抗酸化成分の解説と成分一覧
抗酸化成分とは、皮膚（生体）において酸素が関与する有害な反応を減弱もしくは除去する成分の総称ですが、同様の作用を有していても製品自体の酸化を防止する品質安定化の目的で使用（配合）される成分は酸化防止剤に分類しており、目的によって皮膚や製品自体に使い分けられている場合はどちらのカテゴリにも記載しています。
生体の酸化還元反応と酸化ストレス
動物は、生体内でエネルギーを産生するために酸素（O₂）を必要としますが、呼吸から生体に取り込まれた酸素のほとんどは、血液を通じて細胞に存在するミトコンドリアに輸送され、以下のミトコンドリアの構造をみてもらうとわかりやすいと思いますが、
ミトコンドリア内でクエン酸回路、電子伝達系による代謝反応を通じて、最終的にエネルギー分子であるATP（Adenosine tri-phosphate：アデノシン三リン酸）を産生するために用いられ[1a]、最終的には水（H₂O）と二酸化炭素に分解されて呼気、糞便、尿、汗の形で生体外に排出されます[2]。
このミトコンドリア内の電子伝達系代謝過程において、酸素の一部はミトコンドリア内膜から漏れ出た電子と反応して活性酸素（ROS：Reactive Oxygen Species）の一種であるスーパーオキシド（superoxide：O₂⁻）に変わりますが、正常な状態においては抗酸化酵素や抗酸化物質により速やかに除去されることが知られています[1b][3a]。
一方で、以下のような内外要因で過剰な活性酸素が誘発されたり、抗酸化酵素や抗酸化物質による防御メカニズムの機能が低下し十分に機能しなくなると、生体内の酸化還元反応バランスが崩壊し、その結果として活性酸素が体内に蓄積し、細胞・組織に酸化ストレスが生じることが知られています[1c][3b]。
| 分類 | 過剰な活性酸素の主な誘発要因 |
|---|---|
| 外的要因 | 紫外線、放射線、環境汚染物質、有害化学物質 など |
| 内的要因 | 疾病、精神的・心理的ストレス、炎症 など |
生体においてはこれらの要因がありますが、皮膚における最大の要因は紫外線です[4][5][6]。
活性酸素種およびフリーラジカルの解説とこれらによる酸化ストレス障害について
活性酸素とは、酸素分子（O₂）がより反応性の高い化合物に変化したものの総称です[7a]。
活性酸素は、正常な状態においては抗酸化酵素や抗酸化物質により速やかに除去されますが、内外要因によって生体内の酸化還元反応バランスが崩壊し活性酸素が蓄積していくと、細胞膜に影響を与えて過酸化脂質を産生し、この過酸化脂質が連鎖的に細胞を酸化し細胞のダメージを集積することで、老化をはじめ様々な皮膚の健常性を損なう酸化ストレス障害を引き起こすことが知られています[7b]。
酸素から産生される活性酸素種の発生メカニズムは、以下のように、
酸化力を有する酸素（O₂）が、比較的容易に電子を受けてスーパーオキシド（superoxide：O₂⁻）を生成し、さらに酸化が進むと過酸化水素（H₂O₂）、ヒドロキシルラジカル（HO）を経て、最終的に水（H₂O）になるというものです[8a]。
この活性酸素発生メカニズムのほかにも光依存型活性酸素発生系として、紫外線の曝露により酸素（O₂）が光などのエネルギーを吸収して一重項酸素（¹O₂）に変化するメカニズム[9]や一酸化窒素（NO）の産生[10a]が知られており、こここではスーパーオキシド、過酸化水素、ヒドロキシルラジカル、一重項酸素に一酸化窒素を加えた5種を活性酸素種に分類しています。
次にフリーラジカル（free radical）とは、一つまたはそれ以上の不対電子(∗1)をもつ原子や分子であり、対になっていない電子を有していることから対になりやすく、反応性が高いことが知られており、以下の表をみるとわかるように、
∗1 不対電子（ふついでんし）とは、通常二個が対となって分子や原子の最外殻軌道上に存在する電子の一方が失われて軌道上に一つだけとなった（電子対をつくっていない）電子のことであり、化学的に不安定であり、反応性が高く、他原子あるいは他分子と容易に反応する状態の電子のことです。
| 活性酸素種 | 化学式 | フリーラジカル | 反応性 |
|---|---|---|---|
| ヒドロキシルラジカル | HO | ○ | 高 ↑ 低 |
| 一重項酸素 | ¹O₂ | ☓ | |
| 一酸化窒素 | NO | ○ | |
| スーパーオキシド | O₂⁻ | ○ | |
| 過酸化水素 | H₂O₂ | ☓ |
過酸化脂質やスーパーオキシドは比較的反応性が低く、一方でヒドロキシルラジカル、一重項酸素、一酸化窒素は反応性が高いことが知られています(∗2)[8b]。
∗2 一般的に活性酸素種というと、スーパーオキシド、過酸化水素、ヒドロキシルラジカル、一重項酸素の4種類を指し、一方で一酸化窒素は現在、活性窒素種（reactive nitrogen species：RNS）と呼ばれることが多いですが、活性酸素の一種でもあり、またわかりやすさを考慮し、ここでは活性酸素種としてまとめて解説しています。一酸化窒素と他の活性酸素種との反応性比較データがみつからなかったため、酸化ストレス障害への影響などを考慮してこの位置に掲載しています。
