Τέλος στα χημικά αντηλιακά; Η φυσική λύση που βρέθηκε στα καυτά νερά της Ταϊλάνδης
Μπορεί η λύση για την ασφαλή έκθεση στον ήλιο να κρύβεται στα καυτά νερά της Ταϊλάνδης; Μια νέα ανακάλυψη φέρνει στο φως μια φυσική ένωση που υπόσχεται να αντικαταστήσει τα συνθετικά φίλτρα, προστατεύοντας ταυτόχρονα το δέρμα μας και το θαλάσσιο περιβάλλον.
Στην αναζήτηση για την τέλεια ισορροπία μεταξύ της προστασίας από την υπεριώδη ακτινοβολία και της περιβαλλοντικής συνείδησης, η επιστήμη στρέφει συχνά το βλέμμα της στα πιο απίθανα μέρη. Αυτή τη φορά, η απάντηση δεν ήρθε από κάποιο υπερσύγχρονο χημικό εργαστήριο, αλλά από τη φύση και συγκεκριμένα από τα θερμά λουτρά της επαρχίας Ratchaburi στην Ταϊλάνδη. Εκεί, μια διεθνής ομάδα ερευνητών εντόπισε έναν μικροοργανισμό που διαθέτει έναν μοναδικό μηχανισμό επιβίωσης, ο οποίος θα μπορούσε να αποτελέσει τη βάση για την επόμενη γενιά οικολογικών αντηλιακών.
Η ανακάλυψη στα «καυτά» νερά
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Meijo της Ιαπωνίας και το Πανεπιστήμιο Chulalongkorn της Ταϊλάνδης, με επικεφαλής τους καθηγητές Hakuto Kageyama και Rungaroon Waditee-Sirisattha αντίστοιχα, εστίασαν την προσοχή τους στα κυανοβακτήρια – μικροοργανισμούς γνωστούς για την ικανότητά τους να φωτοσυνθέτουν και να επιβιώνουν σε ακραίες συνθήκες. Η ομάδα απομόνωσε το στέλεχος Gloeocapsa species BRSZ από την θερμοπηγή Bo Khlueng.
Αυτό που παρατήρησαν ήταν εντυπωσιακό: όταν το συγκεκριμένο βακτήριο εκτίθεται σε συνθήκες στρες, παράγει μια άγνωστη μέχρι σήμερα ένωση. Η ουσία αυτή, η οποία ονομάστηκε GlcHMS326 (β-glucose-bound hydroxy mycosporine-sarcosine), λειτουργεί ως μια εξαιρετικά ισχυρή φυσική ασπίδα κατά της ακτινοβολίας UV.
Πώς λειτουργεί το φυσικό φίλτρο
Το ενδιαφέρον στοιχείο της έρευνας είναι ο τρόπος με τον οποίο ενεργοποιείται αυτή η προστασία. Παρόλο που τα βακτήρια ζουν σε θερμοπηγές, η παραγωγή του «αντηλιακού» μορίου δεν προκαλείται από τη ζέστη. Αντιθέτως, το βακτήριο αρχίζει να παράγει την ουσία GlcHMS326 μόνο όταν δεχτεί επίθεση από υπεριώδη ακτινοβολία (UV-A και UV-B) σε συνδυασμό με υψηλή αλατότητα.
Πρόκειται για έναν μηχανισμό άμυνας. Για να επιβιώσει κάτω από αυτές τις αντίξοες συνθήκες, ο οργανισμός συνθέτει το συγκεκριμένο μόριο, το οποίο ανήκει στην οικογένεια των αμινοξέων που μοιάζουν με μυκοσπορίνη (MAAs). Ωστόσο, το GlcHMS326 διαφέρει από οτιδήποτε άλλο έχει βρεθεί μέχρι σήμερα σε κυανοβακτήρια.
Η χημική του δομή είναι εξαιρετικά πολύπλοκη, καθώς υφίσταται τρεις διακριτές τροποποιήσεις: γλυκοζυλίωση, υδροξυλίωση και μεθυλίωση. Σύμφωνα με την ερευνητική ομάδα, αυτές οι τροποποιήσεις είναι το «κλειδί» της επιτυχίας του. Η μεθυλίωση ενισχύει τη σταθερότητα του μορίου και την ικανότητά του να απορροφά την UV ακτινοβολία, ενώ η γλυκοζυλίωση βελτιώνει την υδατοδιαλυτότητα και την αντιοξειδωτική του δράση.
Πέρα από ένα απλό αντηλιακό
Η σημασία της ανακάλυψης ξεπερνά τα στενά όρια της βιολογίας. Σήμερα, η βιομηχανία καλλυντικών βρίσκεται υπό πίεση να αντικαταστήσει τα συνθετικά φίλτρα UV, πολλά από τα οποία έχουν κατηγορηθεί για αλλεργικές αντιδράσεις στον άνθρωπο, αλλά και για την καταστροφή των κοραλλιογενών υφάλων.
Το GlcHMS326 έρχεται να καλύψει αυτό το κενό. Είναι πλήρως βιοσυμβατό, που σημαίνει ότι είναι ασφαλές για το ανθρώπινο δέρμα, και βιοδιασπώμενο, άρα φιλικό προς το θαλάσσιο οικοσύστημα. Ακόμη πιο σημαντικό είναι το γεγονός ότι η ουσία αυτή δεν περιορίζεται μόνο στο να μπλοκάρει τον ήλιο. Οι εργαστηριακές δοκιμές έδειξαν ότι διαθέτει ισχυρότατες αντιοξειδωτικές ιδιότητες, εξουδετερώνοντας τις ελεύθερες ρίζες που προκαλούν γήρανση του δέρματος.
Αυτό το διπλό όφελος – προστασία από τον ήλιο και αντιγήρανση – το καθιστά ιδανικό υποψήφιο για τη δημιουργία μιας νέας κατηγορίας προϊόντων περιποίησης και φαρμακευτικών σκευασμάτων.
Το μέλλον της βιοτεχνολογίας
Οι καθηγητές Kageyama και Waditee-Sirisattha υπογραμμίζουν ότι η μελέτη των «ακραίων» μικροοργανισμών ανοίγει νέους δρόμους στη βιομηχανική βιοτεχνολογία. Η κατανόηση του πώς αυτοί οι οργανισμοί προσαρμόζονται σε εχθρικά περιβάλλοντα μας επιτρέπει να αντιγράψουμε τις στρατηγικές τους προς όφελός μας.
Η προοπτική παραγωγής του GlcHMS326 σε μεγάλη κλίμακα μέσω «βιο-εργοστασίων» είναι πλέον ορατή. Αντί να βασιζόμαστε σε πετροχημικά παράγωγα, η βιομηχανία θα μπορούσε να καλλιεργεί αυτά τα κυανοβακτήρια για να παράγει φυσικά, ασφαλή και αποτελεσματικά συστατικά.
Όπως δήλωσε χαρακτηριστικά ο καθηγητής Kageyama, η φύση εξακολουθεί να κρύβει χημικές εκπλήξεις που περιμένουν να τις ανακαλύψουμε. Το γεγονός ότι ένα ταπεινό βακτήριο σε μια θερμοπηγή της Ταϊλάνδης έχει εξελίξει μια τόσο περίπλοκη και αποτελεσματική μέθοδο προστασίας, μας υπενθυμίζει ότι οι λύσεις στα σύγχρονα προβλήματα υγείας και περιβάλλοντος ίσως να βρίσκονται ήδη γραμμένες στον γενετικό κώδικα της άγριας ζωής.
