Sonnenschutzmittel aus Nussschalen?

Herstellung nützlicher Verbindungen aus nicht essbaren Pflanzenabfällen durch Xylochemie

19.08.2019 - Südafrika

Ein Team internationaler Wissenschaftler hat einen umweltfreundlichen Weg gefunden, um potenzielle Sonnenschutzmittel aus Cashewnussschalen, einem Abfallstoff, herzustellen.

Das Team der "grünen Chemiker" der Universität Witwatersrand arbeitet zusammen mit Kollegen von Universitäten in Deutschland, Malawi und Tansania an Techniken zur Herstellung nützlicher Verbindungen aus Holz und anderen schnell wachsenden nicht essbaren Pflanzenabfällen durch ein chemisches Verfahren namens Xylochemie (Holzchemie). Durch die Verwendung von Cashewnussschalen hat das Team neue aromatische Verbindungen mit guter UVA- und UVB-Absorption entwickelt, die zum Schutz von Menschen, Tieren sowie Polymeren oder Beschichtungen vor schädlichen Sonnenstrahlen eingesetzt werden können.

UV-Strahlen sind für die meisten Materialien schädlich, wobei ihre Auswirkungen zu Verfärbungen von Farbstoffen und Pigmenten, Verwitterung, Vergilbung von Kunststoffen, Verlust von Glanz und mechanischen Eigenschaften führen, während sie zu Sonnenbrand, vorzeitiger Alterung und sogar zur Entstehung von potenziell tödlichen Melanomen bei Mensch und Tier führen können.

Um UV-Schäden zu vermeiden, werden sowohl organische als auch anorganische Verbindungen als UV-Filter eingesetzt. Ideale organische UV-Filter zeigen eine hohe UV-Absorption von UVA-Strahlen (im Bereich von 315-400 nm) und UVB-Strahlen (280-315 nm). Eine wichtige Familie von UV-Absorbermolekülen stammt von aromatischen Verbindungen, den sogenannten Phenolen, die eine wasserstoffgebundene Hydroxylgruppe enthalten, die eine wichtige Rolle bei der Ableitung der absorbierten Energie spielt.

So ist beispielsweise eine organische Verbindung namens Oxybenzon ein häufiger Bestandteil, der auch Kunststoffen zugesetzt wurde, um den UV-Abbau zu begrenzen. Ein großer Nachteil der heutigen UV-Schutzmittel ist neben ihrem petrochemischen Ursprung ihr negativer Einfluss auf aquatische Ökosysteme, die mit einer schlechten biologischen Abbaubarkeit verbunden sind.

Infolgedessen wird die Aufmerksamkeit der Aufsichtsbehörden immer größer und die Produktion von Sonnenschutzprodukten wird durch strengere Vorschriften geregelt.

"Mit den aktuellen Bedenken über die Nutzung fossiler Ressourcen für die chemische Synthese funktioneller Moleküle und die Wirkung aktueller UV-Absorber in Sonnenschutzmitteln auf das Ökosystem wollten wir einen Weg finden, neue UV-Absorber aus Cashewnussschalenflüssigkeit (CNSL) als nicht essbare, bio-erneuerbare Kohlenstoffressource herzustellen", sagt Professor Charles de Koning von der Wits School of Chemistry und Hauptautor des Papiers zusammen mit Till Opatz von der Johannes Gutenberg Universität in Mainz.

"Cashewnussschalen sind ein Abfallprodukt in der Cashewzucht, vor allem in Tansania, so dass die Suche nach einem nützlichen, nachhaltigen Weg zur Verwendung dieser Abfallprodukte zu völlig neuen, umweltfreundlichen Vorgehensweisen führen kann."

Das Team hat bereits eine Patentanmeldung eingereicht, um das Verfahren in Südafrika zu kommerzialisieren.

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