スフィンゴ糖脂質とは…成分効果と毒性を解説

バリア改善
スフィンゴ糖脂質
[化粧品成分表示名称]
・スフィンゴ糖脂質

[医薬部外品表示名称]
・スフィンゴ糖脂質

[慣用名]
・植物セラミド、フィトセラミド

化学構造的にスフィンゴ脂質の一種であるセラミドのスフィンゴイド塩基末端のヒドロキシ基(水酸基:-OH)に中性糖の一種であるグルコースを結合したスフィンゴ糖脂質(グルコシルセラミド)です(文献1:1981)

一般にスフィンゴ糖脂質は、スフィンゴ脂質であるセラミドに各種糖類が結合した糖脂質と定義されており、主に動物および菌類に分布していますが、植物にも少数分布しています。

スフィンゴ糖脂質の中でも単糖と結合したものをセレブロシドといい(文献1:1981)、セレブロシドとしては、

セレブロシドの種類 結合単糖 生体における主な分布
ガラクトセレブロシド(ガラクトシルセラミド) ガラクトース 脳組織のミエリン、腎臓
グルコセレブロシド(グルコシルセラミド) グルコース すべての組織・細胞

これら2種類が存在していますが(文献1:1981;文献2:2011)、19世紀にヒト大脳(セレブラム:cerebrum)から単離されたガラクトセレブロシドが最初に発見された経緯から、狭義においてはガラクトセレブロシドのみを指します(文献1:1981)

こういった背景があり、化粧品成分表示名称においては、

セレブロシドの種類 化粧品成分表示名称
ガラクトセレブロシド(ガラクトシルセラミド) セレブロシド
グルコセレブロシド(グルコシルセラミド) スフィンゴ糖脂質
グルコシルセラミド
コメヌカスフィンゴ糖脂質
フィトステリルグルコシド/グルコシルセラミド

このように区別されています。

化粧品成分表示名称「スフィンゴ糖脂質」の定義は、”各種糖類がグリコシド結合した糖脂質”とされており、この定義であればガラクトシルセラミドも含まれますが、ガラクトシルセラミドは化粧品成分表示においては「セレブロシド」と表示されるため、事実上、グルコシルセラミドのみを指します。

グルコシルセラミドでも由来によって個別の化粧品成分表示名称が登録されていますが、例えば「コメヌカスフィンゴ糖脂質」は「スフィンゴ糖脂質」と表示されることもあります。

グルコシルセラミド(グルコセレブロシド)は生体のすべての組織・細胞に分布しており、ヒト皮膚においては以下の表皮におけるセラミド産生プロセス図をみてもらえるとわかりやすいと思いますが、

表皮におけるセラミド産生プロセス

表皮細胞は、角化細胞(ケラチノサイト)とも呼ばれ、表皮最下層である基底層で生成された一個の角化細胞は、その次につくられた、より新しい角化細胞によって皮膚表面に向かい押し上げられていき、各層を移動していく中で有棘細胞、顆粒細胞と分化し、最後にはケラチンから成る角質細胞となり、角質層にとどまったのち、角片(∗1)として剥がれ落ちます(文献3:2002)

∗1 角片とは、体表部分でいえば垢、頭皮でいえばフケを指します。

この表皮の新陳代謝は一般的にターンオーバーと呼ばれ、正常なターンオーバーによって皮膚は新鮮さおよび健常性を保持しており(文献4:2002)、グルコシルセラミドも表皮細胞と同様に基底層で産生され、有棘層から顆粒層へと分化を経て産生量を増やし、角質層において分解酵素であるグルコセレブロシダーゼを介してセラミドに分化されることが知られています(文献5:2008)

セラミドに関しては、以下の表皮における角質層の構造をみてもらうとわかりやすいと思いますが、

角質層の構造

角質層は天然保湿因子を含む角質細胞と角質の間を細胞間脂質で満たした、レンガとモルタルの関係と同様の構造となっており、細胞間脂質は主に、

細胞間脂質構成成分 割合(%)
セラミド 50
遊離脂肪酸 20
コレステロール 15
コレステロールエステル 10
糖脂質 5

このような脂質組成で構成されています(文献6:1995)

細胞間脂質は以下の図のように、

細胞間脂質におけるラメラ構造

疎水層と親水層を繰り返すラメラ構造を形成していることが大きな特徴であり、脂質が結合水(∗2)を挟み込むことで水分を保持し、角質細胞間に層状のラメラ液晶構造を形成することでバリア機能を発揮すると考えられており、このバリア機能は、皮膚内の過剰な水分蒸散の抑制および一定の水分保持、外的刺激から皮膚を防御するといった重要な役割を担っています。

∗2 結合水とは、たんぱく質分子や親液コロイド粒子などの成分物質と強く結合している水分であり、純粋な水であれば0℃で凍るところ、角層中の水のうち33%は-40℃まで冷却しても凍らないのは、角層内に存在する水のうち約⅓が結合水であることに由来しています(文献7:1991)。

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、ボディケア製品、メイクアップ化粧品、シート&マスク製品、洗顔料、クレンジング製品、カラートリートメント製品、シャンプー製品、トリートメント製品など様々な製品に使用されています。

