Kredit:Unsplash/CC0 Public Domain
Ny forskning, ledet i fællesskab af University of Massachusetts Amherst og University of North Texas, fremmer vores forståelse af, hvordan træet i vores hjem og kontorer kan frigive formaldehyd, et potent kræftfremkaldende stof, ved niveauer, der kan overskride visse sundhedsgrænser. Resultaterne, offentliggjort for nylig i Green Chemistry , lover at fremme folkesundheden. Deres løsning, som holdet har indgivet patent på, er en effektiv, billig måde at afbøde skaden forårsaget af formaldehyd.
Formaldehyd er en farveløs, lugtfri gas og et potent kræftfremkaldende stof. Selv lave eksponeringsniveauer er blevet forbundet med nogle typer kræft og leukæmi. Det har længe været kendt, at visse fremstillede husholdningsprodukter, lige fra spånplader til gardiner og tæpper, kan frigive formaldehyd til beboelsesrum. Træ i sig selv kan også frigive formaldehyd, og træforarbejdning ved høj temperatur er kendt for at frigive store mængder af kemikaliet.
Det viser sig dog, at træ – inklusive træmøbler og træværk i vores huse – kan frigive lave niveauer af formaldehyd selv ved stuetemperatur. "Denne udgivelse på lavt niveau var blevet forstået i nogen tid nu, men ingen vidste rigtig, hvordan det formaldehyd blev produceret," siger Barry Goodell, professor i mikrobiologi ved UMass Amherst og en af avisens seniorforfattere. Indtil nu.
Nøglen er et kemisk fænomen, som forfatterne har beskrevet som en "lignin-medieret Fenton-reaktion."
I træets tilfælde fungerer det sådan:Træets "træhed" - dets stivhed og stivhed - skyldes et stof kaldet lignin, som skaber seje cellevægge. Træer, fordi de vokser i jorden, absorberer konstant spormængder af jern, et af de mest rigelige grundstoffer på jorden, som sætter sig fast i skoven. Når træet derefter bliver fældet og forvandlet til tømmer af værktøj, der indeholder jern, såsom save og høvle, bliver endnu flere jernpartikler drevet ind i træets overflade. Lignin modificerer derefter jernet og danner en slags meget reaktivt jern. Når dette meget reaktive jern møder luften, danner det ætsende iltradikaler, som derefter kombineres med ligninet og danner formaldehyd, som siver ud af træet, ud i luften og ind i vores lunger.
Kredit:Yu Fu et al., Green Chemistry (2022). DOI:10.1039/D2GC02632E
Dette fund repræsenterer et videnskabeligt gennembrud i vores forståelse af, hvordan formaldehyd genereres fra træ og træoverflader ved stuetemperatur.
Men det er ikke alt. "Når vi først forstod, hvordan denne lignin-medierede Fenton-reaktion virkede, og hvordan den var på spil i skoven," siger Goodell, "havde vi nogle bud på, hvordan vi kunne forhindre reaktionen i at opstå." Antioxidanter - der ofte findes i morgenmadsprodukter for at bevare friskheden - kan blokere iltradikaler i at blive produceret, mens simple "chelatorer", der binder jern, og som ofte også findes i fødevarer, kunne forhindre jern i at reagere med omgivelserne.
Som det viser sig, bekræftede holdets eksperimentelle arbejde deres resultater med disse fødevaresikre forbindelser, og disse ingredienser er byggestenen i et patent, som Goodell og hans kollega og medforfatter fra University of North Texas, Sheldon Shi, for nylig indgav. Ved blot at blande disse antioxidanter og chelatorer med træ, eller i nogle tilfælde, sprøjte dem på træoverflader, har forskerne vist, at frigivelsen af formaldehyd kan afbødes og bringes ned til sikre niveauer. Formaldehyd-reduktion kan også være mulig for kommercielle træbaserede produkter. "Opfindelsen er enkel og billig og kunne nemt inkorporeres i de eksisterende træforarbejdningslinjer, så der produceres højkvalitets og miljøvenlige træprodukter," sagde Shi. "De formaldehydkontrolmetoder, vi har udviklet, bør også være sikre til anvendelse i hjemmet, så husejere nemt kan bruge systemerne i huset til forbedring af luftkvaliteten."
Goodell og Shi leder efter samarbejdspartnere, der er interesserede i at reducere formaldehyddannelsen fra træ og træbaserede produkter og i at udvikle produkter, der kan bruges i hjemmet og på arbejdspladsen for at mindske formaldehydfrigivelsen fra produkter i disse miljøer. + Udforsk yderligere