甘草フラボノイドとは…成分効果と毒性を解説

美白 抗菌成分
甘草フラボノイド
[化粧品成分表示名称]
・甘草フラボノイド、カンゾウ根エキス

[医薬部外品表示名称]
・カンゾウフラボノイド、油溶性甘草エキス、油溶性甘草エキス(2)、甘草フラボノイド

マメ科植物カンゾウ(学名:Glycyrrhiza Glabra 英名:licorice)の根から疎水抽出して得られる、主としてフラボノイドから構成される油溶性のエキスです。

同じカンゾウ根エキスの成分としてカンゾウ根エキスがありますが、双方の違いは、

種類 抽出法 主成分 主な作用・効果
カンゾウ根エキス グリチルリチン酸 抗炎症
甘草フラボノイド 疎水抽出 グラブリジン 色素沈着抑制

このように、抽出法によって抽出される成分が異なることで、作用・効果が異なる点にあります。

化粧品成分表示には、甘草フラボノイドであっても「カンゾウ根エキス」と表示されることがありますが、カンゾウ根エキスと一緒にオウゴン根エキスナツメ果実エキスが併用されている場合は甘草フラボノイドです(詳しくは後述する複合植物エキスとしての甘草フラボノイドを参照)。

甘草フラボノイドの成分組成は、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、

  • フラボノイド:グラブリジン、グラブレン

などで構成されており、(文献2:1976;文献3:2005)グリチルリチン酸はまったく含有されません(文献7:1995)

カンゾウ(甘草)の根茎は、古くから薬用として抗炎症をはじめその効果が広く知られており、グリチルリチン酸(∗1)はカンゾウ根より抽出されるサポニン(トリテルペン配糖体)の一種で、抗炎症作用や抗ウィルス作用などの生理活性を有することが知られています。

∗1 グリチルリチン酸とグリチルリチンは呼び方が違うだけで同様の物質です。

また、カンゾウ根および根茎の皮部に含有される脂溶性フラボノイドの研究が進むとともにその機能性が注目され、美白作用が広く知られているグラブリジンをはじめ、約70種類の脂溶性フラボノイドが単離同定されています(文献2:1976)

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、ハンド&ボディケア製品、リップケア製品、メイクアップ化粧品、日焼け止め製品、シート&マスク製品などに使用されています(文献1:2008)

チロシナーゼおよびTRP-2活性阻害による色素沈着抑制作用

チロシナーゼおよびTRP-2活性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、チロシナーゼおよびTRP-2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。

メラノサイト内でのメラニン生合成は、まずアミノ酸であるチロシンに活性酵素であるチロシナーゼが結合することでドーパ、ドーパキノンへと変化し、最終的に黒化メラニンが合成されます。

次にメラノサイト内でのメラニン合成の仕組みを詳細に表すと、以下のように、

ドーパキノンがユウメラニンに変化するまでの詳細な仕組み

ドーパキノンがユーメラニンに変化するまでにはさらにいくつかの段階がありますが、TRP-2(Tyrosinase related protein-2:ドーパクロムトートメラーゼ)はドーパクロムからDHICAへの変換を触媒する酵素です。

このような背景からチロシナーゼおよびTRP-2活性を抑制することは、色素沈着抑制において重要であると考えられます。

1998年にカネボウによって報告された甘草フラボノイドのチロシナーゼに対する影響検証によると、

グラブリジンは、疎水抽出した甘草フラボノイドの主成分であり、培養B16マウスメラノーマ細胞を用いてグラブリジンのメラニン抑制効果を検討した結果、グラブリジンは0.1-1.0μg/mL濃度でチロシナーゼ活性を阻害した。

また、モルモット皮膚を用いてUVB照射によるグラブリジンの色素沈着および紅斑に対する影響を検討した結果、0.5%グラブリジンの局所適用によってUVB誘発色素沈着および紅斑が抑制された。