紫外線に曝露された皮膚では、一重項酸素（¹O₂）、一酸化窒素（NO）およびスーパーオキシド（O₂⁻）が生成され[10b][11a]、これらを要因とする酸化ストレス障害としては、
| 活性酸素種 | 化学式 | 酸化ストレス障害 |
|---|---|---|
| 一酸化窒素 | NO | メラニン産生促進 |
| 一重項酸素 | ¹O₂ | メラニン産生促進、過酸化脂質産生、コラーゲン分子内架橋形成によるコラーゲンの硬質化 |
| ヒドロキシルラジカル | HO | 過酸化脂質産生、MMP発現増加によるコラーゲン減少、DNA障害、細胞死 |
このように報告されており[8c][10c][12][13][14]、スーパーオキシドにおいては酸化還元反応のバランス崩壊によりヒドロキシルラジカルまで変化した場合に、過酸化脂質の発生、コラーゲン分解酵素であるMMP（Matrix metalloproteinase：マトリックスメタロプロテアーゼ）の発現増加、DNA障害や細胞死などの酸化ストレス障害を引き起こすことが知られています。
これらの障害が蓄積することで皮膚老化（光老化）が促進されると考えられていることから、酸化ストレスの減弱・消去は皮膚の恒常性維持・光老化対応において重要であると考えられます。
過酸化脂質の解説と皮膚における過酸化脂質の影響
皮膚に対する紫外線曝露によって産生される活性酸素種である一重項酸素（¹O₂）やヒドロキシルラジカル（HO）は、細胞膜と反応して過酸化脂質（lipid peroxide）を生成することが知られています[15a]。
過酸化脂質の発生メカニズムについては、以下の図をみるとわかりやすいと思いますが、
発生したヒドロキシルラジカル（HO）が脂質（LH）から電子を奪い、水素原子と結合して水（H₂O）と脂質ラジカル（L･）を生成することからはじまり、生成された脂質ラジカルは酸素分子（O₂）と速やかに反応して脂質ペルオキシルラジカル（LOO･）となります[15b]。
脂質ペルオキシルラジカル（LOO･）は、他の脂質（LH）と反応して水素を引き抜き、自らは過酸化脂質（脂質ヒドロペルオキシド）となり、同時に新たに脂質ラジカル（L･）が生成され、脂質過酸化反応が連鎖的に繰り返されます[15c]。
このような連鎖的反応によって生成された過酸化脂質は、皮膚に対して炎症、浮腫、壊死、色素沈着などを起こすことが知られています[16]。
また、皮膚表面に存在する皮表脂質(∗3)においても紫外線などの曝露によって発生する一重項酸素により過酸化脂質が増加することが知られており[17]、皮表脂質の過酸化脂質量は20代を最小としそれ以降は年齢とともに増加することも明らかにされています[18a]。
∗3 皮表脂質とは、表皮細胞（角化細胞）の分化過程で産生されるコレステロール、コレステロールエステルなどの表皮脂質と皮脂腺由来の皮脂が皮膚表面で混ざったもののことをいいます。
皮表脂質の成分組成は、ヒトによって含有量が異なり、また同じヒトであっても日によって変動がありますが、
| 由来 | 成分 | 含量(%) | 含量範囲(%) |
|---|---|---|---|
| 表皮細胞 (角化細胞) | コレステリルエステル | 2.5 | 1.5 - 2.6 |
| コレステロール | 1.5 | 1.2 - 2.3 | |
| 皮脂腺 | スクワレン | 10 | 10.1 - 13.9 |
| ワックス | 22 | 22.6 - 29.5 | |
| トリグリセリド | 25 | 19.5 - 49.4 | |
| モノグリセリド、ジグリセリド | 10 | 2.3 - 4.3 （ジグリセリドのみ） | |
| 遊離脂肪酸 | 25 | 7.9 - 39.0 |
このように報告されており[19][20]、皮脂腺由来の脂肪が約90%を占めることから、広義には皮表脂質も皮脂と呼ばれています。
皮表脂質では、スクアレンが酸化の第一標的となることが明らかにされており、ヒト皮膚再構築モデルを用いてこのスクアレン過酸化物の皮膚刺激性を検討したところ、皮表接触4時間後では障害反応は起こりませんが、接触24時間後では特異的に障害反応を示し、その障害範囲は表皮ケラチノサイトだけでなく真皮線維芽細胞にも及んでいることが報告されています[18b]。
スクアレン過酸化物が皮表接触24時間後で線維芽細胞まで障害を起こすメカニズムとしては、スクアレン過酸化物由来の脂質過酸化反応の連鎖により真皮まで伝播していき、線維芽細胞の細胞膜構成脂質を酸化し破壊するという反応系であると考えられています[18c]。
アトピー性皮膚炎においては、健常皮膚と比較して皮表の抗酸化能が劣っている（過酸化脂質産生量が多い）ことが明らかにされており、皮膚の状態と皮表脂質過酸化の進行度合いは相関することが示唆されています[18d]。
抗酸化成分の作用ポイント
化粧品における抗酸化成分とは、紫外線や環境汚染物質の曝露により活性酸素種が過剰に産生するのを抑制する成分、または活性酸素種の過剰な産生によって引き起こされる酸化ストレス障害を抑制する成分のことをいいます。
実際の抗酸化成分の作用ポイントは、
- 活性酸素種の分解・消去活性による活性酸素種の分解・消去
