抗菌成分の解説と成分一覧
化粧品において抗菌成分というと、一般的には、
- 防腐：製品の品質を長期間安定させるために製品自体の菌の繁殖を抑制する成分
- 皮膚常在菌やフケ菌の増殖抑制：様々な原因により皮膚表層部や皮膚および頭皮表面で過剰に増殖し皮膚および頭皮の健常性を損なっている原因菌の増殖を抑制する成分
これら2種類のどちらかを目的に配合されますが、製品自体の抗菌を目的とした成分は防腐剤として安定化成分に分類しており、また化粧品に配合される防腐剤一覧でも解説しています。
そのため、ここでは皮膚表層部や皮膚および頭皮表面において健常性を害する原因菌(∗1)の増殖を抑制する成分を抗菌成分とし、この作用について解説します。
∗1 健常性を害する菌とは、絶対的に有害というものではなく、多数の微生物がバランスして皮膚の健常性を維持している常在菌において様々な原因からそのバランスが崩れた場合に増殖し、皮膚状態に害をおよぼす菌のことを指します。
[皮膚] 皮膚常在菌の解説と種類
皮膚表面および皮脂腺開口部には多数の微生物が存在しており、その中でも健康なヒトの皮膚に高頻度で検出される病原菌をもたない微生物を皮膚常在菌と呼んでいます（文献1:1986;文献2:1994）。
健常な皮膚表面およびの主な皮膚常在菌の種類としては、20-69歳までの健常女性84人の頬より菌を採取し分離同定したところ、以下の表のように(∗2)、
∗2 好気性とは、酸素を利用した代謝機構を備えていること、嫌気性とは増殖に酸素を必要としない性質のことです。
| 分類 | 名称 | 性質 | 検出率（%） |
|---|---|---|---|
| グラム陽性桿菌 | アクネ菌（cutibacterium acnes） | 嫌気性 | 100.0 |
| グラム陽性球菌 | 表皮ブドウ球菌（staphylococcus epidermidis） | 好気性 | 79.1 |
| グラム陽性細菌 | ミクロコッカス属（micrococcus） | 好気性 | 41.2 |
| グラム陽性球菌 | 黄色ブドウ球菌（staphylococcus aureus） | 好気性 | 8.7 |
| グラム陽性細菌 | 枯草菌（bacillus subtilis） | 好気性 | 6.1 |
すべての人からアクネ菌が検出され、次いで表皮ブドウ球菌が79.1%の人から検出されたことから、これらが主要な皮膚常在菌であると考えられます（文献2:1994）。
皮膚常在菌の平均的な菌数については、被検者の頬1c㎡あたりの平均菌数を検討したところ、以下のグラフのように、
最も多く検出されたのはアクネ菌、次いで表皮ブドウ球菌であり（文献2:1994）、この試験結果は従来の試験データ（文献1:1986）とも同様であることから、一般に健常な皮膚状態かつこれらの皮膚常在菌が存在する場合はこれらの皮膚常在菌が大部分を占めていると考えられます。
また、皮膚常在菌は年齢による菌数の差はほとんどなく、年齢よりは個々人での菌数の差に大きなばらつきがあるのが特徴といえます（文献3:2001）。
[皮膚] 皮膚に対する皮膚常在菌の影響
皮膚常在菌は、皮膚上の皮表脂質やアミノ酸などを生育のための栄養源とし、1000種もの菌がお互いに競合と調和関係を構築しながら安定した叢（フローラ）を形成することで、通常は病原性を示すことなく、むしろ外部からの病原菌の侵入を防ぐ一種のバリア機能を発揮していると考えられています（文献1:1986;文献4:2018）。
2008年に米国で発足したHMP（human microbiome project：ヒトマイクロバイオームプロジェクト）によって皮膚細菌叢の解析がすすんでいますが（文献5:2018）、個々の皮膚常在菌の同定や皮膚への影響、また皮膚常在菌の相互作用などに関して、2020年時点では明らかになっていないことが多いのが現状です。
ただし、主要な皮膚常在菌の皮膚に対する影響は明らかになってきているので、それらについて解説します。
1.アクネ菌
アクネ菌は嫌気性菌であり、酸素のある環境ではほとんど増殖できないため、毛穴や皮脂腺に存在しており、皮脂分解酵素であるリパーゼ（lipase）を産生・分泌し、皮脂の構成成分であるトリグリセリドを脂肪酸とグリセリンに分解することによって皮膚を弱酸性に保ち、黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus）など病原性の強い細菌の増殖を抑制する役割を担っています（文献6:2011）。
