科技日?qǐng)?bào)記者?張佳欣
澳大利亞昆士蘭州陽(yáng)光明媚、氣候溫暖宜人,擁有“陽(yáng)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(fā)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(fēng)險(xiǎn)也會(huì)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(lái)此處旅游的人的忠實(shí)“朋友”。
圖片來(lái)源:視覺(jué)中國(guó)
不過(guò),科學(xué)家發(fā)現(xiàn),這些防曬“神器”竟是珊瑚“殺手”。2022年5月發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一項(xiàng)研究確定,外用防曬霜中的一種化學(xué)成分羥苯甲酮會(huì)對(duì)珊瑚健康構(gòu)成威脅。根據(jù)美國(guó)國(guó)家公園管理局的數(shù)據(jù),每年有多達(dá)6000噸的防曬霜(超過(guò)50頭藍(lán)鯨的重量)排向美國(guó)的珊瑚礁地區(qū)。
事實(shí)上,防曬霜中的化學(xué)物質(zhì)不僅可能會(huì)損害珊瑚礁,甚至可能損害人類(lèi)自己的健康。因此,在世界各地的實(shí)驗(yàn)室中,一批批新型防曬霜正在涌現(xiàn),它們的目標(biāo)都是更加安全、有效。
常見(jiàn)的化學(xué)或礦物防曬霜
當(dāng)陽(yáng)光照射在人類(lèi)身體上時(shí),人體會(huì)吸收兩種對(duì)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(chǎn)生活性氧(ROS)。這些自由基化合物有時(shí)具有高度化學(xué)反應(yīng)性,會(huì)損害皮膚中的關(guān)鍵酶以及支持結(jié)構(gòu),導(dǎo)致皮膚過(guò)早老化。而能量更高的UVB是造成曬傷的原因,它會(huì)直接扭曲DNA的形狀。如果這種情況總是發(fā)生,可能會(huì)引發(fā)基因突變和皮膚癌。因此,防曬霜對(duì)于保護(hù)皮膚是必要的。
據(jù)英國(guó)《新科學(xué)家》報(bào)道,防曬霜有兩種基本類(lèi)型。
第一種是礦物防曬霜,它含有氧化鋅和二氧化鈦,通過(guò)反射紫外線來(lái)部分保護(hù)皮膚。這種防曬霜比較溫和,適合皮膚敏感的人。不過(guò),其缺點(diǎn)是涂抹之后感覺(jué)比較厚重。
第二種是化學(xué)防曬霜,它使用碳基分子作為活性成分,常見(jiàn)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(fā)出去。除此以外,化學(xué)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(jué)更輕薄,但可能會(huì)刺激皮膚,而且隨著其中的分子被吸收,防曬效果會(huì)降低。
靈感來(lái)自自然的涂抹式防曬霜
防曬霜造成最主要的環(huán)境問(wèn)題是危害珊瑚礁,而有一種防曬霜的研發(fā)靈感也來(lái)自海洋。20年前,英國(guó)倫敦國(guó)王學(xué)院微生物學(xué)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(huì)被曬傷。原來(lái),珊瑚和其它生物(如藻類(lèi))會(huì)產(chǎn)生天然防曬劑,即類(lèi)菌孢素氨基酸(MAA)。保羅團(tuán)隊(duì)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(xì)胞自身的抗氧化防御。目前,市場(chǎng)上還沒(méi)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(hù)能力有所增強(qiáng)。
也許最具創(chuàng)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(xué)結(jié)構(gòu)的合成分子,能以類(lèi)似的方式保護(hù)皮膚細(xì)胞。美國(guó)新罕布什爾大學(xué)研究人員表示,作為一種紫外線防護(hù)材料,PDA潛力巨大,其作用就像生物體內(nèi)的天然黑色素一樣。
此外,科學(xué)家還在研究某些維生素和植物成分的光防護(hù)特性,其中包括類(lèi)胡蘿卜素和綠茶多酚等經(jīng)典候選物質(zhì)。早期研究表明,它們主要通過(guò)提高皮膚自身的抗氧化能力、防止DNA損傷和增強(qiáng)免疫反應(yīng)發(fā)揮作用。
取自蕨類(lèi)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(guò)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(hù)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?jī)蓚€(gè)月左右補(bǔ)充一次。
另一種名為PLE的熱帶蕨類(lèi)植物的提取物,含有防曬多酚化合物。西班牙阿爾卡拉大學(xué)皮膚科醫(yī)生薩爾瓦多·岡薩雷斯·羅德里格斯自20世紀(jì)90年代以來(lái)一直在研究這種提取物。研究表明,通過(guò)服用補(bǔ)充劑或局部涂抹,PLE可保護(hù)皮膚DNA免受損傷,能夠中和自由基,防止某些皮膚細(xì)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(fā)現(xiàn),約1000毫克萃取物產(chǎn)生的防曬效果僅相當(dāng)于SPF值為“3”的水平。但他表示,皮膚白皙或光老化風(fēng)險(xiǎn)高的人可把它作為日常護(hù)膚的一部分,因?yàn)樗梢詭椭苊獾蛷?qiáng)度日曬的影響。