- 抗酸化酵素およびその関連物質の産生促進による活性酸素種の消去
- 抗酸化物質による脂質過酸化抑制
主にこのようなポイント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抗酸化にアプローチします。
また、ヒドロキシルラジカルによる酸化ストレス障害のひとつにDNAの損傷が知られていますが、DNAの損傷抑制や修復作用は細胞賦活成分に分類しています。
ここからそれぞれの抗酸化成分の作用ポイントを解説します。
1.活性酸素種の分解・消去活性による活性酸素種の分解・消去
活性酸素種は通常、ミトコンドリア内のエネルギー産生の過程で副産物として比較的反応性の低いスーパーオキシド（superoxide：O₂⁻）が少量生成されるのみであり、これはスーパーオキシドと共存する活性酸素消去酵素であるスーパーオキシドジスムターゼ（superoxide dismutase：SOD）によりただちに消去されます[8c]。
一方で紫外線に曝露された皮膚では、一重項酸素（¹O₂）、一酸化窒素（NO）およびスーパーオキシド（O₂⁻）が過剰に産生されることが知られており[10c][11b]、以下の活性酸素発生メカニズムをみてもらうとわかりやすいと思いますが、
過剰に産生されたスーパーオキシドは、抗酸化酵素での消去が追いつかず、ヒドロキシルラジカルまで変化することが知られています。
酸素から産生される活性酸素種を分解する抗酸化酵素としては、
| 抗酸化酵素の名称 | 略称 | 反応る活性酸素種 | 反応 |
|---|---|---|---|
| スーパーオキシドジスムターゼ (superoxide dismutase) | SOD | スーパーオキド | 酸素と過酸化水素へ分解 |
| カタラーゼ (catalase) | - | 過酸化水素 | 酸素と水へ分解 |
| グルタチオペルオキシダーゼ (glutathione peroxidase) | GPx | 過酸化水素 | グルタチオン存在下で水へ分解 |
| ペルオキシレドキシン (peroxiredoxin) | Prx | 過酸化水素 | チオレドキシン存在下で水へ分解 |
このような種類が知られており[21a][22a]、これらのうちSOD（スーパーオキシドジスムターゼ）と同様の活性を示す物質を塗布することにより、スーパーオキシドを分解しヒドロキシルラジカルの産生を抑制するアプローチが報告されています[23]。
また、光依存型活性酸素発生系として紫外線の曝露により産生される一重項酸素（¹O₂）や一酸化窒素（NO）を捕捉し消去するアプローチも報告されています[24][25][26]。
2.抗酸化酵素およびその関連物質の産生促進による活性酸素種の消去
酸素から産生される活性酸素種を分解する抗酸化酵素としては、以下の抗酸化メカニズム図をみてもらうとわかりやすいと思いますが、
| 抗酸化酵素の名称 | 略称 | 反応る活性酸素種 | 反応 |
|---|---|---|---|
| スーパーオキシドジスムターゼ (superoxide dismutase) | SOD | スーパーオキド | 酸素と過酸化水素へ分解 |
| カタラーゼ (catalase) | - | 過酸化水素 | 酸素と水へ分解 |
| グルタチオペルオキシダーゼ (glutathione peroxidase) | GPx | 過酸化水素 | グルタチオン存在下で水へ分解 |
| ペルオキシレドキシン (peroxiredoxin) | Prx | 過酸化水素 | チオレドキシン存在下で水へ分解 |
このような種類が知られており[21b][22b]、これらの抗酸化酵素の産生を増強するアプローチが報告されています[27][28a]。
また、グルタチオンペルオキシダーゼはグルタチオンの存在下、ペルオキシレドキシンはチオレドキシンの存在下でしか機能しないことから、グルタチオンやチオレドキシンの産生を増強するアプローチも報告されています[28b][29]。
3.抗酸化物質による脂質過酸化抑制
過酸化脂質（LOOH）は、以下の過酸化脂質発生メカニズム図をみてもらうとわかるように、
このようなメカニズムによって産生されますが、通常、生体内では産生された脂質ペルオキシルラジカル（LOO･）が脂質（LH）と反応するより先に生体に存在する脂溶性抗酸化物質であるトコフェロール（ビタミンE）と反応し、ビタミンE自身がビタミンEラジカルとなることにより脂質ペルオキシルラジカルを非ラジカル産物に変化させ、結果として脂質過酸化反応を停止させるという抗酸化メカニズムが機能しています[30]。
一方で紫外線に曝露された皮膚や生体抗酸化能が低下した皮膚においては、この生体抗酸化能を超えることにより過酸化脂質が産生されることから、トコフェロールやトコフェロールと同様の機能を有する脂溶性抗酸化物質による脂質過酸化抑制アプローチが報告されています[31][32]。
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- タイムエキス(2)