一方で、以下のニキビの種類・重症度図をみてもらうとわかりやすいと思いますが、
様々な要因から皮脂の分泌量が過剰に増えることによって毛穴開口部の角層が硬くなり毛穴を塞いだり、角質細胞と脂質の混合物が詰まることによってせばめられると毛穴に皮脂が溜まり、アクネ菌にとっては酸素が少なく栄養が多い理想的な環境となるため、アクネ菌が過剰に増殖することが知られています。
アクネ菌が増殖するメカニズムとしては、アクネ菌がリパーゼを分泌しトリグリセリドを分解することによって生じる脂肪酸の一種であるオレイン酸が毛穴開口部の角層を硬くし、アクネ菌の生育を促進することから（文献7:1970）、アクネ菌がリパーゼを分泌することでオレイン酸を産生し、閉塞環境を強化しながら増殖していくというものになります（文献2:1994）。
アクネ菌は、増殖しなければニキビの原因菌になりませんが、皮脂の分泌量が増えて何かの理由で毛穴が塞がり増殖すると、アクネ菌から産生された脂肪酸や増殖した菌体の成分が炎症を引き起こすことから（文献8:1970;文献9:1980;文献10:1972）、ニキビの発生から悪化の要因であると考えられています。
2.表皮ブドウ球菌
表皮ブドウ球菌は好気性菌であり、酸素を利用した代謝機構を備えていることから皮膚表面に存在し、皮脂分解酵素であるリパーゼ（lipase）を産生・分泌し、汗や皮脂の構成成分であるトリグリセリドを脂肪酸とグリセリンに分解することによって皮膚表面に潤いを付与するとともに弱酸性に保ち、黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus）など病原性の強い細菌の増殖を抑制する役割を担っています。
また、皮脂の構成成分であるスクアレンは紫外線曝露によって酸化されやすいことが報告されていますが（文献11:1991）、表皮ブドウ球菌およびそのタンパク分解物は高い抗酸化能を有しており、紫外線によるスクアレンの酸化に対しても比較的高い抗酸化効果が認められていることから（文献2:1994）、表皮ブドウ球菌は抗酸化性の高いペプチド（タンパク分解物）を産生することで、皮脂の過酸化を抑制し皮膚障害を防止していると考えられています。
3.黄色ブドウ球菌
黄色ブドウ球菌は、好気性菌であり、酸素を利用した代謝機構を備えていることから皮膚表面や毛穴に存在し、通常は問題ありませんが、病原性が高く、皮膚がアルカリ性に傾くと増殖し皮膚炎などを引き起こすことが知られています。
また、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、健常な皮膚を保持す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3:2001）。
このような背景から、皮膚常在菌がバランスした健常な皮膚状態であればアクネ菌や黄色ブドウ球菌の存在は問題ではありませんが、何らかの皮膚異常からアクネ菌や黄色ブドウ球菌が増殖し皮膚常在菌バランスが崩れた場合は、増殖した菌の抑制や表皮ブドウ球菌を増やすといったアプローチが皮膚常在菌バランスの改善、しいては皮膚状態の改善に重要であると考えられます。
[皮膚] 皮膚における抗菌ペプチドの解説と種類
抗菌ペプチドとは、病原性微生物から宿主を守る自然免疫反応として機能するペプチド(∗3)の総称です（文献12:2009）。
∗3 ペプチド（peputide）とは、一般に2-50個程度のアミノ酸がペプチド結合により短い鎖状につながった分子の総称であり、いくつか例外はありますが50個以上のアミノ酸結合はタンパク質に分類されます。
抗菌ペプチドは、活性が未確認のものまで合わせればその数は優に4桁となると予測されていますが、ヒト皮膚において主な抗菌ペプチドは、以下の表のように、
| 分類 | 名称 | 正式名称 | 対象菌種 |
|---|---|---|---|
| ディフェンシン （defensin） | hBD-1 | human beta-defensin-1（ヒトβディフェンシン-1） | 黄色ブドウ球菌 |
| hBD-2 | human beta-defensin-1（ヒトβディフェンシン-2） | 黄色ブドウ球菌 | |
