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別擦防曬乳去游泳?可能會分解出致癌物!?

florinn
・2017/08/02 ・2250字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 538 ・八年級

夏日炎炎,太陽每天都熾熱得嚇人,大多數人都會擦防曬乳,以阻擋紫外線,減少對皮膚的危害。不過,一則近期的研究指出,擦防曬乳其實也有可能會對皮膚造成負面的影響,該研究發現,各家廠商愛用的防曬成分──亞佛苯酮(Avobenzone、Butyl Methoxydibenzoylmethane),與含氯分子的水(例如泳池水)接觸並照射紫外光之後,會產生有危害的化學物質。

圖/chezbeate@Pixabay

為何亞佛苯酮為什麼能獲得各家防曬乳廠商的青睞呢?這就要從防曬乳怎麼保護你的肌膚開始說起了。

防曬乳就是你的防護罩

從太陽而來的紫外線,依據波長可以分為紫外光A(UVA,波長320-400奈米)和紫外光B(UVB,波長280-320奈米)和紫外光C(UVC,波長100-280奈米)三種。其中UVC則在臭氧層就幾乎被消耗殆盡,只有UVA和UVB有辦法穿透大氣層抵達地表,而能夠到達地表的紫外光又以UVA為主。

圖/防曬乳讓你晒SUN不晒傷

皮膚曬紅或是曬傷的主因是皮膚照射了UVB區段的紫外線;而UVA對皮膚穿透力高,可以到達真皮層,UVA也是皮膚老化和罹患皮膚癌的主因之一。

塗上防曬乳,就像是在皮膚上塗上一層防護罩,這層防護罩可以阻隔紫外線,皮膚沒有接收過量的紫外線,就不會產生傷害了。而根據阻隔紫外線的方式,可以將防曬乳分為兩種:一種是直接把照在皮膚上的紫外光反射掉,另一種則是把照到皮膚上的紫外光吸收。

反射紫外光的方法屬於物理性防曬,是把一些金屬氧化物塗在皮膚表面,直接反射紫外光,例如:二氧化鈦或氧化鋅;而吸收紫外光的方法就屬於化學性防曬,這類方法是把一些會吸收紫外光的有機分子塗在皮膚表面,它們會吸收紫外光,並把吸收的能量以熱能或其他方式釋放出來。

長期以來,人們較注重曬傷的防護,因此目前多數的化學性防曬成分都是以吸收UVB的波段為主(各種不同防曬成分對應的紫外光波段,可以參考這篇)。以美國來說,常用於阻擋吸收UVA的成分只有化學性的亞佛苯酮以及物理性的氧化鋅,而亞佛苯酮可以吸收幾乎全波段UVA,自然就成為重要的防曬乳成分。

廣泛使用的亞佛苯酮,有機會分解成有毒的小分子

亞佛苯酮本身其實並沒有毒性。它在1973獲得專利,於1978、1988分別被歐盟和美國FDA核准使用後,且因為這個分子能吸收幾乎整個波段的UVA的特性,很快地便成了各廠牌的防曬相關用品的成分清單裡的一分子,大多數的防曬相關用品中都可以找到它的蹤跡。

亞佛苯酮在含氯分子的水中,可能產生的分子。圖/研究團隊2016年發表的論文

雖然說分子本身無毒,但有研究者在去年(2016)發表的研究中發現,在有水分存在的情況下,亞佛苯酮也會如其他的防曬分子一樣,被紫外光照一照就分解、失去功能了。研究人員也好奇,如果在游泳池裡面使用含有亞佛苯酮的防曬乳的話,會發生什麼事,他們實驗結果顯示,在游泳池水的環境裡,亞佛苯酮如果被紫外光照射,就有機會和水中的氯氣分子反應,產生兩種含氯的衍生物(單氯和雙氯衍生物,如上圖的A和C)。

他們今年(2017)五月發表的研究又近一步的發現,分子C(兩個氯)會比分子A(一個氯)或亞佛苯酮(沒有氯),更容易因為照到紫外光而分解。而且他們發現,分解後產生的小分子是含氯的苯乙酮分子、含氯的苯甲酸,以及含氯的酚類,這些都是已知對人體有一定程度危害的物質。

