Bức xạ tia cực tím (UV) là mối đe dọa tiềm tàng đối với con người và các sinh vật khác và có thể gây ra tổn thương phân tử.Với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, sự hiểu biết của chúng ta về cách các sinh vật tồn tại trong môi trường nguy hiểm này ngày càng sâu sắc hơn.Melanin đóng một vai trò quan trọng trong cơ chế tự bảo vệ của da người.
Melanin không chỉ là một sắc tố, mà còn là chất bảo vệ ánh sáng hiệu quả, có thể làm giảm hiệu quả ảnh hưởng của tia cực tím.
Photoprotection đề cập đến một loạt các phản ứng sinh hóa được thực hiện bởi các sinh vật khi đối mặt với sự hư hại của ánh sáng mặt trời.Nhiều thực vật và các sinh vật quang hợp đã phát triển các cơ chế bảo vệ ánh sáng khác nhau để ngăn chặn sự ức chế ánh sáng và áp lực oxy hóa gây ra bởi ánh sáng quá mức.Những cơ chế này có thể giúp thực vật tồn tại trong điều kiện môi trường khắc nghiệt, bao gồm cả những thay đổi ánh sáng cực độ.
Tương tự, da người cũng sử dụng melanin để chống lại tổn thương do tia cực tím.Melanin không chỉ là một chất cung cấp màu da, mà còn là một rào cản hiệu quả để hấp thụ và phát ra năng lượng tia cực tím.Khi các tia cực tím chạm vào da, melanin có thể nhanh chóng hấp thụ năng lượng này và chuyển đổi nó thành năng lượng nhiệt để ngăn ngừa tổn thương trực tiếp DNA và tế bào.
Quá trình chuyển đổi bên trong cho phép DNA và melanin chuyển đổi năng lượng UV thành năng lượng nhiệt vô hại, do đó ngăn chặn sự tạo ra gốc tự do có hại.
Thực vật cũng cần chiến đấu chống lại quá nhiều ánh sáng mặt trời, ánh sáng quá mạnh có thể gây hại cho một số thực vật.Thực vật sử dụng các tế bào cảm quang khác nhau để phát hiện cường độ và hướng ánh sáng và phát triển các phương pháp khác nhau để giảm bớt những nguy hiểm của ánh sáng quá mức.Ví dụ, thực vật có thể điều chỉnh góc của lá để giảm cường độ ánh sáng.Đồng thời, một số nhà máy cũng sẽ tổng hợp các enzyme bảo vệ quang để tự bảo vệ mình, sẽ được sản xuất với số lượng lớn khi thực vật gặp phải ánh sáng mạnh.
Các chất chuyển hóa thứ cấp của thực vật không chỉ giúp chúng tự bảo vệ mình, mà các hợp chất này cũng được sử dụng trong các sản phẩm kem chống nắng bởi con người.
Melanin trong da người chịu trách nhiệm hấp thụ hơn 99,9% tia UV và chuyển chúng thành nhiệt.Cơ chế bảo vệ hiệu quả này tương tự như quá trình chuyển đổi bên trong của DNA và có thể làm giảm hiệu quả nguy cơ tế bào da.Ngoài ra, sự hình thành melanin bị ảnh hưởng bởi một loạt các yếu tố, bao gồm gen, môi trường và tiếp xúc với ánh sáng mặt trời.
Khi nghiên cứu y học sâu sắc, các nhà khoa học đã phát hiện ra tiềm năng của các hormone kích thích melanin tổng hợp như Afamelanotide trong việc ngăn ngừa các bệnh về da.Những phương pháp điều trị mới này có thể trở thành công cụ quan trọng để ngăn ngừa độc tính quang trong tương lai.
Mặc dù các sản phẩm kem chống nắng trên thị trường tuyên bố để mô phỏng tác dụng của melanin, nhưng tác dụng thực tế của chúng khác xa với melanin tự nhiên.
Trong ngành công nghiệp làm đẹp, nhiều sản phẩm chống nắng tuyên bố có chứa "melanin tổng hợp", nhưng trên thực tế, chúng không chuyển đổi năng lượng UV một cách hiệu quả như melanin tự nhiên, nhưng thay vào đó có thể dẫn đến một số phản ứng hóa học thú vị lâu dài.Mặc dù những loại kem chống nắng này có thể cung cấp sự bảo vệ ánh sáng nhất định, nhưng chúng vẫn cần được kết hợp với các biện pháp bảo vệ khác để chống lại thiệt hại cực tím một cách hiệu quả.
Là biến đổi khí hậu toàn cầu, cường độ UV có thể trở nên mãnh liệt hơn, điều này khiến chúng ta quan tâm nhiều hơn đến khả năng bảo vệ ánh sáng của da.Làm thế nào Melanin có thể cung cấp sự bảo vệ hiệu quả như vậy cho làn da của chúng ta trong quá trình tiến hóa là một câu hỏi đáng suy ngẫm?