アルニカ花エキス(アルニカエキス)とは…成分効果と毒性を解説

抗炎症成分 血行促進成分 美白成分
アルニカ花エキス
[化粧品成分表示名称]
・アルニカ花エキス、アルニカエキス

[医薬部外品表示名称]
・アルニカエキス

キク科植物アルニカの花から抽出したエキスです。

アルニカ花エキスの成分組成は、天然成分のため国や地域および時期によって変化がありますが、主に、

  • アルニシン
  • フラボン
  • タンニン
  • トリテルペノイド
  • サポニン
  • カロチノイド

などで構成されています(文献2:2006)

消炎効果、鎮静効果、血行促進効果があるため、ヨーロッパでは民間薬として広く用いられており、俗に転び傷の万能薬といわれ、捻挫、打撲などに外用されています。

国内でも鎮痛剤としてアルニカチンキまたはアルニカエキスが湿布剤に広く用いられており、その消炎作用・鎮痛作用・血行促進作用は広く認められています。

化粧品に配合される場合は、

これらの目的で、スキンケア化粧品、洗顔料、洗浄製品、メイクアップ化粧品など様々な製品に使用されます(文献2:2006)

チロシナーゼ、TRP-1、TRP-2およびPmel17活性抑制による色素沈着抑制作用

チロシナーゼ、TRP-1、TRP-2およびPmel17活性抑制による色素沈着抑制作用に関しては、主にトラキサスタン型トリテルペンによるものですが、まず前提知識として皮膚におけるメラニン合成の仕組みを解説しておきます。

以下の図のように、

紫外線におけるメラニン生合成までのプロセス

皮膚は主に紫外線を浴びることで紫外線の情報をメラノサイトまで伝達し、紫外線情報がメラノサイトに伝達されると、メラノサイト内でアミノ酸のひとつであるチロシンにチロシナーゼという活性酵素が結合することでメラニン合成が始まります。

メラニン合成が始まると、それぞれの段階でチロシナーゼ、TRP-1、TRP-2という活性酵素と結合し、またPmel17というメラノソーム構造タンパク質がメラノソームに転送されることで、ドーパ、ドーパキノンと段階を踏み、メラニン合成の一部がユウメラニン(黒色メラニン)に合成されます。

2007年に資生堂が実施したアルニカ花エキスから単離したトラキサスタン型トリテルペン(3β,16β-dihydroxy-21a-hydroperoxy-20(30)-taraxastene)のメラニン合成阻害検証によると、

培養したB16メラノーマ細胞にトラキサスタン型トリテルペン(3β,16β-dihydroxy-21a-hydroperoxy-20(30)-taraxastene)を0.0625、0.125または0.25μg/mL添加して観察したところ、トラキサスタン型トリテルペンは用量依存的にメラニンを阻害し、0.25mg/mLでメラニン蓄積は完全に阻害された。

この化合物のIC50値(50%阻害濃度)は、0.02mg/mL(0.04mM)であり、陽性対照であるメキノール(4-メトキシフェノール)のIC50値は0.25mg/mL(2.01mM)であるため、この化合物は広く使用されている脱色素材であるメキノールよりも50倍強力であり、少なくともin vitro試験では医薬部外品の美白剤として使用されるアルブチンよりもはるかに強力であった。

次に、トラキサスタン型トリテルペン添加の有無で培養細胞におけるチロシナーゼ活性およびチロシナーゼタンパク質の量を検討したところ、培養細胞におけるチロシナーゼ活性は、0.0625mg/mL~0.25mg/mLの濃度範囲にわたってチロシナーゼの量と並行して用量依存的に抑制された。

また、ほかのメラノソームタンパク質、TRP-1,TRP-2およびPmel17も同じ濃度範囲で用量依存的に抑制され、0.25mg/mLでは完全に阻害された。

次に、これらのタンパク質がトラキサスタン型トリテルペンによって転写調節されるどうかを調査したところ、以下のグラフ(∗1)のように、

∗1 Contは無添加、[1]はトラキサスタン型トリテルペン(3β,16β-dihydroxy-21a-hydroperoxy-20(30)-taraxastene)のことです。

