Vier verschiedene Makromolekültypen – Lipide, Kohlenhydrate, Nukleinsäuren und Proteine – bilden die lebenden Zellen der meisten Organismen. Alle vier sind auf ihre Weise wichtig, doch Proteine sind die primären Strukturbausteine tierischer Zellen. Keratin ist eines der wichtigsten Proteine unter Wirbeltieren. Vögel haben es in Federn, Schnäbeln und Füßen.
Das schützende Protein
Keratin ist eines der häufigsten biologischen Materialien; Säugetiere, Reptilien und Vögel nutzen es in verschiedenen Körperteilen. Keratin ist Hauptbestandteil von Haaren, Hörnern, Fingernägeln, Federn und der äußersten Hautschicht. Tiere produzieren Keratin, ein Strukturprotein, in chemisch verbundenen Schichten. Keratine sind stabile, leichte und dauerhafte Proteine, die in Wasser unlöslich sind.
Das Fundament der Federn
Keratin ist der primäre Strukturbestandteil von Vogelfedern, obwohl die genaue chemische Zusammensetzung von Federart zu Federart und von Art zu Art variiert. Manche Federn enthalten Melanin – das Pigment, das dunkelbraune oder schwarze Farben erzeugt. Federn mit Melanin sind abriebfester und halten viel länger als solche ohne Melanin. Laut Richard Bonser von der Universität Reading verleiht die Struktur des Keratins in den Federn, nicht seine chemische Zusammensetzung, den Federn ihre Festigkeit.
Keratins scharfe Kante
Vogelschnäbel haben sich an die jeweilige Art der Nahrungsaufnahme und -manipulation angepasst. Sie dienen auch zum Greifen, Nestbau und zur Verteidigung. Entsprechend müssen sie sehr haltbar sein. Haut wächst über die Schnabelknochen, und die äußere Schicht dieser Haut produziert Keratin. Das Keratin trocknet und härtet mit dem Alter aus, wird dabei haltbar. Wenn Keratinschichten abgenutzt sind, ersetzen neue Schichten sie. Dieser Erneuerungsprozess erhält die scharfen Kanten an den Schnäbeln von Greifvögeln wie Falken und Eulen.
Keratin-bedeckte Füße
Neben Federn und Schnäbeln ist Keratin Hauptbestandteil der Schuppen, die die Vogelfüße bedecken. Hier schützt Keratins Haltbarkeit die Füße, die oft direkt mit kalten und nassen Oberflächen in Kontakt kommen. Die Krallen an den Zehenenden bestehen ebenfalls überwiegend aus Keratin.
Keratinstaub und Krankheit
Daunen sind die kurzen, weichen Federn, die meist der Isolation dienen. Bei manchen Arten zerfallen sie mit der Zeit und erzeugen harmlosen Keratinstaub, der das Gefieder wasserabweisend macht. Bei vielen Heimvogelarten wie Graupapageien und Kakadus kann das Vorhandensein von Keratinstaub jedoch auf die Psittacine-Beak-and-Feather-Disease (PBFD) hinweisen.