目前,研究人員正繼續研究在氯化或溴化的淡水或海水中,亞佛苯酮可能產生的反應。如果將海水氯化或溴化後,亞佛苯酮能分解出來的小分子,種類會更多樣化;又如果亞佛苯酮在含有銅離子的水中(銅鹽可用作游泳池的殺藻劑),則會生成含溴仿(Bromoform),這個分子會對肝、腎或神經系統造成影響。

別擦防曬乳去游泳,就不用太過擔心

事實上,在衛福部食藥署2016年7月公告的「化粧品含有醫療或毒劇藥品基準」中,有明列限制亞佛苯酮在化妝品類產品中的添加量必須要低於5%。而且常用來阻擋UVB的成分(例如:octinoxate、octocrylene)都能幫助穩定亞佛苯酮分子,雖然讓吸收UVA的能力降低,但比較不容易分解。

更重要的是,要產生這項研究所說的有毒分子,需要的條件是讓亞佛苯酮與含有氯分子的水接觸,才有機會產生。日常生活中體表流的汗並沒有可以進行反應的氯分子,必須要擦防曬乳去游泳,才能產生這些危害物質,而且池水也會把這些分子連同防曬乳一併帶走,所以我們其實不需要太擔心毒物會直接透過皮膚進入身體,比較大的問題反而會是水的污染(不過大部分的游泳池都禁止擦防曬乳下水,所以其實也不用太憂心啦)。

在台灣,除了低濃度的純二氧化鈦(物理性)防曬以外,噴霧型奈米二氧化鈦和化學性防曬,都必須先向衛福部食藥署申請許可,所以如果你還是有點擔心自己使用的防曬乳的話,除了看瓶身標示,確認成分之外,你也可以到衛福部食藥署的含藥化妝品許可的查詢頁面,看看自己使用的產品申請許可,還有它的成分是什麼喔!

原始文獻:

  1. Transformation of avobenzone in conditions of aquatic chlorination and UV-irradiation, Water Research (2016), Polonca Trebše et al., DOI: 10.1016/j.watres.2016.05.067
  2. Stability and removal of selected avobenzone’s chlorination products, Chemosphere (2017), Cheng Wang et al., DOI: 10.1016/j.chemosphere.2017.04.125

資料來源:

  1. Sunscreen creams break down into dangerous chemical compounds under the sunlight, Phys.org
  2. How do the chemicals in sunscreen protect our skin from damage? ,  Phys.org

延伸閱讀:

  1. 2017 最新防曬產品第三方檢測彙整圖表與評比 – MedPartner 美的好朋友
  2. 物理性防曬和化學性防曬到底哪個好?關鍵5點讓你秒懂!防曬全攻略4 – Med美的好朋友 
  3. Sunscreens: An overview and update, Journal of the American Academy of Dermatology, (2011) Sambandan, Divya R. et al., DOI: 10.1016/j.jaad.2010.01.005

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florinn
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曾任泛科學實習編輯,是個從學術象牙塔逃離的化學系、化學所學生。比起做實驗,更喜歡分享科學故事、聽科學趣聞,寫科普文的目的就是希望能和大家一起領略科學的力與美。


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控制進食時間與熱量,小鼠可以更長命?

台灣科技媒體中心_96
・2022/05/22 ・2156字 ・閱讀時間約 4 分鐘

目前越來越多動物實驗的研究結果顯示,「特定時段禁食」在延緩老化或延長壽命上的效果,不比「限制總熱量攝取」差,甚至效果更好。

圖/envato elements

控制吃飯時間,可以延長壽命?