アルニカ花エキスから単離したトラキサスタン型トリテルペンのメラニン合成酵素およびメラノソーム構造タンパク質の抑制作用

TRP-1,TRP-2およびPmel17のmRNA発現は、トラキサスタン型トリテルペンの存在下で阻害され、これらの阻害率は非存在と比較して有意であった。

これらの結果から、アルニカ花エキスに含まれるトラキサスタン型トリテルペン(3β,16β-dihydroxy-21a-hydroperoxy-20(30)-taraxastene)がチロシナーゼおよび関連遺伝子の発現を低下させ、チロシナーゼ、TRP-1、TRP-2およびPmel17のタンパク質レベルを低下させると考えるのは合理的であった。

このような研究結果が報告されており(文献3:2007)、アルニカ花エキスが濃度依存的にチロシナーゼ、TRP-1、TRP-2およびPmel17を抑制する複合的な色素沈着抑制作用が明らかにされています。

ACTH抑制による色素沈着抑制作用

ACTH抑制による色素沈着抑制作用に関しては、まず前提知識としてACTHについて解説します。

紫外線によるメラニン生合成のメカニズムはチロシナーゼ、TRP-1、TRP-2およびPmel17活性抑制による色素沈着抑制作用で解説しましたが、近年は紫外線だけでなくストレスによっても皮膚の色素沈着が引き起こされることが報告されています(文献7:1997)

ストレスによる色素沈着は紫外線によるものとは異なり、身体がストレスを感じた際に、脳下垂体前葉で産生される副腎皮質刺激ホルモンであるACTH(Adrenocorticotropic Hormone)が副腎皮質に作用しステロイドホルモンの産生を促進し、身体はストレスに対して防御態勢をとりますが、その結果のひとつが皮膚におけるメラノサイトの活性化であると考えられています。

ACTHは、情報伝達物質(メラノサイト活性化因子)であるα-MSH(メラノサイト刺激刺激ホルモン)の前駆体であるだけでなく、それ自体もメラニン産生を促進する性質を有しており、メラノサイトに存在するMC1R(メラノコルチンレセプター-1)に結合することでメラノサイトを活性化させると考えられています(文献6:2008)

このようなストレスによるメラノサイト活性化は、紫外線によるメラノサイトの活性化とは異なり、ACTHによるメラノサイトの活性化が主体であるため、紫外線による色素沈着抑制作用を有した皮膚外用剤では十分な効果が期待できないので注意が必要です。

2008年に丸善製薬によって技術公開されているアルニカ抽出物のACTH阻害作用検証によると、

B16メラノーマ細胞にACTHを添加して促進されるメラノサイトの活性化を、B16メラノーマ細胞のチロシナーゼ活性を指標として測定したところ、以下の表のように、

アルニカ抽出物濃度(%) チロシナーゼ活性阻害率
0.025 52.0%
0.0125 28.6%

アルニカ抽出物を添加した場合に特異的なACTH阻害によるチロシナーゼ活性化阻害を示すことが認められた。

このことから、アルニカ抽出物はACTH阻害によるチロシナーゼ活性化阻害作用、すなわちACTH阻害作用にもとづくメラノサイト活性化抑制作用を有することが確認できた。

また配合濃度は0.0001%~10%が好ましく、最適濃度は0.001%~5%の範囲である。

このような検証結果が明らかにされており(文献6:2008)、アルニカ抽出物にACTH抑制によるメラノサイト活性化抑制作用(色素沈着抑制作用)が認められています。

複合植物エキスとしてのアルニカ花エキス

フィトデセンシタイザーABBAという複合植物エキスは、以下の成分で構成されており、

効果および配合目的は、

  1. 抗炎症(接触皮膚炎抑制)
  2. 抗炎症(ヒスタミン遊離抑制)
  3. メディエーター抑制(ヒスタミン遊離抑制)

