Ученые разработали экологичный солнцезащитный крем из пыльцы камелии

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.