ボタンエキスとは…成分効果と毒性を解説

抗炎症成分 抗酸化成分 抗菌成分 美白成分 保湿成分 バリア改善成分 血行促進成分 抗シワ成分 抗老化成分
ボタンエキス
[化粧品成分表示名称]
・ボタンエキス

[医薬部外品表示名称]
・ボタンエキス

ボタン科植物ボタン(学名:Paeonia suffruticosa 英名:Peony)の根皮からエタノールBG(1,3-ブチレングリコール)、またはこれらの混合液で抽出して得られるエキスです。

ボタンエキスの成分組成は、抽出方法や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、

  • モノテルペン類:ペオニフロリン
  • フェノール類:ペオノール
  • アラントイン
  • タンニン

などで構成されています(文献1:2006;文献2:2017)

ボタンは中国を代表する国花で花王とも讃えられており、古くから薬用や観賞用に栽培され、唐時代に大流行したといわれています。

日本には奈良あるいは平安時代に渡来し栽培され、江戸時代にボタン栽培が流行し、薬用としてはおもに奈良県桜井付近で栽培されています。

薬用にするときは開花前に蕾を取り去り、苗から4~5年目の根を掘り取り、根から木芯を抜き取り根皮としたものを生薬にします。

薬理学的には、抗炎症、血小板凝集抑制作用のほか、抗菌、鎮痛、抗アレルギー作用なども知られています(文献3:2011)

漢方では、清熱涼血・活血化瘀の効能があり、熱性疾患にみられる斑疹、鼻血、吐血、下血、月経不順、炎症などに用いられます(文献3:2011)

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、メイクアップ化粧品、頭皮ケア製品、ボディケア製品、洗顔料、ヘアケア製品、シート&マスク製品など様々な製品に使用されます(文献1:2006;文献4:2010;文献6:2013;文献7:1994;文献9:2006)

弱酸性皮膚における皮膚常在菌のバランス保持による抗菌作用

弱酸性皮膚における皮膚常在菌のバランス保持による抗菌作用に関しては、まず前提知識として皮膚常在菌について解説します。

一般に、健常なヒト皮膚上には皮膚常在菌と呼ばれる多種の微生物が常在して微生物叢を形成し、皮膚の恒常性を保つ一因となっており、皮膚常在菌には、主に、

  • アクネ菌(Propionibacterium acnes)
  • 表皮ブドウ球菌(Staphylococcus epidermidis)
  • 黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)

などが大半を占めています。

表皮ブドウ球菌と黄色ブドウ球菌は拮抗関係にあり、黄色ブドウ球菌に対して表皮ブドウ球菌の優位性を高めることが健康な皮膚をつくるための重要な要因のひとつであると考えられています(文献8:2001)

これら常在菌は、皮膚上でバリア機能として働いている一方で、皮脂分泌の亢進により皮脂貯留が起こることで増殖し、それにともなって増殖したアクネ菌や表皮ブドウ球菌に存在するリパーゼも増加することにより、皮脂成分であるトリグリセリドが分解され、遊離脂肪酸が増加し、炎症を引き起こすといわれています。

また健全な皮膚では常在菌の大部分を占める表皮ブドウ球菌の数に変動が少なく、一定の菌数を保っていることが報告されています(文献7:1994)

これらの背景から常在菌を一定に保つことにより、皮膚の炎症の予防および改善が期待できると考えられます。

1994年にクラブコスメチックによって公開された技術情報によると、

健常な皮膚は弱酸性を保っており、弱酸性で抗菌性を有する生薬抽出物の連用が、皮膚常在菌数を効果的にコントロールすると考え、弱酸性領域で殺菌・抗菌性を有する植物抽出物を検討した。

弱酸性条件下(pH5.5)で、各種抽出物(アマチャワレモコウクジン、エンジュ、カリンエイジツシャクヤク、ボタンピ、オウバクオウレン)0.05mLの種々の細菌に対する抗菌性をディスク法による薬剤感受性試験(∗1)によって阻止円の直径を計測したところ、以下の表のように、

∗1 ディスク法による薬剤感受性試験とは、抗菌薬または抗菌作用を有する植物抽出物の塗布したディスクを菌の中に1日置き、細菌に耐性があるかどうかを調べる方法で、耐性がなければディスクの周りに菌は繁殖せず、ディスクを中心とした円の直径を阻止円として計測します。

生薬名 黄色ブドウ球菌 表皮ブドウ球菌
アマチャ 15.2mm 12.0mm
ワレモコウ 12.0mm 12.3mm
クジン 17.0mm 19.5mm
エンジュ 14.0mm 13.7mm
カリン 14.0mm 10.0mm
エイジツ 10.5mm 13.0mm
シャクヤク 9.0mm 10.0mm
ボタンピ 10.0mm 10.2mm
オウバク 21.5mm 15.5mm
オウレン 24.5mm 18.3mm

