Солнцезащитный крем на основе пыльцы блокирует УФ-лучи, не вредя кораллам

от

Учёные из Наньянского технологического университета (NTU Singapore) изобрели первый в мире солнцезащитный крем на основе пыльцы, полученной из цветков камелии.

В экспериментах солнцезащитный крем на основе пыльцы поглощал и блокировал вредные ультрафиолетовые (УФ) лучи так же эффективно, как и коммерческие солнцезащитные кремы, в которых обычно используются минералы, такие как диоксид титана (TiO₂) и оксид цинка (ZnO).

Лабораторные испытания на кораллах

В лабораторных условиях коммерческий солнцезащитный крем вызвал обесцвечивание кораллов всего за два дня, что привело к их гибели к шестым суткам. Ежегодно в океан попадает от 6 000 до 14 000 тонн коммерческих солнцезащитных средств, когда люди смывают их в море или они попадают туда со сточными водами.

В отличие от этого, солнцезащитный крем на основе пыльцы не повлиял на кораллы, которые оставались здоровыми даже в течение 60 дней.

В других тестах солнцезащитный крем на основе пыльцы также продемонстрировал свою способность снижать температуру поверхности кожи, помогая сохранять её прохладной в условиях имитации солнечного света.

Инновация опубликована

Инновация была опубликована в журнале Advanced Functional Materials.

Ведущий автор исследования, профессор Чо Нам-Джун, заведующий кафедрой материаловедения и инженерии в NTU Singapore, сказал, что пыльца широко доступна и часто употребляется для укрепления здоровья.

«Мы знаем, что пыльца естественным образом устойчива к УФ-излучению, поскольку её оболочка должна защищать внутреннее содержимое от суровых условий окружающей среды, включая солнечный свет. Наша цель состояла в том, чтобы разработать способ обработки зёрен пыльцы в гелеобразную форму, чтобы их можно было легко наносить на кожу человека», — объяснил профессор Чо, который также является директором флагманских программ NTU и директором Центра перекрёстной экономики в NTU.

«Мы хотели создать доступный и эффективный натуральный солнцезащитный крем, который не был бы аллергенным для человека и был бы экологичным для окружающей среды. Именно здесь NTU использовала наш глубокий опыт в области материаловедения и инженерии для разработки устойчивого решения, которое влияет как на человечество, так и на Землю», — добавил он.

Исследование в рамках стремления NTU к устойчивому развитию

Исследование является частью стремления NTU к устойчивому развитию, одного из ключевых направлений исследований университета, направленных на разработку практических решений, влияющих на окружающую среду.

Солнцезащитные кремы предназначены для поглощения или отражения УФ-лучей от кожи, поскольку длительное воздействие УФ-излучения может привести к проблемам с кожей, таким как солнечные ожоги и рак кожи. Однако многие химические вещества, используемые в коммерческих солнцезащитных средствах, вредны для морских обитателей, особенно для кораллов.

В отличие от них, пыльца покрыта веществом под названием спорополленин — одним из самых прочных природных биополимеров, которое защищает генетический материал во время транспортировки. Он настолько устойчив, что его находят в окаменелостях, которым миллионы лет.

Процесс обработки пыльцы

Используя запатентованный процесс на водной основе, который не предполагает использования агрессивных химикатов или высокой температуры, команда профессора Чо обработала пыльцу камелии и подсолнечника, удалив внутреннее содержимое оболочки пыльцы и преобразовав её в микрогелевую форму, подобную той, что используется в продуктах по уходу за кожей.

При нанесении микрогелевый слой имеет толщину всего в несколько микрон — едва ли ширину человеческого волоса — и прозрачен для невооружённого глаза.

В экспериментах на животных, проведённых сотрудниками Сеульского национального университета, было показано, что микрогели из пыльцы камелии и подсолнечника эффективно блокируют УФ-лучи, снижают повреждение клеток кожи и воспаление, причём пыльца камелии показала лучшие результаты в сравнительных тестах.

Когда сравнивали с коммерческим солнцезащитным кремом, содержащим химические и минеральные фильтры, микрогели на основе пыльцы продемонстрировали сопоставимую, если не более высокую, защиту от УФ-излучения.

В тестах, имитирующих воздействие солнечного света, было обнаружено, что микрогель из пыльцы камелии регулирует температуру кожи более эффективно, чем коммерческий солнцезащитный крем, поддерживая температуру кожи на 5 градусов Цельсия ниже в течение 20 минут.

Этот охлаждающий эффект объясняется естественными свойствами пыльцы, которая поглощает меньше энергии в видимом и ближнем инфракрасном спектрах — длинах волн, в значительной степени ответственных за тепловыделение.

Солнцезащитный крем на основе пыльцы имеет показатель солнцезащитного фактора (SPF) около 30, что означает, что он блокирует примерно 97 процентов УФ-лучей.

Кроме того, не все виды пыльцы вызывают аллергию, а пыльца камелии обычно считается неаллергенной, поскольку это самоопыляющийся цветок.

Эксперт по дерматологическим заболеваниям, доцент Эндрю Тан Нгуан Сун из Медицинской школы Ли Конг Чиан (LKCMedicine) при NTU, отметил: «Помимо своих экологических характеристик и эффективности блокирования УФ-излучения, солнцезащитный крем на основе пыльцы уникально охлаждает кожу, что не характерно для коммерческих солнцезащитных средств».

«Природным снижением температуры кожи во время пребывания на солнце этот солнцезащитный крем обещает повышенный комфорт и более здоровую кожу, что делает его особенно привлекательным для дальнейшего изучения на предмет стабильности при различных условиях хранения и масштабируемости устойчивого сбора пыльцы», — добавил профессор Тан.

Океанический биогеохимик, доцент Патрик Мартин из Азиатской школы окружающей среды NTU, высказал своё независимое мнение: «Каждый год в океан попадает множество химических загрязнителей, включая солнцезащитные средства, и морские обитатели могут быть очень чувствительны к ним».

«Многочисленные лабораторные исследования показали, что некоторые солнцезащитные соединения могут нанести вред кораллам, хотя они часто проводятся при концентрациях, превышающих типичные для окружающей среды. Трудно определить, какой вред вносит каждый фактор в сложные морские экосистемы, поэтому любые усилия по сокращению химического загрязнения приветствуются. Этот солнцезащитный крем на основе пыльцы — многообещающий шаг к защите здоровья человека и морской жизни», — заключил он.

Предоставлено Наньянским технологическим университетом.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте