防晒霜对酵母菌防止紫外线伤害的作用

摘要：

紫外线 (UV) 辐射对人体的影响已经前几年受到越来越多的关注。这些影响包括一系列疾病、烧伤和遗传结构的改变。因此，目前的研究旨在确定防晒剂对酵母菌的影响，以防止紫外线损伤。该研究使用两种具有不同防晒因子的防晒霜来展示它们如何以不同的方式保护细胞免受紫外线的伤害。该实验涉及使用酵母作为测试生物，因为酵母具有用于通过出芽繁殖的 DNA。紫外线会影响细菌的生长和防晒霜的限制因素。将6个琼脂培养皿接种酵母溶液，置于不同条件下，即可得到生长结果。该实验还展示了不同的衣服如何保护人体免受紫外线辐射。

关键词

防晒霜,紫外线 伤害,紫外线 辐射,酵母

一、简介

太阳以可见光和不可见光的形式发射长波长辐射。不可见光包含紫外线，可分为三种类型：UVA、UVB 和 UVC。UVA不被臭氧层吸收，因此直接进入对流层；它渗透到皮肤细胞上，导致皮肤过早老化并影响免疫力。UVD 被臭氧部分吸收，它负责导致鳞状细胞癌以及细胞凋亡的 DNA 损伤，这在紫外线照射后皮肤脱皮就是证明。UVC 完全被臭氧层吸收。

这些辐射的负面影响可以通过使用可进一步分类为有机和无机材料的防晒剂来最小化。然而，同样重要的是，人们必须了解这些防晒霜提供的保护 [ 1 ]。根据使用的材料，这些可以大致分为两大类，包括有机和非有机防晒霜。为了评估防晒霜对紫外线辐射的有效性，防晒系数 (SPF) 被广泛用作一个因素 [ 2 ]。Saccharomyces cerevisiae（一种酵母）易于培养，使其成为科学家将其用作实验材料来确定紫外线照射引起的 DNA 损伤影响的最佳选择 [ 1]。其在研究过程中广泛使用的另一个基本原理是基于酿酒酵母和人类细胞在繁殖、代谢和化学方面的相似性。历史上，酿酒酵母的使用已被用于确定紫外线辐射对人类皮肤细胞的相同影响，因为它具有与人类相同的修复 DNA。因此，它们在暴露于紫外线时表现出相同的代谢变化。当它暴露在紫外线下时，酵母会发生突变，使它们无法进行 DNA 修复，从而导致酵母细胞死亡。

当前研究的问题陈述是评估紫外线辐射对酵母的影响。确切地说，这些结果将概述现有防晒霜在防止紫外线损伤方面的作用。将评估所有类型的紫外线辐射对酵母的影响，以使评估具有全面性。当前研究中将分析的主要影响是防晒霜对酵母菌群生长的影响，因为它概述了酵母细胞在存在和不存在紫外线辐射的情况下的生长和发育。

该研究的主要目的是确定防晒霜对酵母菌的影响，以防止紫外线辐射暴露造成的损害，从而准确了解防晒霜对人类预防紫外线辐射毒性的作用。

1.1。防晒霜屏蔽紫外线的能力

Xu 和 Liu [ 3 ] 概述说，在研究紫外线辐射影响的研究中使用酵母对研究人员来说并不新鲜，因为它们已在研究中广泛使用。他们还声称，易于培养酵母是研究人员设计研究人员的最佳选择，他们通过使用酵母来确定防晒霜的功效。他们还认为，光保护很重要，因为紫外线辐射会继续引发一系列皮肤问题，这些问题可能会随着紫外线辐射暴露的增加而继续增加。罗森塔尔和伯彻姆 [ 4] 概述说，考虑到这些屏幕将能够达到目的，光保护是普通公众日益关注的问题，他们可能会继续依赖一系列防晒霜。Sudhahar & Balasubramanian [ 5 ] 进行了一项综合研究，以确定防晒霜对微生物的影响。他们概述了每种防晒霜的影响是不同的，因为每种可用的防晒霜都有自己的功效。他们概述了一些防晒霜，如氧化锌，可能能够有效吸收 UVA 和 UVB 辐射，而其他防晒霜的紫外线屏蔽能力可能不会太高，无法有效保护皮肤。

Green et al., [ 6 ] 进行了一项综合研究，以确定包括 SPF > 15 在内的不同防晒霜的功效。他们认为，选择 SPF 大于 15 的级别是因为它被认为是在筛选方面的最高安全级别。 UVA 和 UVB。他们认为，使用防晒霜可能有助于避免一系列医疗保健问题，如侵袭性黑色素瘤。然而，他们指出，定期使用防晒霜可能比偶尔使用效果更好。Ghiasvand 等人 [ 7 ] 还发现，使用 SPF 高于 15 的防晒霜可能有助于人们避免紫外线辐射的负面影响。Stiefel 等人，[ 8] 还概述了 SPF 低于 15 的防晒霜可能不被认为是适当且足以完全避免紫外线辐射的影响，因为即使定期使用此类屏幕，屏蔽紫外线辐射的能力也会受到限制。Waldman & Grant-Kels [ 9 ] 进行了一项综合研究，以确定防晒霜在帮助用户避免严重的医疗保健问题方面的功效。他们发现，使用 SPF 高于 15 的防晒霜有助于避免严重的医疗保健问题，例如黑色素瘤和非黑色素瘤癌症，否则可能是由于皮肤直接暴露在阳光下造成的。沙斯 [ 10] 认为使用防晒霜并没有直接的结果，而是某些防晒霜可能无法保护皮肤免受此类影响，因为它们的 SPF 较低。他们还声称，偶尔使用或薄涂防晒霜（包括所有类型的防晒霜）可能无助于避免这种严重的健康后果。

另一方面，Kowalski [ 11 ] 概述了使用防晒霜可能仅在一定程度上有所帮助，并且可能不被视为最佳解决方案。他认为，无论防晒系数如何，防晒霜都不能阻止所有的紫外线辐射，而是这些防晒霜能够过滤掉更少的紫外线，从而更好地保护皮肤，但不是最终的保护。古德曼和富勒 [ 12] 还概述了防晒霜只能过滤一些紫外线辐射，并且可以有效降低这些辐射的强度，这可能有助于减少对人体皮肤的负面影响。他们指出，防晒霜可能不被认为是能够完全过滤紫外线辐射的最佳解决方案。他们还概述了涂抹厚层防晒霜可能在一定程度上有助于显着减少负面影响；然而，即使在这种情况下，也不能完全过滤紫外线辐射。詹森等人，[ 13] 概述了酵母细胞的更高敏感性是使其成为防晒剂测试过程的指标的主要特征之一。他们还指出，防晒霜分类的变化可能会改变这些溶液对酵母菌群整体生长的影响，这可能表明 SPF 较低。

Hacker 等人 [ 14 ] 进行了一项综合研究，以确定防晒霜在避免紫外线辐射造成的损害方面的功效。他们概述了防晒霜显着降低了紫外线辐射的穿透力，然而，这些并不能阻止所有的紫外线辐射。他们指出，甜味等一些因素也可能影响这些因素的表现，随后可能需要重新涂抹防晒霜。Mazzarello 等人，[ 15] 概述说，像防晒棒这样的防晒霜有助于减少主要的皮肤疾病。他们声称，由于紫外线辐射的渗透率较低，一些严重的疾病如唇疱疹 (HL) 的复发可能会显着减少。然而，他们断言，防晒霜的应用可能不会被认为是一个完整的解决方案，因为他们认为唇疱疹 (HL) 复发的总体患病率有所下降，但这并不意味着两者之间没有接触。紫外线辐射和人类技能。他们断言，这种减少与通过防晒霜的紫外线辐射减少有关。彼得森和沃尔夫 [ 16] 还认为使用防晒霜可能有助于避免紫外线的负面影响；但是，它可能取决于 SPF 和所用层的厚度。

1.2. 防晒霜和酵母菌落

酵母被用作一种测试工具，旨在确定防晒霜显着减少可以通过过滤器的辐射数量的能力 [ 17 ]。他概述了酵母细胞广泛暴露于紫外线辐射之后，酵母细胞的菌落生长减少。他们指出，较高的菌落生长率表明防晒霜仍然成功地将紫外线辐射降低到可接受的水平以下。防晒霜可减少酵母细胞暴露于紫外线辐射，从而使环境有利于生长 [ 2]。他们概述了酵母测定的较高生长表明紫外线辐射的较低渗透，这是防晒霜的理想结果之一。防晒霜被假定为避免暴露于紫外线辐射，旨在最大限度地减少这些辐射的影响 [ 18 ]。他们还概述了另一方面，酵母菌的菌落生长对环境变化高度敏感，特别是环境中紫外线辐射的增加。因此，他们还认为酵母测试可以观察酵母的菌落生长，从而得出有关防晒霜功效的结论。双酚 A 和壬基酚的影响，就像一些防晒霜一样，对酿酒酵母基因组的转录谱 [ 19]。他们发现，随着 SPF 的增加，酿酒酵母菌落的生长可能会增加，反之亦然，这表明双酚 A 和壬基酚作为一些防晒剂的有效性和功效。酵母菌落的生长对环境中紫外线辐射流行程度的变化非常敏感 [ 20 ]。他们还概述了酵母测定的较高增长率表明紫外线辐射的渗透较低，这是防晒霜的理想结果之一。

