Química do espaço pessoal suprimida por perfume e loção corporal dentro de casa
Um novo estudo mostra que o campo de oxidação humana gerado por pessoas em ambientes fechados é substancialmente influenciado por produtos de higiene pessoal
Em 2022, uma equipa liderada pelo Instituto Max Planck de Química descobriu que podem ser gerados níveis elevados de radicais OH em ambientes fechados, simplesmente devido à presença de pessoas e de ozono. Isto significa que: As pessoas geram o seu próprio campo de oxidação e alteram a química do ar interior à sua volta, dentro do seu próprio espaço pessoal. Agora, num estudo de acompanhamento, novamente em cooperação com uma equipa de investigação internacional, descobriram que os produtos de cuidados pessoais habitualmente aplicados suprimem substancialmente a produção humana de radicais OH. Estas descobertas têm implicações para a química de interiores, para a qualidade do ar dos espaços ocupados e para a saúde humana, uma vez que muitos dos químicos na nossa vizinhança imediata são transformados por este campo.
O ambiente interior contém múltiplas fontes de compostos químicos. Estas incluem emissões contínuas de materiais de habitação, como mobiliário, pavimentos e acessórios, mas também emissões periódicas intensas de actividades humanas, como cozinhar, fumar e limpar. Os produtos químicos do ar exterior também podem entrar em ambientes interiores através de infiltrações e ventilação. O ozono (O3) do exterior pode reagir com compostos do interior para criar um cocktail químico complexo no espaço interior. Uma vez que as pessoas passam cerca de 90% do seu tempo em ambientes fechados, a exposição a este conjunto diversificado de compostos químicos durante períodos prolongados é motivo de preocupação, especialmente porque os impactos na saúde humana de muitos desses produtos químicos continuam a ser mal conhecidos.
Com base nas suas descobertas em 2022, o grupo de investigação de Jonathan Williams do Instituto Max Planck de Química analisou mais de perto a forma como o campo de oxidação humano pode ser influenciado pelos produtos de higiene pessoal. "Dado que o campo de oxidação humano influencia a composição química do ar na zona de respiração e perto da pele, afecta a nossa ingestão de produtos químicos, o que, por sua vez, tem impacto na saúde humana. Por conseguinte, é interessante examinar de que forma os produtos de cuidados pessoais podem influenciar a força e a extensão espacial do campo OH auto-gerado", explica Jonathan Williams.
As medições experimentais efectuadas pela equipa do Max Planck foram apoiadas por Manabu Shiraiwa e a sua equipa da Universidade da Califórnia (Irvine, EUA) e pelo grupo de Donghyun Rim da Universidade Estatal da Pensilvânia.
"A nossa equipa adoptou uma abordagem única para simular as concentrações de compostos químicos perto dos seres humanos no ambiente interior", disse Shiraiwa. "Desenvolvemos um modelo químico de última geração capaz de simular reacções do ozono com a pele e o vestuário humanos que podem levar à formação de compostos orgânicos semi-voláteis".
"Aplicámos um modelo tridimensional de dinâmica de fluidos computacional para simular a evolução do campo de oxidação em torno dos ocupantes humanos", disse Rim. "Esta abordagem de modelação integrada realça o impacto dos produtos de higiene pessoal no campo de oxidação humano."
Os produtos de higiene pessoal afectam o campo de oxidação humano
Em primeiro lugar, os investigadores examinaram a forma como a aplicação de loção corporal afecta a química na periferia das pessoas testadas. Depois, investigaram a forma como o perfume aplicado na pele afecta a composição química do ar interior. Em ambos os casos, Williams e a sua equipa verificaram que a concentração de OH à volta dos voluntários diminuía. Isto significa: Diminuiu em comparação com o caso padrão sem cosméticos, em que o ozono reage na pele humana para formar produtos em fase gasosa que reagem novamente no ar com o ozono para formar OH.
No que diz respeito ao perfume, os investigadores explicam a diminuição do OH com o principal componente do perfume, o etanol: reage com o OH, consumindo-o, uma vez que o etanol não produz OH quando reage com o ozono.
"Relativamente à loção corporal, podemos explicar o declínio de duas formas. Uma é que o fenoxietanol - um químico presente na loção corporal - reage com o OH mas não gera OH com o ozono. Isto é o mesmo que o perfume com etanol. A segunda explicação é simplesmente que a loção corporal se interpõe no caminho da reação do ozono com o esqualeno na pele", afirma o químico atmosférico Jonathan Williams.
"A aplicação conjunta de uma fragrância e de uma loção mostrou que as fragrâncias têm um impacto na reatividade e concentração do OH durante períodos de tempo mais curtos, enquanto as loções mostram efeitos mais persistentes, consistentes com a taxa de emissões de compostos orgânicos destes produtos de cuidados pessoais", resume Nora Zannoni, primeira autora do estudo publicado na revista de investigação Science Advances. Trabalha atualmente no Instituto de Ciências Atmosféricas e do Clima em Bolonha, Itália.
Implicações para a química de interiores
Embora existam milhares de fragrâncias e loções diferentes no mercado, há algumas conclusões gerais válidas para qualquer produto que a equipa internacional de investigação retira com base nos seus testes:
De acordo com as novas descobertas deste estudo, seria expetável que uma fragrância aplicada em interiores suprimisse o campo de oxidação humana pessoal. Em contraste com as fragrâncias, as loções têm composições mais variáveis. Apesar da sua composição variável, espera-se que a maior parte das loções suprimam o campo de oxidação humana devido a uma combinação de diluição dos constituintes do óleo da pele e a uma interação reduzida entre o O3 e a pele. Além disso, as loções comercializadas contêm conservantes que actuam como agentes antimicrobianos. O fenoxietanol, amplamente utilizado, contribui ainda mais para suprimir o campo de oxidação humana, reagindo com os radicais OH, como demonstrado experimentalmente neste estudo.
"Se comprarmos um sofá numa grande empresa de mobiliário, este é testado para detetar emissões nocivas antes de ser posto à venda. No entanto, quando nos sentamos no sofá, transformamos naturalmente algumas dessas emissões devido ao campo de oxidação que geramos. Isto pode criar muitos compostos adicionais na nossa zona de respiração cujas propriedades não são bem conhecidas ou estudadas. Curiosamente, a loção corporal e o perfume parecem atenuar este efeito", afirma Jonathan Williams.
Estas descobertas fazem parte do projeto ICHEAR (Indoor Chemical Human Emissions and Reactivity Project) que reuniu um grupo de cientistas internacionais da Dinamarca (DTU), EUA (Rutgers University) e Alemanha (MPI). A modelização fazia parte do projeto MOCCIE baseado na Universidade da Califórnia em Irvine e na Universidade Estatal da Pensilvânia. Ambos os projectos foram financiados por subsídios da Fundação A. P. Sloan.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
Publicação original
Nora Zannoni, Pascale S. J. Lakey, Youngbo Won, Manabu Shiraiwa, Donghyun Rim, Charles J. Weschler, Nijing Wang, Tatjana Arnoldi-Meadows, Lisa Ernle, Anywhere Tsokankunku, Gabriel Bekö, Pawel Wargocki, Jonathan Williams; "Personal care products disrupt the human oxidation field"; Science Advances, Volume 11
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