacun de ces facteurs aggravant la fragilité structurelle provoquée par les autres facteurs. Pour lutter contre ces facteurs de stress environnementaux, il faut recourir à des ingrédients cosmétiques à actions multiples, capables d’assurer une protection contre la chaleur, de piéger les radicaux libres et de renforcer la structure hydrophobe (Santos Nogueira et al., 2004).

Chaleur du fer à lisser et ouverture des cuticules : la voie directe vers la fuite des pigments

Les appareils de coiffure thermiques, qui atteignent des températures comprises entre 180 °C et 230 °C, provoquent des dommages structurels immédiats, tant physiques que chimiques, au niveau des fibres capillaires. Une chaleur intense provoque la vaporisation de l’eau interne liée et fait fondre les lipides cuticulaires, ce qui entraîne une dilatation physique et une ouverture des écailles cuticulaires.

Cette ouverture thermique laisse directement les colorants artificiels s’échapper. Par ailleurs, l’exposition à la chaleur accélère la carbonylation des protéines et dénature les hélices internes de l’alpha-kératine. Sans une protection de la coloration spécifique, l’utilisation fréquente du fer à lisser altère à la fois l’intégrité structurelle de la tige capillaire et l’intensité des nuances de couleur (Lima, C.R.R.C. et al., 2019).

Produits à rincer et dommages liés au lavage : un effet cumulatif

Les immersions répétées dans des milieux aqueux soumettent les fibres capillaires à un cycle continu de gonflement et de contraction, un processus au cours duquel l’absorption d’eau provoque l’expansion du cortex et le soulèvement des écailles cuticulaires externes pendant les cycles de lavage et de séchage. Cette contrainte mécanique compromet l’intégrité de la cuticule et permet aux molécules de pigment de s’infiltrer facilement dans le flux d’eau pendant le lavage.

Les tensioactifs présents dans les formulations classiques aggravent ce problème en émulsifiant les lipides résiduels à la surface et en augmentant la porosité des fibres. La formulation d’un shampoing haute performance pour cheveux colorés nécessite des biopolymères spécialisés et des actifs protecteurs qui renforcent l’adhérence cuticulaire pendant le lavage, afin de réduire au minimum la perte cumulative de pigments (Evans A.O. et al., 2012).

Protection des cheveux colorés contre les UV : photo-oxydation des molécules de pigments

Le rayonnement solaire dans les spectres UVA et UVB génère des dérivés réactifs de l’oxygène (DRO) qui dégradent les molécules de pigments artificiels et détruisent les résidus de tryptophane présents dans la kératine capillaire. Pour protéger efficacement les cheveux colorés contre les UV, il faut recourir à des polyphénols végétaux et à des antioxydants hautement actifs, capables de neutraliser les radicaux libres photolytiques avant qu’ils oxydent les chromophores synthétiques.

Lorsque la lumière du soleil frappe des cheveux colorés non protégés, les rayons UV rompent les liaisons chimiques des chromophores des colorants synthétiques, ce qui entraîne des changements de couleur visibles et une décoloration. Parallèlement, les rayons UV photolysent les acides aminés présents dans la cuticule, ce qui entraîne une carbonylation des protéines et l’apparition de microfissures. L’utilisation d’ingrédients cosmétiques surcyclés et riches en polyphénols naturels apporte une action antioxydante qui aide à piéger les radicaux libres générés par la chaleur qui pourraient dégrader les molécules de colorant (Fernández et al., 2012).

Kromboost™ : l’ingrédient actif surcyclé de Provital pour la protection de la couleur des cheveux

Kromboost™ est l’ingrédient bioactif hautement efficace de Provital, élaboré à partir de radicelles de malt d’orge (Hordeum vulgare) surcyclées, qui assure la protection de la couleur des cheveux. Développé grâce à la biotechnologie durable, il s’appuie sur l’agriculture circulaire pour offrir une tenue de la couleur cliniquement prouvée, tant pour les soins sans rinçage que pour les soins à rincer.