为验证花椒树皮提取物的乙酸乙酯部分的功效而进行的一项研究，用于确定其在减少 UVA/UVB 辐射方面的有用性和功效 [ 21 ]。他们概述了 SPF 必须高于 15 才能为使用酵母的测试提供最佳解决方案。他们还概述了防晒霜最大限度地减少紫外线辐射流入的能力是使其成为成功工具的核心标准。酵母的酵母菌落生长与酵母细胞在紫外线辐射下的存活率高度相关[ 2]。他们继续声称使用酵母细胞作为进行测试的工具是基于酵母细胞对这些辐射的敏感性。他们断言，酵母的存活并不一定意味着没有这些因素，而是必须将其解释为紫外线辐射量较低。酵母在制造防晒霜中的作用，并指出使用酵母作为测试物种并不是酵母的唯一作用，一些水生酵母不仅可以在高紫外线下存活，还可以利用它们的用于避免紫外线过滤的分泌物 [ 22 ]。他们断言，在生物防晒霜中使用酵母可能有助于提高防晒霜的功效。

酵母菌测试的生长增加表明紫外线辐射的渗透性较低，这是防晒霜的理想结果之一 [ 2 ]。Smaoui 等人。[ 17 ] 描述了防晒霜被假定为避免暴露于紫外线辐射，并旨在最大限度地减少这些辐射的影响。他们还强调，酵母菌落的生长对环境的变化非常敏感，尤其是环境中紫外线辐射流行程度的变化。他们还认为，酵母测试可以观察酵母菌落的生长，并得出有关防晒霜有效性的结论。库马尔 [ 21] 描述了在研究中使用酵母来识别紫外线辐射的影响对研究人员来说并不新鲜，因为这些酵母也被广泛用于研究。他们还声称，酵母易于生长的特性使其成为研究人员的最佳选择。

大多数酵母菌落被认为对紫外线很敏感，因为它们的存活率较低，但是，有些酵母菌不仅可以存活，还可以用作防晒霜 [ 1 ] [ 22 ]。他们还概述了使用酵母作为测试工具可能有助于确定防晒霜的 SPF 水平，因为 SPF 高于 15 的防晒霜可能促进酵母细胞的菌落生长，而 SPF 低于 15 的防晒霜可能无法保护酵母菌落免受紫外线伤害辐射之后酵母细胞的菌落生长降低。胡萝卜 [ 23] 分析了酵母生长的不同方面，了解它们在防晒霜预测试中的适用性。他们概述了使用酵母进行重新测试的目的在本质上很重要，因为它可靠地确定了酵母的生长水平，在 SPF 较低的情况下，酵母的菌落生长可能会降低。他们指出，在防晒霜的预测试中使用酵母对行业来说并不新鲜，几十年来它一直被大量用于此目的。Kim & Choi [ 24 ] 概述了酵母细胞的更高敏感性是主要特征之一，这使其成为防晒霜测试过程的指标。他们还概述了在暴露于紫外线辐射较少的情况下，酵母继续表现出较高的生长。

对以前文献的回顾强调，以前的研究涉及到酵母在防晒霜预测试中的使用的不同方面 [ 2 ] [ 25 ] [ 26 ]]。还发现防晒霜被假定为避免暴露于紫外线辐射，并旨在最大限度地减少这些辐射的影响。文献强调，易于培养酵母是研究人员设计研究人员的最佳选择，他们通过使用酵母来确定防晒霜的功效。还发现酵母细胞的更高敏感性是使其成为防晒剂测试过程的指标的主要特征之一。还发现酵母细胞广泛暴露于紫外线辐射后，酵母细胞的菌落生长减少。文献强调，较高的菌落生长率表明防晒霜大体上是成功的。同样重要的是要考虑文献，然而，缺乏定量研究来量化可能需要新研究的许多酵母菌落的影响。当前的研究将利用这一文献空白，因为它与当前研究的研究目标和问题非常一致。

2。材料和方法

实验所需材料为普通面包酵母、糖、尼龙布、涤纶布、温水、6个带琼脂的培养皿、30摄氏度的培养箱、吸管、2个SPF15、50的防晒霜。

该程序首先通过在 20 毫升温水中混合少量酵母和糖来创建酵母溶液。混合物应该是均匀的。培养皿标记为防晒、对照、SPF 15、SPF 50、棉和聚酯。标签是在培养皿的底部而不是在盖子上。将一毫升酵母溶液放在每个培养皿上，并均匀地铺在琼脂上，以使酵母细胞均匀分布。让酵母溶液排入琼脂中。酵母的接种是在无阳光的环境中进行的。对照培养皿直接孵育，同时在 SPF 15 培养皿顶部涂抹 SPF 15 防晒霜，并在 SPF 50 上涂抹 SPF 50 防晒霜。用棉布盖住标有棉的培养皿，用聚酯布盖住标有聚酯的培养皿。然后将所有的培养皿，包括一个标有太阳的培养皿带到室外，在阳光直射下晒6小时，然后擦掉防晒霜，从培养皿中取出衣服，然后培养两到三天。