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- チロシナーゼ活性阻害による色素沈着抑制作用、SOD様活性による抗酸化作用目的で化粧品に配合される成分、タイムエキス(2)の効果や安全性について解説します。
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- タチジャコウソウ花/葉/茎エキス
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- チロシナーゼ活性阻害による色素沈着抑制作用、SOD様活性による抗酸化作用目的で化粧品に配合される成分、タチジャコウソウ花/葉/茎エキスの効果や安全性について解説します。
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- チャエキス(1)
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- 過酸化水素（H₂O₂）、一酸化窒素（NO）および過酸化脂質産生抑制による抗酸化作用、ノネナール産生抑制による加齢臭抑制作用目的などで化粧品に配合される成分、チャエキス(1)の効果や安全性について解説します。
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- チャ葉エキス
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- 過酸化水素（H₂O₂）、一酸化窒素（NO）および過酸化脂質産生抑制による抗酸化作用、ノネナール産生抑制による加齢臭抑制作用目的などで化粧品に配合される成分、チャ葉エキスの効果や安全性について解説します。
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- チョウジエキス
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- SOD様活性による抗酸化作用、ヒスタミン遊離抑制による抗アレルギー作用、コラゲナーゼ活性阻害による抗老化作用、5α-リダクターゼ活性阻害による抗脱毛作用目的で化粧品に配合される成分、チョウジエキスの効果や安全性について解説します。
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- トウキンセンカエキス
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- フリーラジカル消去による抗酸化作用、デンドライト伸長抑制による色素沈着抑制作用目的で化粧品に配合される成分、トウキンセンカエキスの効果や安全性について解説します。
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- トウキンセンカ花エキス
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- フリーラジカル消去による抗酸化作用、デンドライト伸長抑制による色素沈着抑制作用目的で化粧品に配合される成分、トウキンセンカ花エキスの効果や安全性について解説します。
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- トウモロコシエキス
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- 皮膚コンディショニング、ATP産生促進による細胞賦活作用、フリーラジカル補足による過酸化脂質抑制作用、フィブロネクチン生成促進による抗シワ作用などの目的で化粧品に配合される成分、トウモロコシエキスの効果や安全性について解説します。
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- トコフェリルリン酸Na
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- 過酸化脂質抑制による抗酸化作用、クローディン-1発現低下抑制によるバリア機能修復作用、アクネ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、トコフェリルリン酸Naの効果や安全性について解説します。
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- トマトエキス
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- 皮表柔軟化による保湿作用、過酸化脂質抑制による抗酸化作用目的で化粧品に配合される成分、トマトエキスの効果や安全性について解説します。
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- トマト果実エキス
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- 皮表柔軟化による保湿作用、過酸化脂質抑制による抗酸化作用目的で化粧品に配合される成分、トマト果実エキスの効果や安全性について解説します。