| hBD-3 | human beta-defensin-1（ヒトβディフェンシン-3） | 黄色ブドウ球菌 アクネ菌 | |
| カテリシジン （cathelicidin） | LL-37 | hcap18/LL-37 | 幅広い菌種 |
| リボヌクレアーゼ （ribonuclease） | RNase7 | ribonuclease7（リボヌクレアーゼ7） | 黄色ブドウ球菌 アクネ菌 |
これらの抗菌ペプチドが代表的なものとして報告されています(∗4)（文献13:2005;文献14:2011;文献15:2014）。
∗4 これらの抗菌ペプチドは皮膚以外に発現するものもあり、抗菌を示す菌種はこれ以外にもありますが、ここでは皮膚に関する抗菌対象種のみを選択して記載しています。
また、皮膚常在菌において表皮ブドウ球菌をはじめ、乳酸球菌（lactococcus）やレンサ球菌（streptococcus）など多くのグラム陽性菌が他の細菌の増殖を阻害する抗菌ペプチドを産生することが明らかにされています（文献14:2011）。
一方で、尋常性ざ瘡（ニキビ）やアトピー性皮膚炎などは皮膚常在菌叢の不均衡によって生じることが知られていますが、この不均衡には皮膚常在菌だけでなく抗菌ペプチド産生の変化が関与していることも示唆されています（文献14:2011）。
このような背景から、増殖することで皮膚に悪影響をおよぼす原因菌を抑制する抗菌ペプチドを増加させるアプローチは、皮膚常在菌バランスの改善、しいては皮膚状態の改善に重要であると考えられます。
[皮膚] 皮膚に対する抗菌アプローチ
化粧品において皮膚に対する抗菌成分とは、皮膚常在菌叢のバランスを崩し皮膚状態の健常性を損なった原因菌の増加を抑制する成分であり、実際の抗菌作用としては、
- アクネ菌または黄色ブドウ球菌の増殖抑制
- 有用菌の増殖促進
- 抗菌ペプチドの発現促進
主にこのように作用する成分が報告されており、これらのうち1つ以上の効果を有することで皮膚の炎症、尋常性ざ瘡（ニキビ）、アトピー性皮膚炎などの症状改善にアプローチします。
[頭皮] フケの解説とフケに関与する常在菌
フケ（頭垢）とは、表皮細胞の角化現象（ターンオーバー）により頭皮の角質から剥がれ落ちた角片に、皮脂や汗、ホコリが混じったものであり、皮膚の新陳代謝から生じる角片（垢）と同じですが、年齢的に皮脂の分泌が盛んになる20歳前後に最も多くなり、フケに含まれる皮脂の割合によって「乾性」と「湿性」に分類されます（文献16:2002）。
フケが増殖する原因としては、頭皮の常在菌に分解された皮脂分解物が酸化した過酸化脂質による頭皮を刺激、強い界面活性剤やアルカリ石鹸による刺激により表皮細胞の代謝（分裂）を促進し、その結果として剥がれ落ちる角片が増え、フケが異常に目立ってくるフケ症(∗5)となると考えられています（文献16:2002;文献17:2006）。
∗5 フケ症の多くは脂漏をともなうことから湿性フケであり、その重症化した症状が脂漏性皮膚炎と理解されています。
フケ症に関与する常在菌としては、真菌の一種であるピチロスポルム・オバーレ（Pityrosporum ovale：P.ovale）が広く知られていましたが、1996年以降はピチロスポルム・オバーレとピチロスポルム・オルビクラーレ（Pityrosporum orbiculare：P.orbiculare）との統一菌種としてマラセチア・フルフル（Malassezia furfur：M.furfur）と命名されたことから、現在はマラセチア菌として知られています（文献17:2006;文献18:2012）。
[頭皮] フケに対する抗菌アプローチ
化粧品においてフケに対する抗菌成分とは、フケの原因菌増加を抑制する成分であり、実際の抗菌作用としては、
- マラセチア菌（Malassezia furfur）の増殖抑制
主にこのように作用する成分が報告されており、この効果を有することでフケの予防や改善にアプローチします。
∗∗∗
文献一覧：- 桑山 三恵子, 他（1986）「健常女性の皮膚常在菌叢と皮膚の性状」日本化粧品技術者会誌(20)(3),167-179.
- 末次 一博, 他（1994）「皮膚常在菌の皮膚状態に与える影響」日本化粧品技術者会誌(28)(1),44-56.
- 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.