3。结果与讨论

3.1。结果

方法部分中提到的方法和材料被组合用于进行当前研究的实验。在根据定义的方法处理所有这些板后，记录研究结果，如下所示。

在对照培养皿中有大约 75 个可数菌落，在标有 sun 的培养皿中没有可数菌落，在 SPF 15 中有 30 个菌落，而在 SPF 50 中有 60 个菌落，在棉花培养皿中有 10 个菌落，而尼龙中有 25 个菌落（表 1）。

不。

条件

殖民地的增长

1

对照培养皿有大约 75 个可数菌落。与其他培养皿相比，它标志着最佳生长

75 个殖民地

2

盖有防晒霜的培养皿 50

60 个殖民地

3

用棉布覆盖的培养皿

25个殖民地

4

用聚酯布覆盖的培养皿

15个殖民地

表 1。参考条件的菌落数。

3.2. 分析与讨论

比较培养皿中酵母细胞的生长情况，很明显没有阳光照射的培养皿具有最高的生长记录，有 75 个菌落。这是我们对结果的预期，因为接种后的培养皿没有暴露在阳光下，因此酵母细胞没有被杀死，因此能够大量生长。在标有太阳的培养皿中，它记录的生长最少，实际上没有菌落生长。这是因为暴露在阳光下后的紫外线辐射会破坏酵母细胞中的修复 DNA，从而导致几乎所有细胞因可能发生的突变而死亡。与标记为 PSF 50 的培养皿相比，标记为 PSF 15 的培养皿生长较少；这可以通过防晒霜在保护光辐射方面的寿命来体验。PSF 50 防晒霜的持续时间更长，因此能够更长时间地保护酵母细胞，而 PSF 15 可以做到。将聚酯覆盖的培养皿与棉覆盖的培养皿进行比较，聚酯覆盖的培养皿的生长速度高于棉覆盖的培养皿。这是因为与棉花相比，工业材料的纤维之间的空间更小，纤维分开允许紫外线通过它杀死更多的酵母细胞（图 1）。

从结果来看，酵母细胞需要避光，因为它对酵母细胞有灾难性的影响；这与人体细胞中的情况相同，因为具有相同的效果。一个人暴露在紫外线辐射下的次数越多，他们就越有可能经历心脏灼伤、皮肤癌，在最坏的情况下

图 1。酵母菌群生长。

由于 UVA 辐射，免疫力低下。预防总是胜于治疗，尽管有人无法 100% 预防紫外线辐射，但有多种方法可以预防辐射的毒性。

正确了解防晒霜有助于抑制紫外线的影响；与 PSF 值较低的防晒霜相比，PSF 值较高的防晒霜对个人的保护时间更长。在实验中，酵母培养皿在阳光下放置的时间越长，PSF 50 保护酵母细胞免受辐射的时间就越长。

衣服在抑制紫外线辐射方面也有很大的作用。与棉质衣物相比，涤纶和尼龙衣物具有更高的紫外线绝缘性。与空间较小的工业织物相比，制造棉的织物更铺展并具有更多空间，因此紫外线更容易穿透皮肤。

4。结论

研究结果表明，阳光照射对于维持较高水平的酵母生长是必要的，因为与其他用箔片暴露在阳光下的平板相比，未暴露在阳光下的平板显示出农场的生长/毫升相对较低或马口铁盖和防晒霜。防晒霜在使用和不使用箔或锡覆盖物的情况下显示其浓度高达 50%；然而，防晒霜浓度的进一步增加适得其反，因为在这种情况下没有观察到酵母菌落。酵母对紫外线的敏感性被认为是在培养箱中保持一些板，预计会显示出最高的生长。然而，在直接暴露于 100% 浓缩防晒霜之后，增长是第二低的。

4.1。建议

根据得出的结论，建议将遮盖物组合使用，以避免暴露程度和高达 50% 或 30% 的浓缩防晒霜，以获得最佳效果。在没有遮盖或直接暴露的情况下，可以使用浓度为50%的防晒霜。还建议避免仅在阳光照射的情况下使用箔或锡覆盖物，因为它可能无法促进酵母菌落的最佳生长。

4.2. 未来发展方向

目前的研究仍然局限于分析防晒剂对酵母菌群生长的影响，而没有控制防晒剂的 SPF。SPF 因子也可能对保护酵母免受紫外线伤害产生影响。例如，较高的 SPF 可能能够产生一些殖民地增长，而不是零增长。因此，未来研究的未来方向是考虑应用具有不同 SPF 的不同防晒剂来确定对酵母生长的确切影响。

利益冲突

作者声明与本文的发表没有利益冲突。

参考

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