美國德克薩斯大學西南醫學中心的小彼得.奧唐納腦研究所 (Peter O’donnell Jr. Brain Institute) 研究團隊,今(2022)年 5 月 5 日在國際期刊《科學》(Science)公開研究論文,使用小鼠為實驗對象,研究進食熱量與進食時間,與小鼠壽命之間的關係。

團隊先讓小鼠自由的取食飼料 6 週後,再分成 5 個不同組別,分別是:

  1. 只能在日間每隔 90 分鐘進食、
  2. 只能在晚間每隔 90 分鐘進食、
  3. 只能在日間開始兩小時內進食、
  4. 只能在晚間開始兩小時內進食、
  5. 全天內每隔 160 分鐘允許進食。

這 5 組小鼠被限制攝取的熱量相同,實驗過後,再和完全自由取食且沒有限制熱量攝取的小鼠比較。

研究結果顯示,與完全自由進食的小鼠相比,有限制進食時間的小鼠平均壽命較長,其中第 2.4 組(只能在晚間每隔 90 分鐘進食,以及只能在晚間開始兩小時內進食)延長壽命的效果最好,平均可延長 35% 壽命;而只能在日間進食的兩組小鼠,平均可延長20%壽命。

與完全自由進食的小鼠相比,有限制進食時間的小鼠平均壽命較長。示意圖/envato elements

研究也觀察到其它有趣結論:

  • 隨著年齡增長,五組小鼠的體重,都比自由進食的小鼠更輕,且在非主要活動的時間(白天)進食的小鼠,白天的活動變多了。
  • 在完全自由取食的小鼠肝臟中,原本與老化相關的基因表現隨年齡增長而改變,有些基因表現降低,有些增加,且基因表現的晝夜節律性也隨老化而降低。但在只能晚間進食的兩組小鼠身上,這些因老化而造成的改變較少。

作者根據研究結果指出,僅僅限制熱量攝取而不在特定時間禁食,可以延長小鼠的壽命,禁食可以對延長壽命效果有加分的作用,而不是主要造成效果的原因。

研究凸顯了「晝夜節律」的重要性

國立陽明交通大學生化暨分子生物研究所教授 許翺麟 表示,目前越來越多,動物實驗的研究結果顯示,「特定時段禁食」在延緩老化或延長壽命上的效果,不比「限制總熱量攝取」差,甚至效果更好。

特定時段禁食,有可能比限制總熱量更能延緩老化。圖/envato elements

過去研究飲食中,熱量限制對老化與壽命的影響時,常常無法分辨原因到底是因為「總卡路里攝取較少」還是「固定且有規律的長時間禁食」。最近幾年,科學家開始針對此一問題進行更深入的研究。

去年一項使用小鼠的研究顯示,限制飲食的熱量可延緩老化的效果,可能大部分來自於長時間且有規律的禁食[1]。此外,另一項在果蠅的研究中也指出,不但是要有規律的禁食,何時禁食也同樣重要。最有效延緩老化的方式,要與動物本身的生理時鐘配合,在本來就比較少進食的時候進行禁食[2]

  • 編註:小鼠是夜行性動物,上述文字中的「日間」指的是白天光線照射,對小鼠而言是休息和睡眠的時段,「晚間」沒有光照,才是小鼠活動和主要進食的時段。

這次的研究中更進一步證實,單純只是限制總熱量攝取,只能提供很少的延長壽命效果,反而熱量限制並配合生理時鐘進行間歇性禁食的效果最好。小鼠是夜行性動物,日間禁食對延長壽命的效果,遠比夜間禁食的效果更加顯著,至於每日禁食 12 小時或 22 小時則差異不大。此外本研究也顯示,調控生理時鐘的基因在調控老化上的重要性。

配合生理時鐘進食很重要。圖/envato elements

人類比照辦理也會有用嗎?

許翺麟教授 說明,本研究最大的限制來自於其僅用單一品系、單一性別的小鼠來進行研究。從過去其他研究已知,飲食限制對不同品系與不同性別的動物,效果不盡相同。因此本研究雖然頗具參考價值,但是能否推論到其他品系的小鼠,甚至其他物種與人類,仍有待未來更多研究來支持。

雖說人類遠比實驗動物複雜,會影響老化的因素也不僅止於飲食,然而維持平衡且有規律的飲食習慣,加上適當的限制進食時間,也許是一種相對可行,且有效促進健康老化的方式。也期待未來更多相關研究,能協助我們進一步釐清這些結果在人類中是否相同。

參考文獻


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