- 岡部 美代治（2018）「皮膚常在菌の化粧品への応用と今後の展望」Fragrance Journal(46)(12),17-20.
- 冨田 秀太（2018）「HMPから10年 - 皮膚細菌叢研究のトピックス」Fragrance Journal(46)(12),12-16.
- E.A. Grice, et al（2011）「The skin microbiome」Nature Reviews Microbiology(9),244-253.
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- G.F. Webster, et al（1980）「Characterization of serum-independent polymorphonuclear leukocyte chemotactic factors produced byPropionibacterium acnes」Inflammation(4),261-269.
- S.M. Puhvel, et al（1972）「The Production of Hyaluronidase (Hyaluronate Lyase) by Corynebacterium Acnes」Journal of Investigative Dermatology(58)(2),66-70.
- 河野 善行, 他（1991）「化学発光検出器を用いたHPLCによるヒト皮表脂質過酸化物の定量」油化学(40)(9),715-718.
- 岩室 祥一（2009）「抗菌ペプチドによる先天的生体防御機構と内分泌系の接点を探る」比較内分泌学(35)(133),71-92.
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- R.L. Gallo, et al（2011）「Microbial Symbiosis with the Innate Immune Defense System of the Skin」Journal of Investigative Dermatology(131)(10),1974-1980.
- 後藤 悠, 他（2014）「月経周期におけるニキビ悪化と皮膚抗菌ペプチド hBD-3 の関連性」IFSCC2014パリ大会・国内報告会講演要旨集.
- 朝田 康夫（2002）「フケの種類と手入れは」美容皮膚科学事典,394-400.
- クラーレンス・R・ロビンス（2006）「フケ、頭皮フレーキングおよび頭皮ケア」毛髪の科学 第4版,328-334.
- 清 佳浩（2012）「マラセチア関連疾患」Medical Mycology Journal(53)(2),97-102.
抗菌成分一覧
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- ヒスタミン遊離抑制による抗アレルギー作用、アクネ菌増殖抑制による抗菌作用、クローディン-1およびオクルディン発現促進によるバリア改善作用目的で化粧品に配合される成分、オウレンエキスの効果や安全性について解説します。
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- 抗菌作用、鎮静作用、NGF阻害による抗炎症作用、皮膚水分量蒸散抑制による保湿作用、5α-リダクターゼ阻害による脱毛防止作用、毛根由来細胞の増殖促進作用、発毛促進作用、毛髪の成長促進作用、MITF遺伝子の発現量増加による抗白髪作用目的で化粧品に配合される成分、ホップ花エキスの効果や安全性について解説します。
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- ホップ末
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- 抗菌作用、鎮静作用、NGF阻害による抗炎症作用、皮膚水分量蒸散抑制による保湿作用、5α-リダクターゼ阻害による脱毛防止作用、毛根由来細胞の増殖促進作用、発毛促進作用、毛髪の成長促進作用、MITF遺伝子の発現量増加による抗白髪作用目的で化粧品に配合される成分、ホップ末の効果や安全性について解説します。
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- ムクロジ果皮エキス
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- 界面活性による洗浄作用および乳化補助作用、酵母、アクネ菌、フケ菌および皮膚糸状菌に対する抗菌作用、セラミド合成促進による保湿・バリア改善作用、ヘパラナーゼ活性阻害による抗シワ・抗老化作用目的で化粧品に配合される成分、ムクロジ果皮エキスの効果や安全性について解説します。
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- 香料、コルチゾール増加抑制による抗ストレス作用、抗菌作用、収れん作用目的で化粧品に配合される成分、ラベンダーエキス(2)の効果や安全性について解説します。
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- メラニン生合成抑制およびチロシナーゼ活性抑制による色素沈着抑制作用、皮膚柔軟によるエモリエント作用、黄色ブドウ球菌増殖抑制による抗菌作用目的で化粧品に配合される成分、リノール酸の効果や安全性について解説します。
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- ローマカミツレエキス
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- 優れた抗炎症作用、抗菌作用、皮膚代謝促進作用、アルカリホスファターゼ抑制による腋消臭作用目的で化粧品に配合される成分、ローマカミツレエキスの効果や安全性について解説します。
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- ローマカミツレ花エキス
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- 優れた抗炎症作用、抗菌作用、皮膚代謝促進作用、アルカリホスファターゼ抑制による腋消臭作用目的で化粧品に配合される成分、ローマカミツレ花エキスの効果や安全性について解説します。
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