マドンナリリー根エキスとは…成分効果と毒性を解説

保湿 バリア改善 細胞賦活 抗くぼみ 抗酸化成分 美白
マドンナリリー根エキス
[化粧品成分表示名称]
・マドンナリリー根エキス

[医薬部外品表示名称]
・ユリエキス

ユリ科植物マドンナリリー(学名:Lilium Candidum 英名:Madonna lily 和名:ニワシロユリ)の鱗茎(球根の一種)から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。

マドンナリリー根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、

  • デンプン
  • 色素成分:アントシアニン

などで構成されています(文献1:2006;文献2:2017;文献3:2011)

マドンナリリーは、ヨーロッパ南西部、地中海沿岸、バルカン地方、パレスチナ地方、コーカサス地方を原産とし、日本には1765年に渡来しています。

鱗茎の成分としてデンプン、脂肪、タンパク質のほかアルカロイドが少量含まれていることが報告されています(文献3:2011)

ヨーロッパではユリの根を古くから婦人病に用いており、食べるとお産が軽くなるといわれています(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、ボディケア製品、メイクアップ化粧品、洗顔料など様々な製品に使用されます(文献1:2006;文献6:2006;文献7:2006;文献9:2011;文献14:2018)

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15:1989)、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16:1991;文献17:1998)

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6:2006)、マドンナリリー根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。

グルタチオンレダクターゼ活性増強による抗酸化作用

グルタチオンレダクターゼ活性増強による抗酸化作用に関しては、まず前提知識として生体内における活性酸素の構造とグルタチオンレダクターゼについて解説します。

生体内における活性酸素は以下のように、

酸素(O₂) → スーパーオキシド(O₂⁻) → 過酸化水素(H₂O₂) → ヒドロキシラジカル(・OH)

最初に酸素と反応(電子を取り込む)して、まず活性酸素のスーパーオキシドを発生させ、発生したスーパーオキシドは活性酸素分解酵素であるSOD(スーパーオキシドディスムターゼ)によって水に分解されますが、その過程で活性酸素である過酸化水素が発生します。

発生した過酸化水素は、過酸化水素分解酵素であるカタラーゼによって、また抗酸化物質であるグルタチオンを用いてグルタチオンペルオキシターゼによって水に分解されますが、それでも処理できない場合は、ヒドロキシラジカルを発生させます。

グルタチオンは細胞内で酸化型と還元型の2種類の構造で存在し、酸化還元酵素であるグルタチオンレダクターゼにより酸化型のグルタチオンは還元型に変換され、細胞内の還元能力が保持されています。

ただし、紫外線などの酸化ストレスにより皮膚中のグルタチオンレダクターゼ活性が低下することが知られており(文献8:1989)、還元型グルタチオンの生成量が減少し、細胞の還元能力が低下することで、過酸化物による傷害がその防御反応を超えたとき、皮膚は酸化され、細胞機能が劣化して老化していくと考えられます。

そのため、細胞の還元能力を保持するためには、還元型グルタチオンの濃度を上げることが重要であり、還元型グルタチオンの生成を促進するグルタチオンレダクターゼは、細胞の還元能力を保持する重要な酵素であると考えられます。

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、

細胞内のグルタチオンレダクターゼの活性を増強させて、還元型グルタチオンの生体濃度を高め、還元型グルタチオンの欠乏により生じる過酸化物の皮膚障害からの防御作用に優れた成分を検討したところ、メハジキ、カンゾウ、エゾウコギ、サイシンコメヌカセンキュウ、ユリおよびシロキクラゲにその効果を見出した。

in vitro試験においてヒト表皮角化細胞を培養した培地に各植物抽出物900μLと9.5mM酸化型グルタチオンなどを添加し、グルタチオンレダクターゼ活性を測定し、同時に試料溶液のタンパク濃度を測定し、試料未添加の細胞におけるグルタチオンレダクターゼ活性を100としたときの試料添加のグルタチオンレダクターゼ活性を細胞内グルタチオンレダクターゼ活性として算出したところ、以下の表のように、