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- パセリエキス
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- 皮表柔軟化による保湿作用、SOD活性による抗酸化作用目的で化粧品に配合される成分、パセリエキスの効果や安全性について解説します。
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- パセリエキス(1)
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- 皮表柔軟化による保湿作用、SOD活性による抗酸化作用目的で化粧品に配合される成分、パセリエキス(1)の効果や安全性について解説します。
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- ビルベリー葉エキス
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- SOD様活性とカタラーゼおよびグルタチオンペルオキシダーゼ産生促進による抗酸化作用、BMAL1発現量増加による細胞賦活作用目的などで化粧品に配合される成分、ビルベリー葉エキスの効果や安全性について解説します。
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- ビワ葉エキス
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- ヒスタミン遊離抑制およびヒアルロニダーゼ活性阻害による抗アレルギー作用、SOD様活性による抗酸化作用、コラゲナーゼ活性阻害による抗老化作用、POMC発現抑制による色素沈着抑制作用目的で化粧品に配合される成分、ビワ葉エキスの効果や安全性について解説します。
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- ブドウ種子エキス
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- SOD様活性による抗酸化作用、チロシナーゼ活性阻害による色素沈着抑制作用目的で化粧品に配合される成分、ブドウ種子エキスの効果や安全性について解説します。
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- ブドウ葉エキス
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- ヒスタミン遊離抑制およびヒアルロニダーゼ活性阻害による抗アレルギー作用、AGEs生成抑制による抗糖化作用、コラゲナーゼおよびエラスターゼ活性阻害による抗老化作用、SOD様活性による抗酸化作用目的で化粧品に配合される成分、ブドウ葉エキスの効果や安全性について解説します。
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- フラーレン
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- スーパーオキシド消去による抗酸化作用、CE量減少抑制によるバリア機能修復作用、メラニン産生抑制による美白作用、キューティクル損傷抑制による毛髪保護作用目的で化粧品に配合される成分、フラーレンの効果や安全性について解説します。
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- ヘマトコッカスプルビアリスエキス
- 一重項酸素消去による抗酸化作用目的で化粧品に配合される成分、ヘマトコッカスプルビアリスエキスの成分効果や安全性について解説します。
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- マドンナリリー根エキス
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- 皮表柔軟化による保湿作用、グルタチオンレダクターゼ発現増強による抗酸化作用目的で化粧品に配合される成分、マドンナリリー根エキスの効果や安全性について解説します。
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- マヨラナエキス
- スーパーオキシド生成阻害による抗酸化作用目的で化粧品に配合される成分、マヨラナエキスの効果や安全性について解説します。
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- マヨラナ葉エキス
- スーパーオキシド生成阻害による抗酸化作用目的で化粧品に配合される成分、マヨラナ葉エキスの効果や安全性について解説します。
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- マロニエエキス
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- ストレスに起因する肌荒れ・炎症改善作用、SOD様活性による抗酸化作用、メラニン生成抑制による色素沈着抑制作用目的で化粧品に配合される成分、マロニエエキスの効果や安全性について解説します。