ボタンピ抽出物は、黄色ブドウ球菌および表皮ブドウ球菌に抗菌性を有していることが示された。

また、0.2%ボタンピ抽出物の表皮ブドウ球菌に対する生育阻害率をpH5.5(弱酸性)およびpH7.2(中性)に調整して測定したところ、以下の表のように、

生薬名 pH5.5(弱酸性) pH7.2(中性)
ボタンピ 44.4% 67.4%

ボタンピ抽出物は、弱酸性下で有意な表皮ブドウ球菌阻害作用を有することを確認した。

このような検証結果が明らかにされており(文献7:1994)、ボタンエキスに弱酸性皮膚における皮膚常在菌(黄色ブドウ球菌、表皮ブドウ球菌)のバランス保持による抗菌作用が認められています。

CXCR3抑制による抗炎症作用・色素沈着抑制作用

CXCR3抑制による抗炎症作用・色素沈着抑制作用に関しては、まず前提知識としてCXCR3について解説します。

以下の紫外線による炎症およびメラニン合成の構造図をみてもらうとわかりやすいと思うのですが、

炎症の仕組み

紫外線を浴びた皮膚には活性酸素が発生し、それに起因して様々な情報伝達物質(メラノサイト活性化因子)がメラノサイトに届けられることで、メラノサイト内でメラニンの生合成が始まったり、一方で様々な段階を経て炎症性物質が活性化して炎症を誘発し、また炎症によってもメラノサイトが活性化してメラニンの生合成が活性化します。

CXCR3は、上図の炎症性サイトカインのひとつであるCXCケモカインを受け取る炎症性物質(ケモカイン受容体)のひとつであり、CXCケモカインを受け取ることで炎症を起こします。

2010年にマンダムによって報告されたボタンエキスにおける紫外線の炎症抑制による美白効果検証によると、

紫外線によって起こるサンバーン(∗2)を抑える成分を百数十種類から探索したところ、ボタンエキスにサンバーンを抑える高い効果があることがわかった。

∗2 サンバーンとは、即時的に発熱、発赤、腫れや痛みを生じさせるUVBによる即時的な日焼け症状のことで、大量に紫外線を浴びると皮膚の毛細血管が充血を起こし、1時間もしないうちに皮膚が赤みを帯びサンバーンが始まります(文献5:2002)。

そこで、ボタンエキスのサンバーンを抑える効果にどのような炎症物質が関わっているかを明らかにするためにDNAマイクロアレイを用いた解析の結果、炎症物質CXCR3(chemokine(C-X-C motif)receptor 3)が紫外線によって増加すること、ボタンエキスがCXCR3を抑える効果を有していることを発見した。

さらに、以下のグラフのように、ボタンエキスによってCXCR3の量を抑制したところ、

ボタンエキスによるCXCR3抑制作用

色素沈着の元となるメラニン量が減少することが判明した。

この結果により、ボタンエキスを皮膚に塗布することで、紫外線によるサンバーンを抑制し、その後の色素沈着も抑制できると考え、実際にヒト皮膚でボタンエキスの効果を評価したところ、以下のグラフのように、

ボタンエキスによる紫外線照射後の炎症抑制作用

サンバーンによって起こる血流の上昇を有意に抑制し、また以下のグラフのように、

ボタンエキスによる紫外線照射後の色素沈着抑制作用

サンバーンの後に生じる色素沈着も顕著に抑制していることが明らかとなった。

このような検証結果が明らかにされており(文献4:2010)、ボタンエキスに紫外線照射におけるCXCR3抑制による色素沈着抑制作用が認められています。

セラミド合成促進による保湿・バリア改善作用

セラミド合成促進による保湿・バリア改善作用に関しては、まず前提知識としてセラミドについて解説します。

以下の角質層の構造および細胞間脂質におけるラメラ構造図をみてもらうとわかりやすいと思うのですが、

角質層の構造

細胞間脂質におけるラメラ構造の仕組み

角質層のバリア機能は、生体内の水分蒸散を防ぎ、外的刺激から皮膚を防御する重要な機能であり、バリア機能には角質と角質の隙間を充たして角質層を安定させる細胞間脂質が重要な役割を果たしています。

細胞間脂質は、主にセラミド、コレステロール、遊離脂肪酸などで構成され、これらの脂質が角質細胞間に層状のラメラ構造を形成することによりバリア機能を有すると考えられています。