試料(エタノール抽出物) 細胞内グルタチオンレダクターゼ活性(%)
無添加 100
メハジキ 130
カンゾウ 121
エゾウコギ 119
サイシン 121
コメ 115
センキュウ 116
ユリ 112
シロキクラゲ 105

ユリ抽出物は、無添加と比較して細胞内グルタチオンレダクターゼ活性化作用が認められた。

このような検証結果が明らかにされており(文献7:2006)、マドンナリリー根エキスにグルタチオンレダクターゼ活性増強による抗酸化作用が認められています。

表皮細胞分裂回数減少抑制および表皮菲薄化抑制による細胞賦活作用

表皮細胞分裂回数減少抑制および表皮菲薄化抑制による細胞賦活作用に関しては、まず前提知識として表皮細胞分裂および表皮菲薄化とターンオーバーの関係について解説します。

ヒトの表皮は細胞分裂により絶えず細胞が入れ替わっており、細胞の状態が皮膚の機能性に大きく関わりますが、細胞には分裂限界が存在(∗1)し、細胞分裂回数が一定回数を過ぎると、細胞分裂が停止することが知られています(文献10:1961)

∗1 細胞の分裂回数の限界は、発見者の名をとってヘイフリック限界と呼ばれています。

表皮細胞においても分裂限界が存在し、分裂停止が表皮老化に関与していること(文献11:1994;文献12:2000)、さらに表皮菲薄化(ひはくか)とは皮膚の表皮が薄くなることですが、幹細胞の減少や細胞分裂の減少とともに表皮の菲薄化が進むことも明らかになっています(文献13:2006)

また加齢だけでなく、紫外線によって細胞のDNAに損傷が生じると、アポトーシス(∗2)の誘導や細胞周期の停止が起こり、細胞の正常な分裂や増殖が行われなくなり、その結果として表皮細胞数が減少し皮膚代謝が低下して皮膚ターンオーバー速度が遅くなることも知られています。

∗2 あらかじめ遺伝子で決められたメカニズムによる細胞の自然死現象のことです。

2011年に花王によって公開された技術情報によると、

in vitro試験において正常ヒト新生児表皮角化細胞を用いた培地に0.00003%マドンナリリー抽出物を添加し、もう一方は無添加として細胞を十分に増殖させ、細胞分裂が停止するまで継代培養を繰り返し、それぞれの表皮細胞限界分裂数を算出したところ、以下の表のように、

継代培養数 表皮細胞限界分裂数
マドンナリリー抽出物 対照
1 2.6 2.0
2 6.4 4.8
3 11.7 8.9
4 13.0 9.8
5 13.7 9.6

マドンナリリー抽出物を添加した場合、各継代培養数で表皮細胞の限界分裂数が増加を示した。

この結果からマドンナリリー抽出物は表皮細胞の分裂が停止するまでの細胞分裂回数を増加させ、表皮細胞の分裂寿命を延長させる効果、すなわち表皮細胞の分裂回数減少抑制効果を有することが認められた。

また3次元培養皮膚モデルを用いた培地に0.0001%マドンナリリー抽出物を添加し、もう一方は無添加として培養し、皮膚片を得て400倍の倍率で画像データを取得し真皮-表皮の境界線および表皮-角層の境界線を引き、2線間の距離の平均を算出し、表皮厚としたところ、以下の表のように、

継代培養数 表皮厚(μm)
培養前 33.2
培養6日目 対照 6.4
マドンナリリー抽出物 14.5

培養前は表皮厚は33.2μmであり、培養が進む(時間が経過する)とともに菲薄化が進むが、マドンナリリー抽出物を添加した場合は対照と比較して表皮の菲薄化を抑制することが示された。

したがってマドンナリリー抽出物は表皮菲薄化抑制効果を有することが認められた。

なお配合量は0.000001~1%の範囲が好ましく、0.0001%~0.01%の範囲内がとくに好ましい。

このような検証結果が明らかにされており(文献9:2011)、マドンナリリー根エキスに表皮細胞分裂回数減少抑制および表皮菲薄化抑制による細胞賦活作用が認められています。

