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科技創新世界潮|漫漫探索路:為了更安全有效地防曬

2023-08-10 17:19:53 來源: 科技日報 點擊數:

科技日報記者?張佳欣

澳大利亞昆士蘭州陽光明媚、氣候溫暖宜人,擁有“陽光之州”的美稱。然而,這里也是世界皮膚癌之都,人均皮膚癌發病率比其他任何地方都高。即使只曬傷一次,患黑色素瘤的風險也會增加一倍以上,黑色素瘤是皮膚癌中最致命的一種。因此,防曬霜是在這里生活或來此處旅游的人的忠實“朋友”。


圖片來源:視覺中國

不過,科學家發現,這些防曬“神器”竟是珊瑚“殺手”。2022年5月發表在《科學》雜志上的一項研究確定,外用防曬霜中的一種化學成分羥苯甲酮會對珊瑚健康構成威脅。根據美國國家公園管理局的數據,每年有多達6000噸的防曬霜(超過50頭藍鯨的重量)排向美國的珊瑚礁地區。

事實上,防曬霜中的化學物質不僅可能會損害珊瑚礁,甚至可能損害人類自己的健康。因此,在世界各地的實驗室中,一批批新型防曬霜正在涌現,它們的目標都是更加安全、有效。

常見的化學或礦物防曬霜

當陽光照射在人類身體上時,人體會吸收兩種對皮膚有害的紫外線,即UVA和UVB。UVA能量較低,但可更深入地滲透到皮膚中,產生活性氧(ROS)。這些自由基化合物有時具有高度化學反應性,會損害皮膚中的關鍵酶以及支持結構,導致皮膚過早老化。而能量更高的UVB是造成曬傷的原因,它會直接扭曲DNA的形狀。如果這種情況總是發生,可能會引發基因突變和皮膚癌。因此,防曬霜對于保護皮膚是必要的。

據英國《新科學家》報道,防曬霜有兩種基本類型。

第一種是礦物防曬霜,它含有氧化鋅和二氧化鈦,通過反射紫外線來部分保護皮膚。這種防曬霜比較溫和,適合皮膚敏感的人。不過,其缺點是涂抹之后感覺比較厚重。

第二種是化學防曬霜,它使用碳基分子作為活性成分,常見的包括阿伏苯宗、氧苯酮和奧克立林。這些分子吸收紫外線,并以熱能的形式將能量散發出去。除此以外,化學防曬霜通常還含有一種叫做抗氧化劑的分子,可中和損傷皮膚的自由基。這種防曬霜往往感覺更輕薄,但可能會刺激皮膚,而且隨著其中的分子被吸收,防曬效果會降低。

靈感來自自然的涂抹式防曬霜

防曬霜造成最主要的環境問題是危害珊瑚礁,而有一種防曬霜的研發靈感也來自海洋。20年前,英國倫敦國王學院微生物學家保羅·朗凝視著澳大利亞的大堡礁,想知道為什么珊瑚似乎不會被曬傷。原來,珊瑚和其它生物(如藻類)會產生天然防曬劑,即類菌孢素氨基酸(MAA)。保羅團隊首次證明,palythine(一種從紅色海藻中提取的MAA)可抵御UVA和UVB。Palythine還具有抗氧化特性,甚至可刺激細胞自身的抗氧化防御。目前,市場上還沒有MAA防曬霜,但在市售防曬霜中添加MAA的研究表明,其紫外線防護能力有所增強。

也許最具創新性的防曬新理念是從人體自身的防曬功能——黑色素中汲取靈感。聚多巴胺(PDA)是一種模仿黑色素化學結構的合成分子,能以類似的方式保護皮膚細胞。美國新罕布什爾大學研究人員表示,作為一種紫外線防護材料,PDA潛力巨大,其作用就像生物體內的天然黑色素一樣。

此外,科學家還在研究某些維生素和植物成分的光防護特性,其中包括類胡蘿卜素和綠茶多酚等經典候選物質。早期研究表明,它們主要通過提高皮膚自身的抗氧化能力、防止DNA損傷和增強免疫反應發揮作用。

取自蕨類植物的可服用防曬霜

除了涂抹防曬霜,還有一種名為阿法諾肽的藥物。它通過刺激皮膚中黑色素生成、提高皮膚中黑色素水平,從而提供光保護作用。但是,目前它只適用于光敏性皮膚,而且它不是藥丸,而是一種注射到皮下的藥劑,需要每兩個月左右補充一次。

另一種名為PLE的熱帶蕨類植物的提取物,含有防曬多酚化合物。西班牙阿爾卡拉大學皮膚科醫生薩爾瓦多·岡薩雷斯·羅德里格斯自20世紀90年代以來一直在研究這種提取物。研究表明,通過服用補充劑或局部涂抹,PLE可保護皮膚DNA免受損傷,能夠中和自由基,防止某些皮膚細胞衰竭。

然而服用PLE藥片絕不等于涂抹防曬霜。1997年,岡薩雷斯研究發現,約1000毫克萃取物產生的防曬效果僅相當于SPF值為“3”的水平。但他表示,皮膚白皙或光老化風險高的人可把它作為日常護膚的一部分,因為它可以幫助避免低強度日曬的影響。

責任編輯:常麗君

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