Batu karang menukarkan bahan kimia pelindung matahari kepada toksin yang membunuhnya

Pihak berkuasa perubatan telah menghabiskan masa bertahun-tahun meyakinkan orang ramai untuk menggunakan pelindung matahari untuk mengehadkan pendedahan mereka kepada cahaya UV. Tetapi usaha itu mengalami sedikit kemunduran, kerana beberapa lokasi baru-baru ini mengharamkan penggunaan sunblock oleh pengunjung pantai. Larangan itu berkuat kuasa selepas perairan tempatan didapati mempunyai tahap tinggi beberapa bahan kimia dalam pelindung matahari, yang dikaitkan dengan kesihatan terumbu karang berhampiran yang lebih rendah.

Beberapa kajian telah menunjukkan bahawa satu komponen pelindung matahari khusus, bahan kimia yang dipanggil oxybenzone, adalah punca masalah. Tetapi mekanisme yang mana oxybenzone boleh membahayakan batu karang tidak jelas. Dan, tanpa pemahaman itu, sukar untuk mengetahui pelindung matahari yang mungkin menimbulkan risiko.

Kini, penyelidik dari Universiti Stanford telah mengenal pasti masalah tersebut. Batu karang menukar oxybenzone daripada bahan kimia yang boleh menyerap cahaya UV secara tidak berbahaya kepada yang merosakkan molekul biologi selepas terdedah kepada UV. Dan terdapat bukti bahawa pelunturan karang memburukkan keadaan, kerana karang itu kurang mampu menahan pendedahan.

Ini tidak sepatutnya menjadi masalah

Daripada bekerja dengan karang, yang tumbuh perlahan, para penyelidik melakukan kebanyakan kerja mereka pada saudara evolusinya, anemone. Dan mereka bermula hanya dengan mengesahkan bahawa oxybenzone adalah masalah dalam organisma ini juga, dengan menguji pertumbuhan dalam pelbagai keadaan. Anemon sihat yang terdedah kepada kitaran cahaya siang-malam yang termasuk cahaya UV berkembang dengan baik. Tetapi tambahkan oxybenzone, dan hanya mengambil masa lebih dua minggu untuk semua anemone mati.

Walau bagaimanapun, anehnya, oxybenzone tanpa kitaran siang-malam tidak menjejaskan kemandirian anemone. Ia mengambil kedua-dua bahan kimia dan cahaya UV untuk membunuh haiwan. Keputusan ini tidak masuk akal. Kami menggunakan oxybenzone sebagai pelindung matahari dengan tepat kerana ia berjaya menghilangkan tenaga daripada sinaran UV secara tidak berbahaya. Namun, dalam haiwan ini, UV mengubah bahan kimia menjadi pembunuh.

Jadi, para penyelidik membuat hipotesis bahawa oxybenzone bukanlah pembunuh. Banyak bahan kimia, sekali berada di dalam sel, bersentuhan dengan enzim yang memangkinkan tindak balas dengannya, menghasilkan bahan kimia yang berkaitan namun berbeza. Dalam sesetengah kes, ini adalah kerana enzim digunakan untuk menyahtoksik pelbagai bahan kimia yang berkaitan. Dalam kes lain, ia adalah kemalangan yang disebabkan oleh dua bahan kimia yang kelihatan agak serupa. Walau apa pun sebabnya, bahan kimia yang masuk ke dalam sel mungkin bukan bahan kimia yang mengubah tingkah laku sel (ini selalunya berlaku dengan ubat).

Untuk mengetahui sama ada itu berlaku di sini, para penyelidik mendedahkan anemone kepada oxybenzone selama 18 jam, menghancurkannya, dan mencari sebarang bahan kimia yang berkaitan dalam kandungannya. Kebanyakan bahan kimia, yang mereka dapati, telah berakhir dengan glukosa yang melekat padanya.

Dalam tabung uji, oxybenzone tidak terlibat dalam sebarang tindak balas yang kelihatan merosakkan biomolekul. Tetapi apabila glukosa dilekatkan, cahaya UV membawa bentuk berkaitan glukosa untuk mengubah secara kimia beberapa biomolekul. Dan ia melakukannya secara pemangkin, bermakna tiada satu pun daripada glukosa-oksibenzon digunakan dalam proses itu. Ini bermakna ia tidak memerlukan banyak masa untuk melakukan kerosakan yang besar.

Ia menjadi lebih teruk

Semasa mencari derivatif kimia oxybenzone, para penyelidik mendapati bahawa kebanyakan bahan itu tiada dalam sel anemone; sebaliknya, ia ditemui dalam mikroorganisma simbiotik yang dikaitkan dengan anemone. Dapatan ini mencadangkan, pada tahap tertentu, bahawa kehadiran simbiot melindungi anemon daripada kesan toksik oksibenzon yang diubah suai.

Untuk mengesahkan ini, mereka beralih kepada spesies karang yang boleh mengalami pelunturan, bermakna kehilangan simbiot mikrobnya. Apabila mereka hadir, symbiote mengambil cukup glukosa-oksibenzon untuk melindungi sepenuhnya karang daripada sebarang kesan maut sinaran UV (sebenarnya, sebarang oksibenzon yang kekal tidak diubah suai mungkin memberikan sedikit perlindungan). Tetapi dalam versi karang yang sama yang dilunturkan, glukosa-oksibenzon sekali lagi boleh membawa maut. Keputusan ini menimbulkan risiko bahawa pelindung matahari amat berbahaya selepas peristiwa pelunturan karang.

Para penyelidik mencadangkan bahawa ini semua mungkin satu kemalangan besar. Enzim yang menambah glukosa kepada bahan kimia ini mungkin berkembang sebagai satu cara untuk menjadikan toksin lebih mudah larut dan dengan itu lebih mudah untuk disingkirkan. Dan fakta bahawa oxybenzone hebat dalam menyerap cahaya UV menjadikannya pelindung matahari yang hebat dan lebih berkemungkinan menggunakan tenaga itu dengan cara yang tidak diingini sebaik sahaja ia diubah suai.

Berita baiknya ialah, sekarang setelah kami mengenal pasti mekanisme yang sedang dimainkan, kami mempunyai peluang yang lebih baik untuk mengesan bahan kimia lain yang boleh menyebabkan masalah yang sama. Pengetahuan itu boleh membolehkan kita mereka bentuk pelindung matahari yang kurang berkemungkinan mempunyai kesan sampingan yang tidak dijangka ini.

Sains, 2022. DOI: 10.1126/sains.abn2600 (Mengenai DOI).

We want to give thanks to the author of this write-up for this incredible web content

Batu karang menukarkan bahan kimia pelindung matahari kepada toksin yang membunuhnya


You can view our social media profiles here and other pages related to them here.https://paw6.info/related-pages/