SCF結合阻害による色素沈着抑制作用

SCF結合阻害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メラニン生合成のメカニズムとSCFおよびc-kitレセプターについて解説します。

以下のメラニン生合成のメカニズム図をみてもらうとわかりやすいと思うのですが、

紫外線におけるメラニン生合成までのプロセス

紫外線を浴びるとまず最初に活性酸素が発生し、様々な情報伝達物質(メラノサイト活性化因子)をメラノサイトで発現するレセプター(受容体)に届けることで、メラノサイト内でメラニンの生合成がはじまり、ユーメラニン(黒化メラニン)へと合成されます。

SCFは肝細胞増殖因子であり、メラニン生合成のメカニズムでは情報伝達物質(メラノサイト活性化因子)のひとつとして知られており、メラノサイトに存在するSCFの受容体であるc-kitレセプターに輸送され結合されることにより、肥満細胞が遊走、分化・増殖し、アトピー性皮膚炎が引き起こされたり、メラニン合成が活性化することが明らかになっています(文献5:1996)

2002年に花王によって公開された技術情報によると、

細胞表面上のc-kitレセプターに対するSCFの結合を特異的に阻害する天然物を探索したところ、カンゾウアスパラサスリネアリス、アセンヤク、ナギイカダシコンエンメイソウトウガラシウコン、コンフリー、ノバラ、ユリ、チャチョウジ、ツバキの抽出物にSCF結合阻害活性があることを見出した。

そこでヒト培養メラノサイトを用いたin vitro試験において各植物抽出物を1%濃度で添加し、SCF/c-kitの特異的結合量を測定したところ、以下の表のように、

植物 SCF結合阻害率(%)
カンゾウ 71.0
アスパラサスリネアリス 40.4
アセンヤク 34.1
ナギイカダ 31.5
シコン 29.1
エンメイソウ 27.4
トウガラシ 25.0
ウコン 20.2
コンフリー 17.3
ノバラ 17.0
ユリ 11.0
チャ 63.0
チョウジ 49.9
ツバキ 45.0

ユリ抽出物は、c-kitレセプターに対するSCFの結合阻害活性を有することが認められた。

また配合量は通常0.00001%~1%が好ましく、とくに0.0001%~0.1%が好ましい。

このような検証結果が明らかにされており(文献4:2002)、マドンナリリー根エキスにSCF結合阻害による色素沈着抑制作用が認められています。

MYH2産生促進による抗くぼみ作用

MYH2産生促進による抗くぼみ作用に関しては、まず前提知識として目のくぼみの構造とMYH2について解説します。

以下の表情筋の構造図および目のくぼみの構造図をみてもらうとわかりやすいと思うのですが、

表情筋の解説

目のくぼみの構造図

目のまわりは表情筋のひとつである眼輪筋で構成されており、眼輪筋が目のまわりの皮膚を支持することで目のまわりのハリ感を維持しています。

ただし、加齢によって眼輪筋の90%を構成する主要たんぱく質(速筋)である

  • MYH1(myosin heavy chain 1:ミオシンヘビーチェーン1)
  • MYH2(myosin heavy chain 2:ミオシンヘビーチェーン2)
  • MYH4(myosin heavy chain 4:ミオシンヘビーチェーン4)

これら(とくにMYH2)が減少することで眼輪筋が減少して薄くなり、その結果皮膚が変性・変形してハリ感が失われ、落ちくぼんでくると報告されています(文献14:2018)

そういった背景から眼輪筋における速筋の産生を強化することは眼瞼皮膚表面において重要だと考えられます。

2018年にポーラ化成工業によって公開された技術情報によると、

眼瞼皮膚表面印象を改善するために研究を行った結果、表情筋である眼輪筋(目のまわりの筋肉)の衰えが、眼瞼皮膚表面の印象を変化させる原因であることを見出した。

さらに眼輪筋の約9割を占める速筋を増強すると、眼輪筋が強化されて、眼瞼皮膚の凹凸も緩和し、かつぶよぶよとした印象が減ずることを見出した。

そして、速筋増強成分が眼瞼皮膚表面印象改善の有効成分となり得ると考え、成分を探索したところ、マドンナリリー根エキスとマロニエエキスの併用またはシャクヤク根エキスにその効果を見出した。

in vitro試験においてヒト培養骨格筋細胞を用いた培地に各植物抽出物(1μL/ウェル)を添加し、無添加のMYH2発現量を「1」としたとこの相対MYH2発現量を測定したところ、以下の表のように、