セラミドは、細胞間脂質の50%以上を占める主要成分であり、皮膚の水分保持能およびバリア機能に重要な役割を果たしており、バリア機能が低下している皮膚では角質層中のセラミド量が低下していること(文献10:1989)、またアトピー性皮膚炎患者では角質層中のコレステロール量の減少は認められないがセラミド量は有意に低下していることが報告されています(文献11:1991;文献12:1998)

またヒト皮膚には7系統のセラミドが存在することが確認されており、全種類のセラミドが角質層に存在する比率で補われることが理想的ですが、セラミドを適正な比率で補充することは技術的に困難であるため、生体内におけるセラミド合成を促進することが重要であると考えられています。

2006年に日本メナード化粧品によって公開された技術情報によると、

生体内におけるセラミド合成を促進する成分・物質を検討したところ、コメクズアンズスイカズラユキノシタ、テンチャ、ラフマ、サンザシイザヨイバラ、エゾウコギ、ナツメシソオウレンサイシン、コガネバナ、キハダクワ、ボタン、シャクヤクチンピムクロジチョウジユリダイズシロキクラゲの抽出物によりセラミド合成が促進されることを見出した。

in vitro試験において、マウスケラチノサイト由来細胞を培養した培地を用いて、試料未添加のセラミド合成促進率を100とした場合の試料添加時のセラミド合成促進量を計測したところ、以下の表のように、

試料 抽出方法 10μg/mLあたりのセラミド合成促進率(%)
コメ 熱水 110
エタノール 115
クズ 熱水 133
エタノール 145
アンズ 50%BG水溶液 123
エタノール 137
スイカズラ 熱水 116
エタノール 122
ユキノシタ 熱水 121
テンチャ エタノール 115
ラフマ エタノール 114
サンザシ 50%BG水溶液 130
イザヨイバラ 熱水 112
エタノール 115
エゾウコギ 熱水 129
ナツメ 熱水 162
エタノール 152
シソ エタノール 187
オウレン 熱水 150
サイシン 熱水 145
エタノール 165
コガネバナ 50%BG水溶液 118
熱水 121
キハダ 熱水 178
エタノール 195
クワ 熱水 129
エタノール 145
ボタン 熱水 116
50%BG水溶液 126
シャクヤク 熱水 112
チンピ 熱水 111
エタノール 117
ムクロジ エタノール 115
チョウジ 熱水 114
ユリ 50%BG水溶液 115
ダイズ エタノール 120
熱水 129
シロキクラゲ 熱水 125

ユリ抽出物は、無添加と比較してセラミド合成促進効果を示した。

このような検証結果が明らかにされており(文献9:2006)、ボタンエキスにセラミド合成促進による保湿・バリア改善作用が認められています。

コラゲナーゼ、ゼラチナーゼA、MMP-3、MMP-11増加抑制による抗シワ・抗老化作用

コラゲナーゼ、ゼラチナーゼA、MMP-3、MMP-11増加抑制による抗シワ・抗老化作用に関しては、まず前提知識として、線維芽細胞の働きおよび真皮タンパク質分解酵素(コラゲナーゼ、ゼラチナーゼA、MMP-3、MMP-11)について解説します。

以下の皮膚における真皮の構造図をみてもらうとわかりやすいと思うのですが、

皮膚における真皮の潤い成分

真皮は主にヒアルロン酸、コラーゲン、エラスチンによって皮膚のハリ・弾力を支えており、線維芽細胞がヒアルロン酸やコラーゲンを産生しています。

また、通常コラーゲン、エラスチン、ヒアルロン酸は、それぞれ真皮タンパク質分解酵素によって産生と分解のバランスをとって一定量を保持しています。

2013年にポーラ化成によって報告されたボタンエキスの真皮タンパク質分解酵素抑制検証によると、

ポーラ化成は、細胞の核の変形が皮膚の状態に影響をおよぼすと考えて研究を進めており、真皮線維芽細胞に圧縮を加えると線維芽細胞の核が変形し、核が変形することで以下のグラフのように、

核の変形による各タンパク分解酵素の増加率

コラーゲンやエラスチンを分解する真皮タンパク分解酵素が顕著に増加することを見出した。

この真皮線維芽細胞の核の変形は、顔の表情の変化による慢性的な肌の屈曲により生じやすく、表情圧(表情により皮膚が圧縮される力)によって核が変形し、肌の老化に影響をおよぼすと考えられます。

また、真皮線維芽細胞の核の変形が原因と考えられる早老症は、皮膚が若いうちから固いことに着目し、核の変形を人為的に引き起こした真皮線維芽細胞の各種タンパク質分解酵素のmRNA(∗3)発現を解析したところ、コラゲナーゼ、ゼラチナーゼA、MMP-3(ストロメライシン-1)、MMP-11(ストロメライシン-3)といったコラーゲンやエラスチンなどの真皮を構成する成分を分解するタンパク質分解酵素が増加することを発見した。

