Gør en renere, grønnere, miljøvenlig solcreme

Da temperaturerne stiger, og amerikanerne sværmer til stranden, de smører på solcreme for at beskytte mod solens skadelige UV -stråling, der forårsager hudkræft. Når de plasker og svømmer, få overvejer, om kemikalierne i lotionerne og sprayerne er sikre for marine organismer som fisk og koraller, der lever i disse kystzoner.

Den dårlige nyhed er, at stigende beviser tyder på, at visse kemikalier i disse strålingsfiltre bleger korallerne og dræber fisk. Den gode nyhed er, at der er en grønnere, renere og sikrere alternativ i værkerne.

Solcremer, der er bredt tilgængelige, tilhører to hovedkategorier:fysisk og kemisk. Fysiske solcremer indeholder små mineraler, der fungerer som et skjold, der afbøjer solens stråler. På den anden side, kemiske solcremer bruger mange syntetiske forbindelser, der absorberer UV -lys, før det når huden.

Killer kemikalier

Men disse lotioner skylles af i vand. For eksempel, for hver 10, 000 besøgende boltre sig i bølgerne, cirka 4 kg mineralpartikler vaskes hver dag i strandvandet. Disse mineraler katalyserer produktionen af ​​hydrogenperoxid, et velkendt blegemiddel, i en koncentration, der er høj nok til at skade kystnære marine organismer. Faktisk, op til 14, 000 tons solcremer frigives hvert år i vandet. Aktive ingredienser i disse solcremer, mineraler og syntetiske organiske forbindelser, sætter 10 procent af de globale rev under pres, herunder 40 procent af koralrevene langs kysten.

En af disse ingredienser er oxybenzone, et syntetisk molekyle, der almindeligvis bruges i kemiske solcremer og vides at være giftigt for koraller, alger, søpindsvin, fisk og pattedyr:En enkelt dråbe af denne forbindelse i over 4 millioner liter vand er allerede nok til at bringe organismer i fare. Desværre, dens koncentration i kystvand er allerede betydeligt højere end dens toksiske grænse, dog ikke dødbringende endnu, og kan accelerere koralblegning. For at redde deres marine økosystem fra yderligere ødelæggelse, lovgivere på Hawaii vedtog en ny lov, der forbyder kemiske solcreme, der indeholder oxybenzon og en anden skadelig ingrediens, octinoxat. Loven træder i kraft 1. januar, 2021.

Solcreme mod alger

At beskytte os selv mod UV -stråler er ikke noget nyt. Mange organismer, herunder mikrober, planter og dyr har udviklet måder at beskytte sig selv på. Disse organismer producerer små molekyler, der absorberer UV -stråler og blokerer stråling fra at komme ind i celler og beskadige DNA. I modsætning til fysiske og syntetiske kemiske solcremer, disse naturligt tilgængelige forbindelser er miljøvenlige og bionedbrydelige. Som sådan, disse naturlige produkter har potentiale til at være sikrere forbindelser til kommercielle solcremer.

I mit laboratorium på College of Pharmacy ved University of Florida, vi er interesserede i at kæmme verden for naturligt forekommende kemikalier, der har anvendelser inden for sundhed, landbrug og miljø. For nylig, mine kolleger og jeg har opdaget en mere effektiv måde at høste shinorine - en naturlig solcreme produceret af mikrober kaldet cyanobakterier.

Shinorine tilhører en familie af naturlige produkter, kaldet mycosporinlignende aminosyrer, og består af to aminosyrer og et sukker. Mange vandorganismer udsat for stærkt sollys, som cyanobakterier og makroalger, producere shinorine og andre beslægtede forbindelser for at beskytte sig mod solstråling. Kosmetikindustrien infunderer allerede produkter med shinorin som en vigtig aktiv ingrediens. Kommercielle forsyninger af shinorin kommer fra marine rødalger, der vokser langsomt i store tidevandsbassiner, der oplever hyppige miljøændringer. Det betyder, at konventionel ekstraktionsmetode er tidskrævende og uforudsigelig.

For at øge produktionen af ​​glasklart, vi søgte en hurtigt voksende stamme af cyanobakterier, der ville trives under forudsigelige forhold. Dette krævede meget arbejde! Vi afkodede de genetiske tegninger - genomer - af mere end 100 sorter af cyanobakterier fra marine og terrestriske økosystemer og valgte et, Fischerella sp. PCC9339, at dyrke i laboratoriet.

Til vores glæde, efter fire uger producerede denne stamme shinorine, men desværre ikke nok. For at producere mere overførte vi derefter et sæt gener, der koder for instruktionerne til fremstilling af shinorine, i et ferskvandscyanobakterium (fra Berkeley, Californien), Synechocystis sp. PCC 6803, som vokser hurtigt med bare vand, kuldioxid og sollys. Ved hjælp af den konstruerede cyanobakterie, vi producerede en mængde shinorin, der kan sammenlignes med den konventionelle metode - men vi gjorde det på bare et par uger i stedet for et år, der er nødvendigt for at dyrke røde alger.

Ved at fremme metoden til fremstilling af mere skinnende og andre UV-absorberende naturprodukter, vi håber at gøre "grønne" solcremer mere tilgængelige - for at beskytte vores hud og livet for de væsner, vi er så ivrige efter at se.

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation. Læs den originale artikel.