科學家從泰國溫泉的耐熱藍綠菌中發現一種新型天然防曬分子「MAAs」,它不僅能高效吸收紫外線,更具備強大的抗氧化能力,為開發環保、安全的新一代防曬產品提供了全新可能...

紫外線是造成皮膚老化、曬傷甚至皮膚癌的主要環境因子。市售的化學性防曬劑固然有效阻隔紫外線,但有些成分可能引起過敏反應,且對環境,特別是珊瑚礁等生態,存在潛在危害。於是,科學界開始尋找安全、可生物降解且具有優異性能的天然防曬分子。
在自然界中,許多微生物和海洋生物都發展出天然的紫外線保護機制:例如藍綠菌(Cyanobacteriota)就會合成「類蕈孢素胺基酸(mycosporine-like amino acids, MAAs)」這類小分子物質,不僅能吸收 UV-A 和 UV-B,還能穩定能量而不產生自由基,防止光傷害。
最近,由日本名城大學(Meijo University)與泰國朱拉隆功大學(Chulalongkorn University)組成的研究團隊,從一處泰國溫泉的極端環境中,所找到的藍綠菌身上,有了突破性的發現。研究:源自溫泉細菌的天然防曬分子GlcHMS326
根據Sasiprapa Samsri 等人的研究報告《Discovery of a novel natural sunscreen from thermophilic cyanobacteria with a potentially unique biosynthetic pathway and its transcriptional response to environmental stresses》表示:
實驗
研究團隊從泰國的 Bo Khlueng溫泉中,分離一藍綠菌(Gloeocapsa sp. strain BRSZ. )能在高溫、高鹽與紫外線(UV-A、UV-B)壓力條件下生長──並進一步分析,這種細菌是如何應對環境壓力?
結果
發現全新天然防曬分子 GlcHMS326兼具抗UV與抗氧化功能
當此藍綠菌株暴露於 UVA 和 UVB 光下與高鹽環境下時,會大量產生一種先前未知的紫外線吸收化合物──被鑑定為「 β-葡萄糖結合的羥基類蕈孢素-肌氨酸 (β-glucose-bound hydroxy mycosporine-sarcosine, 代號GlcHMS326)」分子,幫助對抗紫外光傷害和氧化壓力。
並且分析發現,這種GlcHMS326分子經歷了三種特殊的化學修飾──這在藍菌界是首次被觀測到的現象:
- 糖基化(glycosylation)──可顯著改變MAA化合物的紫外線吸收特性、水溶性和生物學功能,並進一步增強其穩定性、光保護能力和抗氧化活性。
- 羥基化(hydroxylation)──產生新的 MAA化合物變體,具有不同的紫外光吸收特性和溶解度變化,並增強抗氧化活性。
- 甲基化(methylation)──有助提升 MAAs化合物的穩定性、紫外線吸收能力和抗氧化活性。
使得GlcHMS326與常見的 MAAs相比,表現出更優秀的清除自由基與過濾子外線的能力,同時具有高穩定性。
發現特定的誘發機制
有趣的是,雖然這種藍綠菌住在溫泉裡,但「高溫」並不會觸發其防曬劑的生產;相反地,只有當細菌感受到「紫外線」或「鹽度增加」時,才會啟動防曬機制,這說明它是藍綠菌針對特定生存威脅演化出的精確防禦手段。
結論
1.可作為新一代天然、環保的防曬劑成分
透過更多有關GlcHMS326的研究,未來若能獲取最佳化控制條件,透過生物技術放大生產(例如「藍菌生物工廠」方式)──可望作為未來新一代防曬活性,有機會取代部分化學防曬劑,降低對人體與環境的影響。
2. 抗氧化與保養潛力
除了阻隔紫外線,這種分子具有強大的自由基清除能力(抗氧化)──對於保養品護膚(如抗老或美白)或配方自身的穩定性(如避免退色或油耗味等)需求等,都有潛在應用價值。
雖然 MAAs化合物通常被認為是安全的,但 GlcHMS326 仍需進一步毒性、皮膚滲透性與長期防曬效果的評估。
PS.目前在市場上,已有相關的 MAAs類防曬活性原料,例如 Helioguard ®365 (包含2種MAAs: shonorine& porphyra-334)或 Helionori®(包含MAAs: palythine, porphyra-334& shinorine)。
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