Caractéristiques techniques	Profil bioactif de Kromboost™
Origine botanique	Radicelles de malt d’orge (Hordeum vulgare) surcyclées
Composition principale	Peptides bioactifs de poids moléculaires multiples, polyphénols naturels, sérine hygroscopique
Mécanisme d’action	Forme une couche biologique protectrice en surface, renforce la structure de la kératine, maintient l’eau interne des cheveux et combat les DRO et autres radicaux
Phénotypes testés	Type II (cheveux raides de type caucasien), type III (cheveux ondulés de type brésilien), type V (cheveux crépus de type afro-américain)
Efficacité clinique	Jusqu’à +199 % de rétention de la couleur (type V, sans rinçage) ; +166 % de rétention (type III, produit à rincer)

Issues des sous-produits de l’industrie brassicole, les radicelles de malt d’orge sont riches en protéines, en acides aminés essentiels et en polyphénols antioxydants. Provital transforme ce sous-produit agricole en un principe actif cosmétique hautement efficace qui allie les principes du zéro déchet à des soins capillaires haut de gamme. En tant qu’ingrédient cosmétique surcyclé, Kromboost™ répond à la demande croissante du marché en matière de formulations transparentes et respectueuses de l’environnement qui offrent des résultats cliniques validés.

Quatre points d’intervention pour éviter la décoloration des cheveux :

1. Étanchéité cuticulaire : rétablir l’alignement des écailles des cuticules et l’hydrophobicité de la surface (renforcement en 18-MEA) afin de bloquer les voies de diffusion du colorant pendant le lavage

2. Renforcement cortical : les peptides à faible poids moléculaire (< 1 000 Da) rétablissent les liaisons ioniques et hydrogènes internes qui ancrent les chromophores dans la matrice kératinique

3. Défense thermique : une biocouche peptidique à haut poids moléculaire empêche l’ouverture de la cuticule et la carbonylation des protéines lors d’un coiffage à chaud jusqu’à 230 °C

4. Bouclier antioxydant : les polyphénols végétaux neutralisent les DRO générés par les rayons UV et la chaleur avant qu’ils ne rompent les liaisons des chromophores synthétiques.

Protéines d’orge hydrolysées et polyphénols : un double mécanisme contre la décoloration

Kromboost™ associe des peptides d’orge hydrolysés de faible poids moléculaire à des polyphénols végétaux afin d’offrir un double mécanisme d’action : une réparation interne des fibres et une protection externe de la surface. Les fractions de faible poids moléculaire (inférieures à 1 000 Da) traversent la barrière cuticulaire pour rétablir les liaisons ioniques et hydrogènes au sein du cortex.

Parallèlement, les fractions peptidiques de haut poids moléculaire forment une biocouche à la surface de la cuticule, tandis que les acides aminés hygroscopiques – en particulier la sérine – retiennent l’eau d’hydratation à l’intérieur de la structure kératinique. Parallèlement, les polyphénols issus de l’orge piègent les radicaux libres et neutralisent ainsi les facteurs de stress oxydatif provoqués par les appareils de coiffure chauffants et d’autres facteurs de stress. Cette stratégie multicible offre une protection complète contre la dégradation des pigments.

Kromboost™ préserve la coloration avec des produits à rincer et sans rinçage

Lors de tests d’analyse colorimétrique approfondis, Kromboost™ a démontré une efficacité remarquable pour empêcher la perte de pigments au fil de plusieurs cycles de lavage. Dans les formules sans rinçage appliquées sur des cheveux crépus de type V, Kromboost™ a permis d’obtenir une augmentation jusqu’à 199 % de la tenue de la coloration par rapport au placebo.

