Campo di ossidazione umano: la presenza del corpo modifica l’aria che respiriamo, ma solo quando non usiamo lozioni e altri prodotti per la cura personale

L’atmosfera indoor potrebbe essere molto diversa da come ce la aspettiamo: tutt’altro che stabile e immacolata, l’aria che respiriamo negli spazi chiusi dà vita a continue reazioni chimiche alimentate da composti provenienti dalle fonti più disparate. All’interno dei nostri edifici sigillati vi sono emissioni più o meno costanti, come quelle generate dai materiali di mobili e rivestimenti e da attività quotidiane come il cucinare, ma anche le molecole d’ozono che arrivano dall’esterno.

In più, anche gli esseri umani modificano la composizione chimica dell’aria negli ambienti chiusi: la semplice presenza del corpo umano, infatti, produce un campo di ossidazione, una sorta di “atmosfera personale” ricca di radicali OH estremamente reattivi che si formano quando l’ozono reagisce con alcune sostanze naturalmente presenti sulla nostra pelle. Lo ha rivelato nel 2022 uno studio internazionale guidato dal Max Planck Institute for Chemistry che ha appena ricevuto un importante aggiornamento: i ricercatori, infatti, hanno scoperto che l’uso di lozioni e profumi impedisce la formazione di radicali OH da parte dell’uomo, influenzando notevolmente il campo di ossidazione umano.

Aria indoor: l’ozono e il campo di ossidazione umano

L’aria degli ambienti chiusi è ricca di composti chimici. Ci sono le emissioni continue prodotte dai materiali di mobili, pavimenti e arredi e quelle, più intense, generate durante attività quotidiane come la cottura dei pasti o la pulizia della casa. A queste si aggiungono le sostanze presenti nell’aria esterna, che possono facilmente raggiungere gli ambienti indoor tramite la ventilazione.

L’ozono proveniente dall’esterno, in particolare, può reagire con i composti presenti negli ambienti chiusi creando un complesso cocktail chimico all’interno degli edifici in cui passiamo la maggior parte del nostro tempo. L’analisi dell’aria indoor è già da qualche anno sotto la lente degli scienziati: l’esposizione prolungata alle numerose sostanze individuate all’interno di case, scuole e ospedali, infatti, potrebbe avere un impatto sulla salute umana di cui ancora non conosciamo i contorni.

Ma anche noi contribuiamo alle reazioni che si sviluppano all’interno degli spazi chiusi: lo ha scoperto, nel 2022, un team internazionale guidato dal Max Planck Institute for Chemistry. L’ozono proveniente dall’atmosfera, infatti, reagisce anche con gli esseri umani presenti all’interno di una stanza. L’incontro tra il corpo umano e l’ozono produce il radicale ossidrile (OH), un radicale libero estremamente reattivo composto da un atomo di ossigeno legato a un atomo di idrogeno con un elettrone spaiato. Il radicale ossidrile è naturalmente presente anche all’aperto, dove prende parte all’ossidazione di diverse sostanze inquinanti presenti nell’atmosfera (caratteristica grazie alla quale si è guadagnato l’appellativo di “radicale spazzino”).

La presenza di sostanze ossidanti come l’OH nelle immediate vicinanze delle persone costituisce il campo di ossidazione umano, un gradiente di concentrazione di sostanze ossidanti distribuito intorno a ognuno di noi – quello che altri ricercatori hanno definito “l’atmosfera del corpo umano”.

Campo ossidativo umano, pelle e profumi: il nuovo studio

Come si legge nello studio del 2022, l’ozono reagisce soprattutto con gli oli e i grassi naturalmente presenti sulla nostra pelle, in particolare con lo squalene, che costituisce il 10% dei lipidi della nostra pelle. Sostanze come lo squalene reagiscono con l’ozono sviluppando radicali OH, dando vita al cosiddetto campo di ossidazione umano. Questa reazione rilascia una serie di composti chimici che possono a loro volta reagire con l’ozono, aumentando ulteriormente i livelli di radicali liberi nell’aria.

Sulla base dei risultati ottenuti dagli esperimenti condotti alla Technical University of Denmark (DTU) di Copenhagen nel 2021, il team di ricerca di Jonathan Williams del Max Planck Institute for Chemistry ha esaminato più da vicino il campo di ossidazione umano, scoprendo che l’uso dei prodotti per la cura personale ha un notevole impatto sull’atmosfera del corpo umano.

Le misurazioni sperimentali sono state supportate dal team di Manabu Shiraiwa dell’Università della California e da quello di Donghyun Rim della Pennsylvania State University, che hanno sviluppato un modello chimico in grado di simulare le reazioni dell’ozono con la pelle e con gli indumenti umani e applicato un modello di fluidodinamica tridimensionale per simulare l’evoluzione del campo di ossidazione intorno agli umani.

L’effetto di profumi e lozioni, si legge nella ricerca pubblicata su Science, è stato quindi calcolato combinando le misurazioni dell’aria all’interno della camera a clima controllato della DTU con le simulazioni del modello messo a punto dai ricercatori statunitensi.

Come lozioni e profumi cambiano l’atmosfera intorno a noi

In un contesto privo di cosmetici, l’ozono reagisce con la pelle umana per formare sostanze che reagiscono a loro volta con l’ozono per generare OH. Ma in presenza di profumi e lozioni la concentrazione di OH intorno ai volontari diminuisce sensibilmente. Nel caso del profumo, spiegano i ricercatori, il calo dell’OH è dovuto al componente principale del prodotto, cioè l’etanolo, che reagisce con il radicale ossidrile consumandolo (e producendo tutt’altro quando a sua volta reagisce con l’ozono). Come spiega Williams, poi,

“Per quanto riguarda la lozione per il corpo possiamo spiegare il calo in due modi. Uno è che il fenossietanolo, una sostanza chimica contenuta nelle lozioni per il corpo, reagisce con l’OH ma non genera OH reagendo con l’ozono – la stessa cosa del profumo con l’etanolo. La seconda spiegazione è che semplicemente la crema per il corpo ostacola la reazione dell’ozono con lo squalene presente sulla pelle”.

Nonostante esistano centinaia di prodotti e formulazioni diverse, i ricercatori credono che la maggior parte delle creme in commercio sopprima il campo di ossidazione umano, diluendo gli oli naturalmente presenti sulla pelle e riducendo l’interazione tra la quest’ultima e l’ozono. Un effetto amplificato dalla presenza di conservanti e agenti antimicrobici largamente utilizzati nella produzione di cosmetici, come appunto il fenossietanolo.

“Se acquistiamo un divano da una grande azienda di mobili, sappiamo che prima di essere messo in vendita è stato testato per le emissioni nocive. Ma quando ci sediamo su quel divano trasformiamo naturalmente alcune di queste emissioni grazie al campo di ossidazione che generiamo”,

spiega il professor Williams. Oggi sappiamo anche che lozioni per il corpo e profumi sembrano attenuare questo effetto – una scoperta che può cambiare profondamente il modo in cui pensiamo alla qualità dell’aria negli spazi chiusi.

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