∗3 mRNAとは、メッセンジャー・リボ核酸(messenger RNA)の略で、酵素などのタンパク質を細胞の中で合成するためにDNAの遺伝情報の一部を写し取り、伝達する核酸の一種です。

そこで、これらのタンパク分解酵素の増加を防ぐ成分を探索したところ、以下のグラフのように、

核の変形により増加するタンパク分解酵素に対するボタンエキスの抑制作用

ボタンエキスにそれぞれの真皮タンパク分解酵素の増加を抑制する効果を見出した。

このような検証結果が明らかにされており(文献6:2013)、ボタンエキスにコラゲナーゼ、ゼラチナーゼA、ストロメライシン-1、ストロメライシン-3といった真皮タンパク質分解酵素抑制作用が認められています。

複合植物エキスとしてのボタンエキス

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HGL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. 育毛
  2. 抗炎症(アラキドン酸耳浮腫抑制)
  3. 抗炎症(ヒスタミン遊離抑制)
  4. 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育毛作用が確認されているもので、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HGLであると推測することができます(文献5:2011)

フィトブレンドTIPS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. 育毛
  2. 抗炎症(接触皮膚炎抑制)
  3. 抗炎症(ヒスタミン遊離抑制)
  4. 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ブレンドTIPSであると推測することができます。

エバーセルホワイト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. メラニン重合阻害作用
  2. メラニン生成抑制作用(B16メラソーマ)
  3. メラニン生成抑制作用(耳介表皮)
  4. メラニン生成抑制作用(チロシナーゼ阻害)

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メラニン生合成を多角的に阻害するもので、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エバーセルホワイトであると推測することができます。

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ボタンエキスの安全性(刺激性・アレルギー)について

ボタンエキスの現時点での安全性は、医療上汎用性があり有効性および安全性の基準を満たした成分が収載される日本薬局方ならびに外原規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、また10年以上の使用実績があり、化粧品配合量および通常使用下において、一般的に皮膚刺激および皮膚感作性(アレルギー性)はほとんどないと考えられます。

ただし、詳細な試験データがみあたらず、データ不足のため詳細は不明です。

以下は、この結論にいたった根拠です。

皮膚刺激性および皮膚感作性(アレルギー性)について

化粧品配合量および通常使用下において、一般的に皮膚刺激および皮膚感作性(アレルギー性)はほとんどないと考えられますが、詳細な安全性試験データがみあたらず、データ不足のため詳細は不明です。

眼刺激性について

詳細な試験データはみあたらず、データ不足のため詳細は不明です。

∗∗∗

ボタンエキスは抗炎症成分、抗酸化成分、抗菌成分、美白成分、保湿成分、バリア改善成分、抗老化成分、血行促進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 抗酸化成分 抗菌成分 美白成分 保湿成分 バリア改善成分 抗老化成分 血行促進成分

∗∗∗

文献一覧:

  1. 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,383.
  2. 原島 広至(2017)「ボタンピ(牡丹皮)」生薬単 改訂第3版,200-201.
  3. 鈴木 洋(2011)「牡丹皮(ぼたんぴ)」カラー版 漢方のくすりの事典 第2版,434.
  4. “株式会社マンダム”(2010)「ボタンエキスが紫外線による炎症を抑制することで美白効果を実現することを発見」, <https://www.mandom.co.jp/release/2010/src/2010120101.pdf> 2018年8月18日アクセス.
  5. 朝田 康夫(2002)「サンタン、サンバーンとは」美容皮膚科学事典,193-194.
  6. “ポーラ化成株式会社”(2013)「ボタンエキスに核の変形による“真皮成分の分解”を抑制する効果を発見」, <http://www.pola-rm.co.jp/pdf/release_20131028.pdf> 2018年8月18日アクセス.
  7. 株式会社クラブコスメチックス(1994)「皮膚外用剤」特開平6-279256.
  8. 石坂 要, 他(2001)「健常人より分離した皮膚常在菌について」日本化粧品技術者会誌(35)(1),34-41.
  9. 日本メナード化粧品株式会社(2006)「セラミド合成促進剤」特開2006-111560.
  10. G Grubauer, et al(1989)「Transepidermal water loss:the signal for recovery of barrier structure and function.」The Journal of Lipid Research(30),323-333.
  11. Imokawa G, et al(1991)「Decreased level of ceramides in stratum corneum of atopic dermatitis: an etiologic factor in atopic dry skin?」J Invest Dermatol.(96)(4),523-526.
  12. Di Nardo A, et al(1998)「Ceramide and cholesterol composition of the skin of patients with atopic dermatitis.」Acta Derm Venereol.(78)(1),27-30.

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