また、セラミドをコンセプトにした製品にも使用されています。

セラミド産生量増加によるバリア改善作用

セラミド産生量増加によるバリア改善作用に関しては、2013年にオリザ油化によって公開されたコメヌカスフィンゴ糖脂質の塗布による経表皮水分蒸散量への影響検証によると、

13人の被検者(男性7人、女性5人)の左右の手の甲に0.003%コメヌカスフィンゴ糖脂質配合クリームおよびプラセボクリームをそれぞれ4週間塗布し、塗布前後にTEWL(経表皮水分蒸散量)およびキメの粗さを測定した。

その結果、男女ともに経表皮水分蒸散量が改善(減少)し、キメも細かくなることがわかった。

このような検証結果が明らかにされており(文献8:2013)、コメヌカスフィンゴ糖脂質にバリア改善作用が認められています。

また、2016年に一丸ファルコスによって報告されたコメ由来グルコシルセラミドの塗布によるバリア機能への影響検証によると、

健康な10人の被検者(20-50歳代)の顔半分に0.02%コメ由来グルコシルセラミド配合ローションおよび未配合ローションをそれぞれ1日2回4週間塗布し、塗布前と4週間後に角質チェッカーにて頬部から角質を採取し、角質細胞が重なって剥がれる重層剥離の程度の変化をスコア化し評価したところ、以下のグラフのように、

コメ由来グルコシルセラミド塗布による皮膚バリア機能への影響

0.02%コメ由来グルコシドセラミド塗布部位は、未配合塗布部位と比較して角質状態(重層剥離)の有意な改善がみられた。

このような検証結果が明らかにされており(文献9:2016)、コメ由来グルコシルセラミドにバリア改善作用が認められています。

スフィンゴ糖脂質のバリア改善メカニズムに関しては、角質細胞間脂質のセラミドはグルコセレブロシダーゼを介してグルコシルセラミドからつくられること(文献5:2008)、ヒト三次元培養皮膚にコメ由来グルコシルセラミドを一定期間適用したのちにセラミドを定量したところ、セラミド量の生成・増加が認められたことが報告されています(文献10:2012;文献11:2013)

このような背景から、コメ由来スフィンゴ糖脂質が皮膚に浸透した結果としてスフィンゴ糖脂質からセラミドが生成され、セラミド産生量が増加したことによってバリア機能が改善すると考えられます。

混合原料としてのスフィンゴ糖脂質

スフィンゴ糖脂質は、他のスフィンゴ糖脂質とあらかじめ混合された複合原料があり、スフィンゴ糖脂質と以下の成分が併用されている場合は、複合スフィンゴ糖脂質原料として配合されている可能性が考えられます。

原料名 デリソーム CX2
構成成分 コメヌカスフィンゴ糖脂質スフィンゴ糖脂質グリセリントコフェロールペンチレングリコールDPGBGクエン酸クエン酸Na
特徴・主な用途 異なる2種類の天然由来グルコシルセラミドを、界面活性剤を使用せず安定に配合した水溶液であり、高浸透化技術により皮膚や毛髪への浸透性を強化した複合グルコシルセラミド製剤

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スフィンゴ糖脂質の安全性(刺激性・アレルギー)について

スフィンゴ糖脂質の現時点での安全性は、

  • 10年以上の使用実績
  • 皮膚刺激性:ほとんどなし(データなし)
  • 眼刺激性:詳細不明
  • 皮膚感作性(アレルギー性):ほとんどなし(データなし)

このような結果となっており、化粧品配合量および通常使用下において、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。

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

コメヌカスフィンゴ糖脂質として医薬部外品原料規格2006に収載されており、10年以上の使用実績の中で皮膚刺激および皮膚感作の報告がないため、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

試験結果や安全性データがみあたらないため、現時点ではデータ不足により詳細は不明です。

∗∗∗

スフィンゴ糖脂質はバリア改善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:バリア改善成分

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文献一覧:

  1. 大塚 英昭, 他(1981)「糖脂質の構造と生理活性」ファルマシア(17)(8),711-717.
  2. 平林 義雄(2011)「スフィンゴ脂質とセラミド概論」セラミド―基礎と応用-,4-13.
  3. 朝田 康夫(2002)「表皮を構成する細胞は」美容皮膚科学事典,18.
  4. 朝田 康夫(2002)「角質層のメカニズム」美容皮膚科学事典,22-28.
  5. 杉山 義宣(2008)「皮膚の機能制御とスキンケア」化学と生物(46)(2),6135-141.
  6. 芋川 玄爾(1995)「皮膚角質細胞間脂質の構造と機能」油化学(44)(10),751-766.
  7. G Imokawa, et al(1991)「Stratum corneum lipids serve as a bound-water modulator」Journal of Investigate Dermatology(96)(6),845-851.
  8. オリザ油化株式会社(2013)「オリザセラミド」技術資料.
  9. 高橋 達治(2016)「コメ由来グルコシルセラミドの内外美容効果」Fragrance Journal(44)(6),37-42.
  10. 遠藤 麻未子, 他(2012)「皮膚中セラミド制御に及ぼすグルコシルセラミド製剤の効果」日本薬学会 第132年会.
  11. オカヤス株式会社(2013)「スフィンゴ糖脂質水溶液若しくは乳化水溶液」特開2013-155117.

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