Az Oregoni Állami Egyetem tudósaival végzett együttműködés szerint a cink-oxidot, egy gyakori összetevőt tartalmazó fényvédő krémek nagy részét veszítik hatékonyságából, és mérgezővé válnak két óra ultraibolya sugárzás hatására.
A toxicitási elemzésben a zebrahalat vették részt, amelyek molekuláris, genetikai és sejtszinten figyelemreméltó hasonlóságot mutatnak az emberrel, ami azt jelenti, hogy sok zebrahal-vizsgálat azonnal releváns az emberek számára.
Az eredményeket ma (13. október 2021-án) tették közzé Fotokémiai és fotobiológiai tudományok.
A kutatócsoport, amelyben a College of Agriculture Sciences oktatója, Robyn Tanguay és Lisa Truong, valamint diplomás munkatárs, Claudia Santillan, fontos, de jórészt elhanyagolt kérdésekre kereste a választ a hatalmas globális fényvédőpiaccal kapcsolatban, amelyet a Statista piaci adatszolgáltató cég jóslatai szerint többet ér, mint 24 milliárd $ az évtized végére.
A kérdések: Mennyire stabilak, biztonságosak és hatékonyak a fényvédő összetevők kombinálva, nem pedig különálló vegyületekként – így tekintik őket az Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatóság jóváhagyására –, és mi a helyzet az expozíció által okozott reakciókból származó vegyi termékek biztonságosságával a napfényre?
"A fényvédők fontos fogyasztási cikkek, amelyek segítenek csökkenteni az UV-sugárzást, és így a bőrrákot, de nem tudjuk, hogy egyes fényvédő készítmények használata nem szándékosan mérgező-e az egyes összetevők és az UV-fény közötti kölcsönhatás miatt" - mondta Tanguay, az OSU egyik kiemelkedő tagja. professzor és a toxikológia nemzetközi szakértője.
Az, hogy a közvélemény mit gondol a fényvédő krémek biztonságáról, arra késztette a gyártókat, gyakran korlátozott adatok alapján, hogy sok összetevőt használjanak, míg másokat korlátozzanak. Például az oxibenzont gyakorlatilag abbahagyták, mert félnek, hogy károsítja a korallzátonyokat.
"És az UV-sugárzást blokkoló szervetlen vegyületeket, például cink-oxidot vagy titán-dioxidot tartalmazó fényvédők egyre nagyobb arányban kerülnek forgalomba a sugarakat elnyelő szerves kis molekulájú vegyületek biztonságos alternatívájaként" - mondta Tanguay.
A tudósok, köztük az Oregoni Egyetem James Hutchinson és Aurora Ginzburg, valamint a Leedsi Egyetem Richard Blackburn, öt olyan keveréket készítettek, amelyek UV-szűrőket – a fényvédők aktív összetevőit – tartalmazták az Egyesült Államokban kapható különböző termékekből, Európa. További keverékeket is készítettek ugyanazokkal az összetevőkkel, plusz cink-oxiddal a kereskedelmileg ajánlott mennyiség alsó részén.
A kutatók ezután két órán keresztül ultraibolya sugárzásnak tették ki a keverékeket, és spektroszkópiával ellenőrizték a fotostabilitásukat – azaz mit tett a napfény a keverékekben lévő vegyületekkel és UV-védő képességükkel?
A tudósok azt is megvizsgálták, hogy az UV-sugárzás hatására a keverékek bármelyike mérgezővé vált-e a zebrahalra, egy széles körben használt modellszervezetre, amely a tojásból öt nap alatt úszik, és megállapították, hogy az UV-sugárzásnak kitett cink-oxid nélküli keverék nem bármilyen jelentős változás a halakban.
„Több tanulmány is kimutatta, hogy a fényvédők gyorsan reagálhatnak UV-sugárzás hatására – ez a kifejezetten a használatukra szánt beállítás –, ezért meglehetősen meglepő, hogy milyen kevés toxicitási vizsgálatot végeztek a fotodegradációs termékeken” – mondta Truong. "Eredményeink azt sugallják, hogy a kereskedelemben kapható kis molekula alapú formulák, amelyek az általunk vizsgált formulák alapját képezték, különböző összetevők arányában kombinálhatók, ami minimálisra csökkenti a fotodegradációt."
A tudósok azonban nagy különbségeket láttak a fotostabilitás és a fototoxicitás tekintetében, amikor cink-oxid részecskéket – akár nanorészecskéket, akár nagyobb mikrorészecskéket – adtak hozzá.
„Bármelyik méretű részecske esetén a cink-oxid lebontotta a szerves keveréket, és több mint 80%-os veszteséget okozott a szerves szűrők védelmében az ultraibolya A-sugárzással szemben, amely a Földet érő UV-sugárzás 95%-át teszi ki” – mondta Santillan. „A cink-oxid által kiváltott fotodegradációs termékek jelentős mértékben megnövelték a zebrahal károsodását, amelyet a toxicitás tesztelésére használtunk. Ez azt sugallja, hogy a cink-oxid részecskék olyan lebomló anyagokhoz vezetnek, amelyeknek a vízi ökoszisztémákba való bejutása a környezetre veszélyes.”
Tanguay elmondta, hogy meglepődött azon, hogy mind az öt kis molekulájú keverék általában fénystabil volt, de nem lepte meg, hogy a cink-oxid részecskék hozzáadása toxicitást okoz az UV-sugárzás hatására.
"A nanorészecskék toxicitásának tanulmányozására szakosodott Oregon állam csapataként ezek az eredmények nem okoztak sokkot" - mondta. „A megállapítások sok fogyasztót meglepnének, akiket félrevezetnek az ásványi alapú fényvédők „nanomentes” címkéi, amelyek azt sugallják, hogy a fényvédők biztonságosak csak azért, mert nem tartalmaznak kisebb részecskéket. Bármilyen méretű fémoxid-részecskének lehetnek reaktív felületei, akár 100 nanométernél kisebbek, akár nem. A méretnél fontosabb a fém azonossága, kristályszerkezete és bármilyen felületi bevonat.”
Hivatkozás: „Cink-oxid által kiváltott változások a fényvédő összetevők hatékonyságában és toxicitásában UV-sugárzás hatására” 13. október 2021., Fotokémiai és fotobiológiai tudományok.
A National Science Foundation és a National Institutes of Health támogatta ezt a kutatást.
