Исследователи создали первый в мире солнцезащитный крем на основе пыльцы цветов камелии. Он защищает кожу от вредных ультрафиолетовых лучей так же хорошо, как стандартные средства с диоксидом титана и оксидом цинка. Кроме того, он не вредит кораллам — они остаются здоровыми спустя 60 дней его воздействия, тогда как от обычных кремов эти колонии погибали через шесть дней. Результаты показывают, что новый крем не только эффективен, но и экологичен, а также помогает сохранить прохладу кожи под солнцем. Работа опубликована в журнале Advanced Functional Materials.
Солнцезащитный крем помогает защитить кожу от вредного воздействия ультрафиолетовых (УФ) лучей. Он работает как барьер — либо отражая УФ-лучи (кремы с минералами, например, диоксидом титана или оксидом цинка), либо поглощая их (химические кремы с органическими фильтрами). Вредные вещества из некоторых кремов могут попадать в воду и вредить природе, особенно коралловым рифам. Например, компоненты типа оксибензона и октокрилена способны вызывать обесцвечивание кораллов и нарушать морские экосистемы. Поэтому ученые стремятся разработать одновременно эффективные и экологически безопасные кремы.
Исследователи предложили новый солнцезащитный крем на основе пыльцы цветов камелии. Для этого они удалили внутреннее содержимое зерен пыльцы и получили из них микрогелевую структуру — мягкий прозрачный гель, который легко наносится на кожу. Процесс получения крема не требует использования агрессивных химикатов и высоких температур, что делает технологию экологичной и безопасной. Толщина нанесенного слоя микрогеля составляет всего несколько микрон — немного больше толщины человеческого волоса.
После создания микрогеля исследователи провели лабораторные испытания. Сначала они измерили спектр поглощения света пыльцевыми частицами и микрогелем. Результаты подтвердили, что материал эффективно поглощает ультрафиолетовое излучение в диапазонах длин волн, которые вызывают солнечные ожоги и оставляют загар.
Ученые также проверили крем на культуре клеток кожи человека, подвергая их УФ-облучению с защитой из микрогеля и без нее. Результаты показали, что микрогель практически полностью блокирует ультрафиолет и значительно снижает уровень реактивных форм кислорода, которые вызывают клеточные повреждения и воспаления.
Далее команда исследовала, как крем влияет на кожу мышей, на которых воздействовали ультрафиолетом. Использование микрогеля препятствовало повреждению эпидермиса и сохраняло структуру коллагена, в то время как у мышей без нанесенного крема было истончение эпидермиса и разрушение коллагеновых волокон. Молекулярный анализ показал, что микрогель снижает активность генов и белков, связанных с воспалением и образованием рубцовой ткани (фиброзом). Такая защита помогает предотвратить долгосрочные повреждения кожи, вызванные ультрафиолетовым излучением.
Специалисты также изучили влияние нового крема на морские экосистемы. Они поместили кораллы Acropora sp. в резервуары с морской водой, содержащей либо микрогель, либо коммерческий солнцезащитный крем. В течение двух недель кораллы в воде с микрогелем сохраняли природный цвет и здоровье, в то время как кораллы в воде с обычным кремом обесцвечивались уже через два дня и умирали к шестому дню. Наблюдения в течение 60 дней подтвердили безопасность пыльцевого микрогеля для морских организмов.
Команда также оценила, как крем влияет на нагрев поверхности кожи под солнечным светом. Оказалось, что кожа с микрогелем нагревается значительно меньше — температура снижалась примерно на 5°С по сравнению с коммерческим солнцезащитным кремом. Это объясняется тем, что микрогель поглощает меньше инфракрасного излучения, которое обычно вызывает нагрев.
Спектрофотометрические методы показали, что микрогель из пыльцы обеспечивает фактор защиты от солнца (SPF) около 30 — уровень, необходимый для эффективной защиты при длительном пребывании на солнце. При этом микрогель на основе пыльцы камелии не должен вызывать аллергию, так как цветок считается гипоаллергенным.
«Мы хотели разработать доступный и эффективный натуральный солнцезащитный крем, который не вызывал бы аллергии у людей и был бы безопасен для окружающей среды. Нам понадобились глубокие знания в области материаловедения и инженерии для разработки устойчивого решения, которое окажет положительное влияние как на человечество, так и на Землю», — говорит Чо Нам Джун из Наньянского технологического университета.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
