Znajdź zawartość

Do ważnych odkryć dochodzi często przez przypadek, w niecodziennych okolicznościach. Prof. Mingjun Zhang z Uniwersytetu Tennessee w Knoxville wpadł na pomysł nowego filtra słonecznego, obserwując syna bawiącego się w ogródku z płotami porośniętymi bluszczem. Naukowiec pozostaje naukowcem nawet prywatnie, dlatego Zhang zastanowił się, co sprawia, że roślina tak ściśle przylega do płotu czy ścian. Potem wszystko potoczyło się już szybko. Okazało się, że korzenie przybyszowe rośliny wydzielają nanocząstki, które najprawdopodobniej znajdą zastosowanie m.in. w technologiach militarnych, jako kleje medyczne, systemy do dostarczania leków czy właśnie blokery słoneczne. Zespół z Knoxville stwierdził bowiem, że nanocząstki bluszczu mogą chronić skórę przed promieniowaniem ultrafioletowym co najmniej 4-krotnie skuteczniej od leżących obecnie na półkach filtrów fizycznych na bazie metali, np. tlenku cynku czy dwutlenku tytanu. Zastosowanie nanocząstek bluszczu w formie filtra to odpowiedź na rzeczywiste zapotrzebowanie. Słuchając na konferencji wystąpienia na temat zastrzeżeń natury toksycznej, dotyczących wykorzystania nanocząstek metalu w blokerach, zastanawiałem się: "Czemu nie wykorzystać nanocząstek występujących w przyrodzie?". Zhang zbadał żółtawą wydzielinę bluszczu za pomocą mikroskopu sił atomowych. Profesor ujrzał cząstki o średnicy 1/1000 ludzkiego włosa. Warto zauważyć, że właściwości analizowanych obiektów pozwalają utrzymać liście rośliny o wadze niemal 2 mln razy większej od masy ich samych. Co ważne, wydzielina korzeni ulega wchłonięciu i ma zdolność rozpraszania światła, a to bardzo ważne w przypadku preparatów, które powinny chronić przed słońcem. Ze względu na duży stosunek powierzchni do objętości, który umożliwia pochłanianie i rozpraszanie światła, nanocząstki cechują się wyjątkowymi właściwościami fizycznymi i chemicznymi. Dwutlenek tytanu i tlenek cynku są wykorzystywane w filtrach z tego samego powodu, ale nanocząstki bluszczu są bardziej zuniformizowane od nanocząstek metalopochodnych, co wydatnie wspomaga spełniane przez nie funkcje. Nanocząstki tlenków metali mogą docierać do narządów wewnętrznych, np. wątroby czy mózgu. Ich odpowiednik z bluszczu jest bardziej biokompatybilny zarówno z ludźmi, jak i ich otoczeniem: jest mniej cytotoksyczny, łatwo się rozkłada i nie pokonuje tak łatwo bariery skóry. Z powodu większej przyczepności preparatów z bluszczem nie trzeba będzie prawdopodobnie nakładać ponownie po pływaniu. Co więcej, kosmetyki z dwutlenkiem tytanu i tlenkiem cynku sprawiają, że skóra ma białawy odcień, natomiast filtry z nanocząstkami roślinnymi są praktycznie niewidoczne.

Naukowcy stale pracują nad coraz doskonalszymi preparatami chroniącymi skórę przed szkodliwym działaniem słońca. Tym razem zwrócili uwagę na hipopotamy, które nigdy nie ulegają poparzeniu. Okazuje się, że w czerwonawej wydzielinie gruczołów tych zwierząt (tzw. hipopotamim pocie) znajdują się niewielkie struktury rozpraszające światło. Profesor Christopher Viney z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Merced chciałby spróbować odtworzyć także inne właściwości potu olbrzymów, w tym bakteriostatyczne i pozwalające odstraszać owady. Byle tylko produkt nie śmierdział hipopotamem – podkreśla Amerykanin. Viney i zespół (Emily Reed, Lisa Klumb i Maxwell Koobatian) wybrali się do Chaffee Zoo w kalifornijskim mieście Fresno. Zamierzali zebrać oleistą wydzielinę z pomieszczenia, w którym odpoczywały hipopotamy nilowe. Zapieczętowano ją w plastikowych pojemnikach. Co ważne, nawet po kilkumiesięcznym przechowywaniu zawartość nie wykazywała cech skażenia drożdżami, bakteriami czy grzybami. Gdy naukowcy przyjrzeli się potowi pod mikroskopem, okazało się, że występują w nim dwa typy ciekłych struktur krystalicznych: skręcone i nieskręcone. W powiększeniu te drugie wyglądają jak ciemne koncentryczne pierścienie. Pierścienie są skutkiem okresowości strukturalnej, zachodzącej w skali porównywalnej do długości fali widzialnego światła. To dlatego pot skutecznie rozprasza światło, zachowując się jak filtr słoneczny. Nieskręcone struktury sprzyjają rozprowadzaniu potu po całej powierzchni skóry, ponieważ zmniejszają jego lepkość. Hipopotamia wydzielina zawiera dwa kwasowe barwniki: czerwony i pomarańczowy. W przeszłości udało się wykazać, że absorbują one promienie UV. Opisywana wydzielina nie jest ani potem, ani krwią. Początkowo jest ona bezbarwna, potem staje się czerwona, a w końcu brązowa.

Witamina B3 (nikotynamid, witamina PP), która występuje np. w mięsie, ziarnach czy orzechach, skuteczniej chroni przed nowotworami skóry niż filtry słoneczne. Diona Damian, profesor Uniwersytetu w Sydney, wyjaśnia, że przed szkodliwym oddziaływaniem promieniowania ultrafioletowego można się chronić, zażywając tabletki z witaminą B3 bądź dodając ją do balsamów do opalania. Promieniowanie UV oddziałuje na komórki immunosupresyjnie [...], ale odporność da się utrzymać na odpowiednim poziomie poprzez doenergetyzowanie witaminą. Filtry dobrze zabezpieczają przed UVB, lecz gorzej przed UVA. Po testach na ochotnikach okazało się, że witamina B3 działa tak samo skutecznie przy obu zakresach fali (i to zarówno w postaci tabletek, jak i mleczka). Nikotynamid jest dobrze tolerowany, dlatego wspaniale nadaje się na suplement. Mógłby być rutynowo zażywany przez osoby z grupy ryzyka nowotworów skóry. Damian twierdzi też, że witaminę B3 można dość tanio wytwarzać i dodawać do preparatów do opalania. W ten sposób rozszerzono by oferowaną przez kosmetyki ochronę. W nikotynamid obfitują, m.in.: wątroba, nerki, ryby, drożdże piwne, orzeszki ziemne, otręby, produkty z pełnoziarnistej mąki pszennej, rośliny strączkowe, a także kawa.