とされており、それぞれポイントの違う植物エキスの相乗効果によって炎症およびかゆみを多角的に予防するもので、化粧品成分一覧にこれらの成分が併用されている場合はフィトデセンシタイザーABBAであると推測することができます。

ファルコレックスBX32という複合植物エキスは、以下の成分で構成されており、

効果および配合目的は、

  1. 抗菌(フケ菌)
  2. 抗酸化(過酸化脂質生成抑制)

とされており、植物エキスの相乗効果によって頭皮を多角的に健やかにするもので、化粧品成分一覧にこれらの成分が併用されている場合はファルコレックスBX32であると推測することができます。

ファルコレックスBX43という複合植物エキスは、以下の成分で構成されており、

効果および配合目的は、

  1. 抗酸化(SOD様)
  2. 抗酸化(過酸化脂質生成抑制)

とされており、活性酸素抑制および過剰な皮脂抑制などそれぞれポイントの違う植物エキスの相乗効果によって多角的に酸化を防止するもので、化粧品成分一覧にこれらの成分が併用されている場合はファルコレックスBX43であると推測することができます。

ファルコレックスBX51という複合植物エキスは、以下の成分で構成されており、

効果および配合目的は、

  1. 角質水分量増加
  2. 経表皮水分損失抑制
  3. 抗酸化(SOD様)

とされており、それぞれポイントの違う植物エキスの相乗効果によって角質層の水分保持および活性酸素抑制するもので、化粧品成分一覧にこれらの成分が併用されている場合はファルコレックスBX51であると推測することができます。

エムエスエキストラクト<マンスールS>という複合植物エキスは、以下の成分で構成されており、

効果および配合目的は、

  1. 収れん作用

とされており、植物エキスの相乗効果によって皮膚を多角的に引き締めるため、化粧品成分一覧にこれらの成分が併用されている場合はエムエスエキストラクト<マンスールS>であると推測することができます。

実際の使用製品の種類や数および配合量は、海外の1984-1998年の調査結果になりますが、以下のように報告されています。

アルニカ花エキスの配合製品数と配合量の調査結果(1984-1998年)

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アルニカ花エキスの安全性(毒性・刺激性・アレルギー)について

アルニカ花エキスの現時点での安全性は、外原規2006規格の基準を満たした成分が収載される医薬部外品原料規格2006に収載されており、皮膚刺激性はほとんどなく、眼刺激性は非刺激性または最小限の眼刺激性であり、皮膚感作性(アレルギー性)の報告もほとんどないため、一般的に安全性に問題のない成分であると考えられます。

ただし、キク科植物にアレルギーを有している場合は販売メーカーにキク科植物アレルギー原因物質の除去の有無を問い合わせて確認してください。

また、バリア機能が低下している場合またはアレルギー性皮膚炎を有している場合は、皮膚炎を起こす可能性があり、ごくまれに陽性反応も報告されているため、パッチテストを実施した上での使用を推奨します。

以下は、この結論にいたった根拠です。

皮膚刺激性について

“Cosmetic Ingredient Review”の「Final Report on the Safety Assessment of Arnica Montana Extract and Arnica Montana」(文献1:2001)によると、

  • [ヒト試験] 30人の被検者にアルニカ花エキス、ブチレングリコールおよび水の混合物(それぞれの濃度は不明)を適用し、適用48および72時間後にDraize法に従って皮膚反応を評価したところ、48時間で1人の被検者に反応が観察されたが、72時間では陽性反応はなかった(一丸ファルコス,1995)
  • [ヒト試験] アルニカ花エキスとヒマワリ種子油の混合物1%を含むボディクリームの刺激性を評価するために、4日間の短期間連続刺激性試験を実施した。ボディクリームは閉塞パッチ適用した(詳細は不明)ところ、アルニカ花エキスとヒマワリ種子油の混合物1%の皮膚刺激スコアは最大8のうち0.43であり、許容範囲内の刺激性であった(CTFA,1988)