試料 MYH2
無添加 1
マルメロ+マドンナリリー 2.17
マルメロ 0.88
マドンナリリー 1.15
シャクヤク 2.06

マドンナリリー根抽出物は単体でもmYH2発現量の増加がみられたが、マルメロ抽出物との併用によって優れたMYH2発現量増加がみられた。

配合量は0.0002~0.05mg/日が好ましい。

このような検証結果が明らかにされており(文献14:2018)、マドンナリリー根エキスにMYH2産生促進による抗くぼみ作用が認められています。

またマドンナリリー根エキスとマロニエエキスを併用した複合成分(CFエキス)に優れたMYH2産生促進による抗くぼみ作用が認められています。

複合植物エキスとしてのマドンナリリー根エキス


CFエキス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. 目のまわりの抗くぼみ作用

とされており、植物エキスの相乗効果によって加齢によって薄くなる眼輪筋の厚みを取り戻し、目のまわりのくぼみを改善するため、ポーラ化成および関連会社の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CFエキスであると推測することができます(文献14:2018)

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マドンナリリー根エキスの安全性(刺激性・アレルギー)について

マドンナリリー根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、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

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。

∗∗∗

マドンナリリー根エキスは保湿成分、バリア改善成分、細胞賦活成分、抗酸化成分、抗老化成分、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:保湿成分 バリア改善成分 抗酸化成分 細胞賦活成分 抗老化成分 美白成分

∗∗∗

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,385.
  2. 原島 広至(2017)「ビャクゴウ(百合)」生薬単 改訂第3版,164-165.
  3. 鈴木 洋(2011)「百合(びゃくごう)」カラー版 漢方のくすりの事典 第2版,399.
  4. 花王株式会社(2002)「SCF結合阻害剤」特開2002-302451.
  5. N W Lukacs,et al(1996)「Stem cell factor (c-kit ligand) influences eosinophil recruitment and histamine levels in allergic airway inflammation.」The Journal of Immunology(156)(10),3945-3951.
  6. 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.
  7. 日本メナード化粧品株式会社(2006)「グルタチオンレダクターゼ活性増強剤」特開2006-111545.
  8. Jürgen Fuchs M.D, et al(1989)「Impairment of Enzymic and Nonenzymic Antioxidants in Skin by UVB Irradiation.」Journal of Investigative Dermatology(93)(6),769-773.
  9. 花王株式会社(2011)「表皮細胞分裂回数減少に対する抑制剤、及び表皮厚減少に対する抑制剤」特開2011-001300.
  10. L.Hayflick, et al(1961)「The serial cultivation of human diploid cell strains.」Experimental Cell Research(25)(3),585-621.
  11. H.Norsgaard, et al(1994)「Aging, differentiation and apoptosis in human epidermal keratinocytes in culture.」Archives of Gerontology and Geriatrics(19)(1),185-196.
  12. Yong-OukYou, et al(2000)「Retinoic acid extends the in vitro life span of normal human oral keratinocytes by decreasing p16(INK4A) expression and maintaining telomerase activity.」Biochemical and Biophysical Research Communications(268)(2),268-274.
  13. Gambichler T, et al(2006)「In vivo data of epidermal thickness evaluated by optical coherence tomography: effects of age, gender, skin type, and anatomic site.」Journal of Dermatological Science(44)(3),145-152.
  14. ポーラ化成株式会社(2018)「眼瞼皮膚表面印象改善剤及びそのスクリーニング方法」特開2018-184349.
  15. 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.
  16. 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.
  17. 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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