Même dans le cadre de formules à rincer en 3 minutes, Kromboost™ a permis d’améliorer de 166 % la tenue de la couleur sur des cheveux ondulés de type III. Ces indicateurs quantitatifs démontrent que les peptides bioactifs contenus dans Kromboost™ possèdent une forte capacité de rétention, ce qui leur permet de se fixer solidement aux fibres capillaires afin de préserver la couleur lors des lavages.

Comment Kromboost™ empêche-t-il la couleur des cheveux de s’estomper sous l’effet de la chaleur ?

Kromboost™ protège la couleur des cheveux contre le stress thermique en stabilisant les hélices de kératine et en empêchant la carbonylation des protéines induite par la chaleur. Lors d’un coiffage à chaud pouvant atteindre 230 °C, l’ingrédient actif forme une barrière thermique protectrice sur toute la fibre capillaire.

Les analyses par calorimétrie différentielle à balayage (DSC) confirment que les cheveux traités avec Kromboost™ conservent leur enthalpie de dénaturation caractéristique (ΔH_D) même sous l’effet d’une chaleur extrême. En préservant l’intégrité structurelle des protéines internes et en empêchant la cuticule de se fissurer, Kromboost™ garantit que les molécules de colorant synthétique restent solidement emprisonnées à l’intérieur de la fibre pendant le lissage au fer à lisser et le séchage au sèche-cheveu.

Action à plusieurs niveaux : film de surface, pénétration dans la fibre et longévité de la couleur

Kromboost™ agit à trois niveaux structurels distincts de la fibre capillaire : le cortex (renforcement interne), la cuticule (protection et réparation structurelles) et la surface de la fibre (lubrification, hydrophobicité, douceur et réduction des frottements). Cette architecture à plusieurs niveaux garantit une réparation structurelle complète et une longévité exceptionnelle de la couleur.

Au-delà de la préservation de la couleur, Kromboost™ améliore considérablement la santé et la maniabilité de la fibre capillaire. Les évaluations cliniques montrent une diminution de la résistance au démêlage à sec ainsi qu’un retour à la douceur, à la brillance et à l’élasticité naturelles sans alourdir les cheveux ni entraîner d’accumulation de silicone.

Des formules adaptées à tous les types de cheveux – raides, ondulés et crépus – dans un seul principe actif

L’efficacité de Kromboost™ a été validée sur divers phénotypes capillaires multiethniques, notamment les cheveux de type II (raides, de type caucasien), de type III (ondulés, de type brésilien) et de type V (crépus, de type afro-américain).

Les fibres crépues et fortement frisées (type V) présentent notamment des points de contrainte structurelle localisés au niveau des courbures, ce qui les rend particulièrement vulnérables à la décoloration chimique et à la lixiviation des colorants. Les micropeptides pénétrants de Kromboost™ ciblent ces zones fragilisées afin d’assurer un renforcement structurel uniforme et une protection de la couleur sur toutes les textures de cheveux. Grâce à cette polyvalence, les formulateurs peuvent créer des gammes de soins capillaires inclusives et hautement performantes à partir d’un seul principe actif.

L’engagement de Provital en faveur d’une science cosmétique circulaire

Provital s’engage à promouvoir une beauté durable grâce à la science cosmétique circulaire en transformant les sous-produits agricoles en bioactifs à haute activité. En surcyclant les radicelles de malt d’orge pour en faire Kromboost™, Provital propose aux formulateurs un actif efficace et conçu de façon écoresponsable qui répond à des normes strictes en matière de naturalité (ISO 16128) sans compromettre les résultats cliniques.

Cet engagement en faveur de l’innovation durable permet aux marques de cosmétiques de répondre aux attentes des consommateurs, qui souhaitent des produits « propres » et respectueux de l’environnement, étayés par des preuves scientifiques rigoureuses.

Pour plus d’informations sur ce sujet, n’hésitez pas à contacter notre équipe d’experts, qui reste à votre disposition pour vous conseiller et vous aider à choisir les solutions les plus adaptées à vos besoins.