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- メマツヨイグサ種子エキス
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- 過酸化脂質およびスーパーオキシド（O₂⁻）抑制による抗酸化作用、チロシナーゼ活性阻害による色素沈着抑制作用、ヒアルロニダーゼ、コラゲナーゼおよびエラスターゼ活性阻害およびDDR2発現量増加による抗老化作用目的で化粧品に配合される成分、メマツヨイグサ種子エキスの効果や安全性について解説します。
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- メマツヨイグサ抽出液
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- 過酸化脂質およびスーパーオキシド（O₂⁻）抑制による抗酸化作用、チロシナーゼ活性阻害による色素沈着抑制作用、ヒアルロニダーゼ、コラゲナーゼおよびエラスターゼ活性阻害およびDDR2発現量増加による抗老化作用目的で化粧品に配合される成分、メマツヨイグサ抽出液の効果や安全性について解説します。
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- メリッサエキス
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- チロシナーゼ活性阻害およびPOMC発現抑制による色素沈着抑制作用、SOD様活性による抗酸化作用目的で化粧品に配合される成分、メリッサエキスの効果や安全性について解説します。
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- メリッサ葉エキス
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- チロシナーゼ活性阻害およびPOMC発現抑制による色素沈着抑制作用、SOD様活性による抗酸化作用目的で化粧品に配合される成分、メリッサ葉エキスの効果や安全性について解説します。
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- ユビキノン
- グルタチオン減少抑制による抗酸化作用目的で化粧品に配合される成分、ユビキノンの効果や安全性について解説します。
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- ユビデカレノン
- グルタチオン減少抑制による抗酸化作用目的で化粧品に配合される成分、ユビデカレノンの効果や安全性について解説します。
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- ユリエキス
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- 皮表柔軟化による保湿作用、グルタチオンレダクターゼ発現増強による抗酸化作用目的で化粧品に配合される成分、ユリエキスの効果や安全性について解説します。
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- リン酸L-アスコルビルナトリウム
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- メラニン産生抑制による美白作用、過酸化脂質抑制による抗酸化作用目的で化粧品に配合される成分、リン酸L-アスコルビルナトリウムの効果や安全性について解説します。
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- ルイボスエキス
- SOD様活性による抗酸化作用目的で化粧品に配合される成分、ルイボスエキスの効果や安全性について解説します。
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- ローズマリーエキス
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- SOD様活性による抗酸化作用、好中球エラスターゼ活性阻害による抗老化作用、製品自体の酸化防止作用目的で化粧品に配合される成分、ローズマリーエキスの効果や安全性について解説します。
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- ローズマリー葉エキス
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- SOD様活性による抗酸化作用、好中球エラスターゼ活性阻害による抗老化作用、製品自体の酸化防止作用目的で化粧品に配合される成分、ローズマリー葉エキスの効果や安全性について解説します。
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