Expert Q&A
Vi diskuterade med Florent Allais, professor i grön kemi och direktör och på URD ABI - AgroParisTech (Frankrike) och professor Vasilios Stavros, professor i fysikalisk kemi, vid University of Birmingham (Storbritannien) för att få en djupare förståelse för hur den nya generationens UV-filter kommer att revolutionera solvårdsindustrin.
När efterfrågan på hybrida och mångsidiga solskyddsprodukter växer introduceras nya ingredienser i, erbjuder fler alternativ till formulatorpaletten. Forskning inom alger-, växt- och örtderivat visar naturliga UV-skyddande förmågor. Enligt experter inom dermatologi kan de ersätta de kemiska filtren i ”gröna” solskyddsformuleringar samtidigt som de är en rik källa till antioxidanter och polyfenoler [1].
Alger är lovande för detta ändamål, eftersom de producerar mikrosporer rika på aminosyror som naturligt skyddar växter från UV-skador: detta inneboende UV-försvar kan utnyttjas i biomimetiska formuleringar och erbjuder förbättrat solskydd via föreningar som kallas ”mykrosporinliknande aminosyror” (MAAs)).
Vilka egenskaper behöver den nya generationens solskyddsmedel ha för att ersätta nuvarande filter?
Florent: De nya solskyddsmedel måste ha viktiga egenskaper:
- Att kunna absorbera UV (UVA, UVB, båda och så småningom blått ljus)
- Att vara fotostabil under en tidsperiod tillräckligt länge för att skydda kunder och undvika för många appliceringar på huden
- Var säker för både kunder och miljön (t.ex. koraller)
Multifunktionella tillsatser/ingredienser är mycket eftertraktade av industrin, därför UV-filter som också uppvisar extra egenskaper — såsom antioxidant, antityrosinas, antimikrobiell — är av stort intresse.
Vasilios: Från en grundläggande spektroskopi synvinkel måste ett UV-filter absorbera strålning och från ett exciterat tillstånd genomgå molekylära processer som i slutändan lämnar UV-filtret oförändrat. Med andra ord bör UV-filtret absorbera denna energi och omvandla den till ofarlig värme, kringgå all ljusnedbrytning eller ljusemission.
Den förra (fotonedbrytning) kan generera toxiska reaktiva syrearter (ROS) medan den senare (ljusemission) kan leda till att omgivande biologiska molekyler absorberar denna emitterade strålning och genomgår ytterligare reaktioner.
Vilka lovande innovationer är på gång eller önskvärda inom solvårdsvetenskap?
Florent: UV-filter som efterliknar det som finns i naturen, t.ex. mykosporinliknande aminosyror, är förmodligen de mest lovande alternativen till nuvarande nedslagna petrobaserade solskyddsmedel.
Vasilios: Att lära av naturen visar vägen. Till exempel har mykosporinliknande aminosyror (MaA), som är UV-filter för mikrobiella arter som alger, imponerande absorptionsstyrka samt otroligt låg fotonedbrytning. Det finns därför (klart) enorm potential att utveckla nästa generations UV-filter baserade på MaaS. Svårigheten ligger i deras syntes som måste övervinnas.
Hur svarar dessa nya molekyler dagens förväntningar när det gäller effektivitet, reglering, säkerhet och miljö?
Florent: Eftersom de efterliknar naturliga föreningar som har optimerats av Moder Natur i miljontals år, ska dessa UV-filter inte bara effektivt kunna absorbera UV-strålning, utan också inte uppvisa några skadliga effekter på miljön.
Vasilios: MAA produceras av mikrobiella arter, varav många utsätts för intensiv strålning. Dessa arter (t.ex. alger) har haft många år på sig att optimera det mest effektiva UV-filtret. Och MaaS är slutprodukten! MaA är naturliga och (så vitt jag vet) ofarliga för vattenlevande arter och miljön. Detta är oundvikligen en stor bonus när det gäller säkerhet och lindrar eventuella miljöproblem.
Vilka är utmaningarna med dessa nya generationens UV-filter? (produktion, tillverkningskostnad, organoleptiska effekter...)
Florent: Att extrahera naturliga UV-filter (t.ex. mykosporinliknande aminosyror) direkt från biomassa är inte bara kostsamt utan ger dem inte i mängder som är tillräckligt stora för att möta marknaden. Att efterlikna naturen är inte lätt när det gäller att syntetisera dessa föreningar. Den kemiska processen är ganska ofta komplicerad och kostsam. Även om det alternativa biotekniska tillvägagångssättet kan vara lättare att genomföra, är de i allmänhet ännu dyrare!
Förutom de syntetiska/produktionsaspekterna är registrering av nya UV-filter också en stor flaskhals eftersom dessa föreningar vanligtvis inte finns i Kina-listan, vilket kräver långa och kostsamma registreringsprocesser.
Källor:
[1] Solskyddsmedel: Vad kan framtiden innebära? https://www.jintegrativederm.org/article/92544-sunscreens-what-might-thefuture-hold