Новости химической науки > Разгадана тайна природного «средства от загара»

Исследователи из Испании установили, как природные продукты могут защищать растения от повреждения солнечным светом. Изученное соединение может найти применение в качестве активного ингредиента солнцезащитных кремов и лосьонов.

С помощью компьютерного моделирования процессов, протекающих с взятым в качестве модели палитином (palythine) – соединения, обнаруженного в кораллах, Диего Сампедро (Diego Sampedro) из Университета Ла Риоху выяснил, что происходит с этой молекулой в результате поглощения ультрафиолетового света.

Для рассеивания энергии УФ-излучения за счет преобразования ее в энергию тепловую в палитине задействуется процесс вращения вокруг лишь одной химической связи. (Рисунок из Phys. Chem. Chem. Phys., 2011, DOI: 10.1039/c0cp02901g)

Сампедро обнаружил, что при облучении палитина ультрафиолетом молекула быстро рассеивает энергию света, преобразуя ее в тепловую. В ходе этого процесса не образуется реакционноспособных и опасных для клеток и тканей продуктов фотохимической активации. Он детально изучил механизм диссипации энергии, как для нейтральной, так и для протонированной формы палитина, поскольку исследователи не были точно уверенны в том, какая из форм вещества проявляет активность в кораллах. В результате исследования было выяснено, что хотя в обеих формах рассеивания энергии протекает за счет вращения вокруг одинарной связи, основную роль в поглощении УФ-излучения играет протонированная форма.

Палитин представляет собой микоспорин-подобные аминокислоты [mycosporine-like amino acid (MAA)], соединения, присутствующие в грибах, бактериях, водорослях и других микроорганизмах. Предполагается, что MAA могут проявлять биологическую активность во многих процессах, включая защиту от излучения. Хотя защита от излучения от МАА не является главной ролью, которую эти соединения играют в биологических процессах, микоспорин-подобные аминокислоты рассматривались в качестве перспективных ингредиентов для косметических солнцезащитных составов. Однако, для успешной коммерциализации необходим механизм, лежащий в основе фотозащитного эффекта MAA.

Микоспорин-подобные аминокислоты могут оказаться важными для косметики в ближайшее время, поскольку они отвечают всем требованиям, необходимым для того, чтобы выступать в роли эффективного фотопротектора. К таким свойствам относятся интенсивное поглощение света в нужном спектральном диапазоне, высокой степенью конверсии световой энергии в тепловую, фотостабильность, а также то, что при диссипации энергии с помощью не образуется опасных интермедиатов. Как отвечает Сампедро, некоторые из компонентов, в настоящее время использующихся в коммерческих средствах против загара не отвечают всем этим требованиям.

Майк Робб (Mike Robb) из Имперского колледжа Лондона отмечает своевременность исследования Сампедро. Он поясняет, что микоспорин-подобные аминокислоты изучаются в качестве их возможного применения для промышленно производимых фотосенсибилизаторов, а понимание механизма работы этих соединений сможет ускорить промышленное применение микоспорин-подобных аминокислот.

Источник: Phys. Chem. Chem. Phys., 2011, DOI: 10.1039/c0cp02901g

метки статьи: #биохимия, #бытовая химия, #квантовая химия, #органическая химия