と記載されています。

試験データをみるかぎり、皮膚刺激はほとんどなしまたは教範囲内と報告されているため、皮膚刺激性はほとんどないと考えられます。

眼刺激性について

“Cosmetic Ingredient Review”の「Final Report on the Safety Assessment of Arnica Montana Extract and Arnica Montana」(文献1:2001)によると、

  • [動物試験] 6匹のウサギの片眼の結膜嚢に50%アルニカ花エキスおよび5%アルニカ花エキスを含むコーンオイルを点眼し、眼はすすがず、検査したところ、5%%アルニカ花エキスを含むコーンオイルは非刺激性であり、50%アルニカ花エキスは最小限の眼刺激性であった(CTFA,1981)
  • [動物試験] 3匹のウサギの片眼の結膜嚢にアルニカ花エキス(1%-5%)、大豆オイル(>50%)およびトコフェロール(<0.1%)の混合物0.5mLを点眼し、1,2,8,24,48および72時間後および4,5,6および7日後に眼刺激性を評価したところ、24時間で結膜の発赤が観察され、すべてのウサギで2時間でわずかなケモーシスが観察された。他の影響は観察されなかった。この混合物は眼の周りの塗布に関して懸念を引き起こすものではないと結論付けられた(IBR,1972)
  • [動物試験] 6匹のウサギの片眼の結膜嚢にアルニカ花エキス(1%-5%)、大豆オイル(>50%)およびトコフェロール(<0.1%)の混合物0.1mLを点眼し、眼はすすがず検査したところ、Draize法に従った眼刺激性スコアは最大110のうち1.0であり、1,2および3日目にはそれぞれ0であった(Consumer Product Testing,1977)
  • [動物試験] 3匹のウサギの片眼の結膜嚢にアルニカ花エキスとヒマワリ種子油の混合物1%を含む2つのフェイシャルクリームを点眼し、眼はすすがず検査したところ、アルニカ花エキスとヒマワリ種子油の混合物1%を含む2つのフェイシャルクリームの眼刺激性は最小限であった(CTFA,1986)

と記載されています。

試験データをみるかぎり、ほとんどの試験で非刺激性または最小限の眼刺激性と報告されているため、眼刺激性は非刺激または最小限の眼刺激性と考えられます。

皮膚感作性(アレルギー性)について

“Cosmetic Ingredient Review”の「Final Report on the Safety Assessment of Arnica Montana Extract and Arnica Montana」(文献1:2001)によると、

  • [ヒト試験] 25人の被検者の腕ににアルニカ花エキスとヒマワリ種子エキスの混合物1%を含むフェイスクリームを誘導期間において前処理として1%ラウリル硫酸ナトリウム0.1mLを24時間閉塞パッチ適用し、パッチ除去後にフェイスクリーム0.1mLを5回にわたって48~72時間閉塞パッチ適用した。10日間の無処置期間の後に反対側の腕に10%ラウリル硫酸ナトリウム0.1mLを1時間閉塞パッチ適用し、パッチ除去後に試験物質を含むチャレンジパッチを48時間適用した。パッチ除去1および24時間後に皮膚反応を評価したところ、アルニカ花エキスとヒマワリ種子エキスの混合物1%を含むフェイスクリームはいずれの被検者においても感作反応を誘発しなかった(Ivy Laboratories,1988)
  • [ヒト試験] 93人の被検者の背中にアルニカ花エキスとヒマワリ種子エキスの混合物1%を含むスキンケアクリームを誘導期間において週3回3週刊にわたって24時間閉塞パッチ適用し、次いで2週間の無処置期間の後に未処置部位にチャレンジパッチを適用し、パッチ除去24および48時間後に皮膚反応を評価したところ、誘導期間およびチャレンジ期間に紅斑反応は確認されず、アルニカ花エキスとヒマワリ種子エキスの混合物1%を含むスキンケアクリームは増感剤ではなかった(CTFA,-)
  • [ヒト試験] アレルギー性皮膚炎を有する119人の被検者にアルコール中に10%アルニカエキスを含む多くの化粧品成分を国際的に受け入れられている欧州標準シリーズに従い、2日間パッチ適用し、パッチ除去20分後および1および2日後に皮膚反応を評価したところ、1人の被検者で陽性反応を引き起こした(de Groot et al,1988)
  • [ヒト試験] 15人の被検者に0.5%アルニカエキスを含むワセリンを24時間適用し、適用20分後および1,48および96時間後に試験部位を評価したところ、3人の被検者が陽性反応を示し、そのうち2人の被検者はアルニカ花粉そのものにも陽性反応を示した(Wrangsjo Ros. and Wahlberg,1990)

