El protector solar que incluye óxido de zinc, un ingrediente común, pierde gran parte de su eficacia y se vuelve tóxico después de dos horas de exposición a la radiación ultravioleta, según una colaboración que incluyó a científicos de la Universidad Estatal de Oregón.
El análisis de toxicidad involucró al pez cebra, que comparte una notable similitud con los humanos a nivel molecular, genético y celular, lo que significa que muchos estudios sobre el pez cebra son inmediatamente relevantes para las personas.
Los hallazgos se publicaron hoy (13 de octubre de 2021) en Ciencias Fotoquímicas y Fotobiológicas.
El equipo de investigación, que incluía a los profesores de la Facultad de Ciencias Agrícolas Robyn Tanguay y Lisa Truong, y a la becaria graduada Claudia Santillan, buscó responder preguntas importantes pero en gran parte ignoradas con respecto al enorme mercado mundial de protectores solares, que la firma de datos de mercado Statista predijo que valdría más de 24 millones de dólares a finales de la década.
Las preguntas: ¿Qué tan estables, seguros y efectivos son los ingredientes de los protectores solares en combinación en lugar de como compuestos individuales, que es cómo se consideran para la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos, y qué pasa con la seguridad de cualquier producto químico que resulte de las reacciones causadas por la exposición? a la luz del sol?
“Los protectores solares son productos de consumo importantes que ayudan a reducir la exposición a los rayos UV y, por lo tanto, el cáncer de piel, pero no sabemos si el uso de algunas formulaciones de protector solar puede tener una toxicidad no deseada debido a las interacciones entre algunos ingredientes y la luz UV”, dijo Tanguay, un distinguido OSU profesor y experto internacional en toxicología.
Lo que el público piensa sobre la seguridad de los protectores solares ha provocado que los fabricantes, a menudo basándose en datos limitados, usen muchos ingredientes mientras limitan otros, dijo. Por ejemplo, la oxibenzona se suspendió efectivamente debido a la preocupación de que dañe los arrecifes de coral.
“Y los protectores solares que contienen compuestos inorgánicos como el óxido de zinc o el dióxido de titanio, que bloquean los rayos UV, se comercializan cada vez más como alternativas seguras a los compuestos orgánicos de molécula pequeña que absorben los rayos”, dijo Tanguay.
Científicos, incluidos James Hutchinson y Aurora Ginzburg de la Universidad de Oregón, y Richard Blackburn de la Universidad de Leeds, prepararon cinco mezclas que contenían los filtros UV (los ingredientes activos de los protectores solares) a partir de diferentes productos disponibles en los Estados Unidos y Europa. También hicieron mezclas adicionales con los mismos ingredientes, además de óxido de zinc en el extremo inferior de la cantidad recomendada comercialmente.
Luego, los investigadores expusieron las mezclas a la radiación ultravioleta durante dos horas y usaron la espectroscopia para verificar su fotoestabilidad, es decir, ¿qué le hizo la luz solar a los compuestos en las mezclas y sus capacidades de protección UV?
Los científicos también analizaron si la radiación ultravioleta había causado que alguna de las mezclas se volviera tóxica para el pez cebra, un organismo modelo ampliamente utilizado que pasa del huevo a nadar en cinco días, y encontraron que la mezcla expuesta a los rayos ultravioleta sin óxido de zinc no causó cualquier cambio significativo en el pescado.
“Ha habido varios estudios que mostraron que los protectores solares pueden reaccionar rápidamente bajo la exposición a los rayos UV (la configuración específicamente diseñada para su uso), por lo que es bastante sorprendente la poca cantidad de pruebas de toxicidad que se han realizado en los productos de fotodegradación”, dijo Truong. "Nuestros hallazgos sugieren que las fórmulas basadas en moléculas pequeñas disponibles comercialmente, que fueron la base de las fórmulas que estudiamos, se pueden combinar en diferentes proporciones de ingredientes que minimizan la fotodegradación".
Pero los científicos vieron grandes diferencias en la fotoestabilidad y la fototoxicidad cuando se agregaron partículas de óxido de zinc, ya fueran nanopartículas o micropartículas más grandes.
“Con cualquier tamaño de partícula, el óxido de zinc degradó la mezcla orgánica y provocó una pérdida de más del 80 % en la protección del filtro orgánico contra los rayos ultravioleta-A, que constituyen el 95 % de la radiación UV que llega a la Tierra”, dijo Santillán. “Además, los productos de fotodegradación inducidos por óxido de zinc causaron aumentos significativos en los defectos del pez cebra que usamos para probar la toxicidad. Eso sugiere que las partículas de óxido de zinc están dando lugar a degradantes cuya introducción en los ecosistemas acuáticos es peligrosa para el medio ambiente”.
Tanguay dijo que estaba sorprendida de que las cinco mezclas de moléculas pequeñas fueran generalmente fotoestables, pero no sorprendida de que agregar partículas de óxido de zinc produjera toxicidad con la radiación ultravioleta.
“Como equipo del estado de Oregón que se especializa en estudiar la toxicidad de las nanopartículas, estos resultados no fueron una sorpresa”, dijo. “Los hallazgos sorprenderían a muchos consumidores que se dejan engañar por las etiquetas 'nano free' en los protectores solares a base de minerales que implican que los protectores solares son seguros simplemente porque no contienen esas partículas más pequeñas. Cualquier tamaño de partícula de óxido metálico puede tener sitios superficiales reactivos, ya sea de menos de 100 nanómetros o no. Más importante que el tamaño es la identidad del metal, su estructura cristalina y cualquier recubrimiento de superficie”.
Referencia: "Cambios inducidos por el óxido de zinc en la eficacia y toxicidad de los ingredientes de protección solar bajo la radiación UV" 13 de octubre de 2021, Ciencias fotoquímicas y fotobiológicas.
La Fundación Nacional de Ciencias y los Institutos Nacionales de Salud apoyaron esta investigación.
