Медицинские власти годами убеждали людей использовать солнцезащитный крем, чтобы ограничить воздействие ультрафиолетового излучения. Но эти усилия потерпели неудачу, так как несколько мест недавно запретили использование солнцезащитных кремов любителями пляжного отдыха. Эти запреты вступили в силу после того, как в местных водах было обнаружено высокое содержание некоторых химических веществ в солнцезащитном креме, что было связано с ухудшением здоровья близлежащих коралловых рифов.
Несколько исследований показали, что в основе проблемы лежит один конкретный компонент солнцезащитного крема, химическое вещество под названием оксибензон. Но механизм, с помощью которого оксибензон может нанести вред кораллам, неясен. И без этого понимания трудно сказать, какие кремы для загара могут представлять опасность.
Теперь исследователи из Стэнфордского университета определили проблему. Кораллы превращают оксибензон из химического вещества, которое может безвредно поглощать ультрафиолетовый свет, в вещество, которое повреждает биологические молекулы после воздействия ультрафиолета. И есть доказательства того, что обесцвечивание кораллов усугубляет ситуацию, поскольку кораллы менее способны противостоять воздействию.
Это не должно быть проблемой
Вместо того, чтобы работать с кораллами, которые растут медленно, исследователи проделали большую часть своей работы над их эволюционным родственником, анемоном. И они начали с того, что просто подтвердили, что оксибензон является проблемой и для этих организмов, проверяя их рост в различных условиях. Здоровые анемоны, подвергшиеся воздействию дневного и ночного светового цикла, включающего ультрафиолетовое излучение, хорошо росли. Но добавьте оксибензон, и потребовалось чуть более двух недель, чтобы все анемоны погибли.
Однако, как ни странно, оксибензон без смены дня и ночи не влиял на выживаемость анемонов. Чтобы убить животных, потребовалось как химическое, так и ультрафиолетовое излучение. Этот результат не имеет большого смысла. Мы используем оксибензон в качестве солнцезащитного крема именно потому, что он безвредно рассеивает энергию ультрафиолетового излучения. Тем не менее, у этих животных УФ-излучение превращало химическое вещество в убийцу.
Итак, исследователи предположили, что оксибензон не был убийцей. Многие химические вещества, попав внутрь клеток, вступают в контакт с ферментами, которые катализируют реакции с ними, в результате чего образуется родственное, но отличное химическое вещество. В некоторых случаях это связано с тем, что ферменты используются для детоксикации ряда связанных химических веществ. В других случаях это несчастный случай, вызванный двумя химическими веществами, которые выглядят достаточно похожими. Какой бы ни была причина, химическое вещество, попадающее в клетки, может не быть тем химическим веществом, которое изменяет поведение клеток (часто это происходит с лекарствами).
Чтобы выяснить, так ли это, исследователи подвергали анемоны воздействию оксибензона в течение 18 часов, измельчали их и искали в их содержимом любые связанные химические вещества. Они обнаружили, что большая часть химического вещества оказалась с присоединенной к нему глюкозой.
В пробирках оксибензон не вступает ни в какие реакции, которые, по-видимому, повреждают биомолекулы. Но как только глюкоза присоединена, ультрафиолетовый свет приводит к тому, что связанная с глюкозой форма химически изменяет пару биомолекул. И это произошло каталитически, а это означает, что в процессе не израсходован ни один глюкозо-оксибензон. Это означает, что для нанесения значительного ущерба не требуется много времени.
Становится хуже
При поиске химических производных оксибензона исследователи заметили, что большей части материала не было в клетках анемонов; вместо этого он был обнаружен в симбиотических микроорганизмах, связанных с анемоном. Это открытие в какой-то степени предполагает, что присутствие симбиотов защищает анемоны от токсического воздействия модифицированного оксибензона.
Чтобы подтвердить это, они обратились к виду кораллов, которые могут подвергаться обесцвечиванию, что означает потерю микробных симбиотов. Когда они присутствовали, симбиоты поглощали достаточное количество глюкозо-оксибензона, чтобы полностью защитить коралл от любого летального воздействия УФ-излучения (фактически, любой оксибензон, который остается немодифицированным, вероятно, обеспечивает некоторую защиту). Но в обесцвеченной версии того же коралла глюкозо-оксибензон снова смертелен. Этот результат повышает риск того, что солнцезащитный крем будет особенно опасен после обесцвечивания кораллов.
Исследователи предполагают, что все это, вероятно, большая случайность. Фермент, добавляющий глюкозу к этому химическому веществу, вероятно, возник просто как способ сделать токсины более растворимыми и, таким образом, от них легче избавиться. И тот факт, что оксибензон отлично поглощает ультрафиолетовый свет, делает его отличным солнцезащитным средством и с большей вероятностью будет использовать эту энергию неблагоприятным образом после модификации.
Хорошая новость заключается в том, что теперь, когда мы определили механизм действия, у нас больше шансов обнаружить другие химические вещества, которые могут вызывать аналогичные проблемы. Это знание может позволить нам разработать солнцезащитные средства, которые с меньшей вероятностью будут иметь эти неожиданные побочные эффекты.
No comments:
Post a Comment