と記載されています。

試験データをみるかぎり、ほとんどの被検者において皮膚感作性なしと報告されているため、皮膚感作性はほとんどないと考えられます。

ただし、キク科植物にアレルギーを有している場合は販売メーカーにキク科植物アレルギー原因物質の除去の有無を問い合わせて確認してください。

また、バリア機能が低下している場合またはアレルギー性皮膚炎を有している場合は、皮膚炎を起こす可能性があり、ごくまれに陽性反応も報告されているため、パッチテストを実施した上での使用を推奨します。

安全性についての捕捉

一般的な植物ハーブとしてのアルニカエキスでは、成分組成としてセスキテルペンラクトン類(アルニフォリン、ヘレナリン)などが含まれていますが、この成分には皮膚アレルギー発現の可能性が認められています(文献4:2016;文献5:2016)

閲覧可能な化粧品原料メーカーの成分組成をみるかぎりでは、セスキテルペンラクトン類は含まれていないのですが、すべての企業を調査できているわけではなく、またオーガニック系製品、マッサージオイル、アロマオイルなどではこの成分を含む可能性があるため、気になる場合は事前に販売企業に問い合わせることを推奨します。

化粧品毒性判定事典による毒性判定について

化粧品成分名 判定
アルニカ花エキス

参考までに化粧品毒性判定事典によると、アルニカ花エキスは△(∗2)となっており、一般的に安全性に問題はないと考えられます。

∗2 毒性判定事典の毒性レベルは「毒性なし」「△」「■」「■■」となっており、△は2~3個で■1個に換算し、■が多いほど毒性が強いという目安になり、製品の毒性成分の合計が■4つ以上なら使用不可と判断されます。

∗∗∗

アルニカ花エキスは抗炎症成分、美白成分にカテゴライズされています。

成分一覧は以下からお読みください。

参考:抗炎症成分 美白成分

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文献一覧:

  1. “Cosmetic Ingredient Review”(2001)「Final Report on the Safety Assessment of Arnica Montana Extract and Arnica Montana」,<http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1080/1091581015290254711> 2018年6月16日アクセス.
  2. 日光ケミカルズ(2006)「植物・海藻エキス」新化粧品原料ハンドブックⅠ,361.
  3. Kazuhisa MAEDA, Tomoko NAITOU, Kenichi UMISHIO, Tadao FUKUHARA, Akira MOTOYAMA(2007)「A Novel Melanin Inhibitor: Hydroperoxy Traxastane-Type Triterpene from Flowers of Arnica montana」Biol.Pharm.Bull(30)(5),873-879.
  4. AHPA(米国ハーブ製品協会), Zoe Gardner, Michael McGuffin, et al.(2016)「Arnica spp.」メディカルハーブ安全性ガイドブック 第2版,77-80.
  5. 林真一郎(2016)「アルニカ」メディカルハーブの事典 改定新版,8-9.
  6. 川嶋 善仁(2008)「メラノサイト活性化抑制剤、及び皮膚外用剤」特開2008-074777.
  7. 神永 博子, 他(1997)「ストレスと皮膚 -過密ストレスモデルによる皮膚生理学的変化-」日本皮膚科学会雑誌(107)(5),615.

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