واقي الشمس يمكن أن صبح ساماً

هل تعتقد أن الكريمات الواقية من الشمس كانت من أعظم اختراعات البشرية؟ وفقًا لدراسة حديثة، تفقد واقيات الشمس التي تحتوي على أكسيد الزنك الكثير من فعاليتها وتصبح سامة بعد ساعتين من التعرض للأشعة فوق البنفسجية.

يفقد الواقي الشمسي الذي يحتوي على أكسيد الزنك، وهو مكون شائع، الكثير من فعاليته ويصبح سامًا بعد ساعتين من التعرض للأشعة فوق البنفسجية، وفقًا لتعاون ضم علماء جامعة ولاية أوريغون. نُشرت النتائج في مجلة Photochemical and Photobiological Sciences. شمل تحليل السمية سمك الزرد، الذي يشترك في تشابه ملحوظ مع البشر على المستويات الجزيئية والجينية والخلوية، مما يعني أن العديد من دراسات أسماك الزرد ذات صلة مباشرة بالبشر. سعى فريق البحث، الذي ضم أعضاء هيئة التدريس بكلية العلوم الزراعية روبين تانجواي وليزا ترونج وزميلتها الخريجة كلوديا سانتيلان، للإجابة على أسئلة مهمة ولكنها مهملة إلى حد كبير فيما يتعلق بسوق الواقي الشمسي العالمي الهائل، والتي توقعتها شركة بيانات السوق Statista أن تكون قيمتها أكثر من 24 ميار دولار بحلول نهاية العقد. 

الأسئلة: ما مدى استقرار وأمان وفعالية مكونات واقية من الشمس مجتمعة بدلاً من مركبات فردية - وهي الطريقة التي يتم أخذها في الاعتبار للحصول على موافقة إدارة الغذاء والدواء - وماذا عن سلامة أي منتجات كيميائية ناتجة عن التفاعلات التي تسببها عن طريق التعرض لأشعة الشمس؟

قالت تانجواي، أستاذة متميزة في جامعة ولاية أوهايو وخبيرة دولية في علم السموم، إن واقيات الشمس هي منتجات استهلاكية مهمة تساعد على تقليل التعرض للأشعة فوق البنفسجية وبالتالي سرطان الجلد، لكننا لا نعرف ما إذا كان استخدام بعض تركيبات واقية من الشمس قد يكون له سمية غير مقصودة بسبب التفاعلات بين بعض المكونات والأشعة فوق البنفسجية." 

وقالت إن ما يعتقده الجمهور بشأن سلامة واقيات الشمس دفع الشركات المصنعة، استنادًا إلى بيانات محدودة في كثير من الأحيان، إلى استخدام الكثير من بعض المكونات مع الحد من المكونات الأخرى. على سبيل المثال، تم إيقاف أوكسي بنزون بشكل فعال بسبب مخاوف من أنه يضر الشعاب المرجانية.

وقال تانجواي: "واقيات الشمس التي تحتوي على مركبات غير عضوية مثل أكسيد الزنك أو ثاني أكسيد التيتانيوم، التي تمنع الأشعة فوق البنفسجية، يتم تسويقها بشكل متزايد كبدائل آمنة لمركبات الجزيئات الصغيرة العضوية التي تمتص الأشعة".

صنع العلماء، بمن فيهم جيمس هاتشينسون وأورورا جينزبورج بجامعة أوريغون وريتشارد بلاكبيرن من جامعة ليدز، 5 خلائط تحتوي على فلاتر للأشعة فوق البنفسجية - المكونات النشطة في واقيات الشمس - من منتجات مختلفة متوفرة في الولايات المتحدة وأوروبا. كما قاموا بصنع مخاليط إضافية من نفس المكونات ، بالإضافة إلى أكسيد الزنك في الطرف السفلي من الكمية الموصى بها تجاريًا. 

قام الباحثون بعد ذلك بتعريض المخاليط للأشعة فوق البنفسجية لمدة ساعتين واستخدموا التحليل الطيفي للتحقق من ثباتها الضوئي - أي ما الذي فعله ضوء الشمس للمركبات الموجودة في الخلائط وقدراتها على الحماية من الأشعة فوق البنفسجية؟ نظر العلماء أيضًا في ما إذا كانت الأشعة فوق البنفسجية قد تسببت في أن تصبح أي من المخاليط سامة لأسماك الزرد، وهو كائن نموذجي مستخدم على نطاق واسع ينتقل من البيضة إلى السباحة في غضون خمسة أيام ، ووجدوا أن الخليط المعرض للأشعة فوق البنفسجية بدون أكسيد الزنك لا يسبب أي تغييرات كبيرة في الأسماك.

قالت ترونج: "كانت هناك العديد من الدراسات التي أظهرت أن واقيات الشمس يمكن أن تتفاعل بسرعة تحت التعرض للأشعة فوق البنفسجية - الإعداد المخصص لاستخدامها على وجه التحديد - لذلك من المدهش جدًا مدى ضآلة اختبارات السمية التي تم إجراؤها على منتجات التحلل الضوئي". "تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن الصيغ القائمة على الجزيئات الصغيرة المتاحة تجاريًا ، والتي كانت أساس الصيغ التي درسناها، يمكن دمجها في نسب مكونات مختلفة تقلل من التحلل الضوئي."

لكن العلماء رأوا اختلافات كبيرة في الثبات الضوئي والسمية الضوئية عند إضافة جزيئات أكسيد الزنك - إما الجسيمات النانوية أو الجسيمات الدقيقة الكبيرة.

"مع أي حجم من الجسيمات، أفسد أكسيد الزنك الخليط العضوي وتسبب في خسارة بنسبة تزيد عن 80% في حماية المرشح العضوي من الأشعة فوق البنفسجية - أ ، التي تشكل 95 في المائة من الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلى الأرض"، قالت سانتيلان. 

وأضافت سانتيلان، "أيضًا، تسببت منتجات التحلل الضوئي التي يسببها أكسيد الزنك في حدوث زيادات كبيرة في عيوب أسماك الزرد التي استخدمناها لاختبار السمية. وهذا يشير إلى أن جزيئات أكسيد الزنك تؤدي إلى عوامل تدهور يكون إدخالها إلى النظم البيئية المائية أمرًا خطيرًا بيئيًا."

قالت تانغواي إنها فوجئت بأن جميع المخاليط الخمسة ذات الجزيئات الصغيرة كانت مستقرة بشكل عام للضوء، لكنها لم تتفاجأ من أن إضافة جزيئات أكسيد الزنك أدت إلى حدوث تسمم عند التعرض للأشعة فوق البنفسجية.

وقالت: "كفريق في ولاية أوريغون متخصص في دراسة سمية الجسيمات النانوية ، لم تكن هذه النتائج صدمة".

"ستفاجئ النتائج العديد من المستهلكين الذين يتم تضليلهم من خلال الملصقات" الخالية من النانو "على واقيات الشمس القائمة على المعادن والتي تشير إلى أن واقيات الشمس آمنة لمجرد أنها لا تحتوي على تلك الجسيمات الأصغر. يمكن أن يكون لأي حجم من جسيمات أكسيد المعدن مواقع سطح تفاعلية ، سواء كان أقل من 100 نانومتر أم لا ، والأهم من الحجم هو هوية المعدن وتركيبته البلورية وأي طلاء سطحي ".

دعمت مؤسسة العلوم الوطنية والمعاهد الوطنية للصحة هذا البحث.