これらの結果から、グラブリジンはメラニン生合成を阻害する可能性が示唆された。

このような検証結果が報告されており(文献4:1998)、甘草フラボノイドにチロシナーゼ活性阻害による色素沈着抑制作用が認められています。

1992年に帝京大学医学部皮膚科によって報告された甘草フラボノイドのメラニンに対する影響検証によると、

in vitro試験における吸光度法により甘草成分のフラボノイド化合物中にチロシナーゼ活性阻害作用を有する成分が認められたため、ヒト正常表皮細胞を用いて検討した。

甘草フラボノイドを添加したヒト表皮を用いた剥離ドーパ反応では、ドーパ陽性細胞がほとんど陰性を示したことから、甘草フラボノイドはヒトメラノサイト内のチロシナーゼ活性を阻害することがわかった。

このような検証結果が報告されており(文献5:1992;文献6:1992)、甘草フラボノイドにチロシナーゼ活性阻害による色素沈着抑制作用が認められています。

次に1998年にコーセーによって報告された甘草フラボノイドのTRP-2におよぼす影響およびメラニン生成抑制効果を検証したところ、

0.1-1.0μg/mLの甘草フラボノイドを添加して処理したマウス由来B16メラノーマ細胞の細胞数、メラニン量、メラニン生成抑制率を測定したところ、以下の表のように、

甘草フラボノイド濃度
(μg/mL)
細胞数
(×10⁷)
メラニン形成量
(×10⁻¹²)
メラニン生成抑制率
(%)
0 1.5±0.6 6.3±1.3
0.1 1.4±0.5 5.5±1.1 13.1±4.3
0.25 1.3±0.5 4.9±1.1 21.9±4.5
0.5 1.3±0.5 4.5±0.6 26.7±9.1
1.0 1.6±0.5 3.2±0.5 49.9±7.6

甘草フラボノイドは、0.1-1.0μg/mLという極めて低濃度で、また濃度依存的にメラニン生成を抑制した。

次に、0.5-2.0μg/mLの甘草フラボノイドを添加して処理したマウス由来B16メラノーマ細胞の細胞数、TRP-2活性阻害率を測定したところ、以下の表のように、

甘草フラボノイド濃度
(μg/mL)
細胞数
(×10⁶)
DHICA産生量
(×10⁴ area)
TRP-2活性阻害率
(%)
0 3.1±0.5 7.5±1.1
0.5 3.4±0.4 5.8±0.6 21.2±4.6
1.0 3.0±0.4 5.7±1.1 23.5±3.0
2.0 2.8±0.0 4.0±0.9 47.5±6.1

甘草フラボノイドは、0.5-2.0μg/mLという極めて低濃度において、わずかな細胞増殖の抑制は認められたものの、21.2%-47.5%までのTRP-2活性抑制効果を示した。

このような検証結果が報告されており(文献8:1998)、甘草フラボノイドにTRP-2活性阻害による色素沈着抑制作用が認められています。

TRP-2は、チロシナーゼと同様にその構造中に銅を持ち、糖鎖の修飾を受けて成熟していくことが示唆されており(文献9:1995)、甘草フラボノイドのTRP-2活性阻害のメカニズムは、TRP-2の生合成過程における糖鎖修飾の阻害による抑制効果の発現であることが示唆されています(文献10:1995)

また、コウジ酸は、チロシナーゼおよびTRP-2の銅イオンを不活性化するキレート作用によってメラニンの生合成を抑制しますが、甘草フラボノイドとコウジ酸を併用することで、異なるメラニン生合成抑制作用メカニズムによる相加効果を発揮することが報告されています(文献8:1998)

さらに1995年に聖マリアンナ医科大学皮膚科学教室によって報告された甘草フラボノイドのヒト臨床試験によると、

33人の患者(肝斑20人、炎症後の色素沈着6人、肝斑+炎症後の色素沈着7人 年齢20-59歳)に0.1%甘草フラボノイド配合クリームを1日2-3回4ヶ月にわたって使用してもらい、外用開始前と開始後1ヶ月に1回色差計で皮膚明度(L値)を測定したところ(∗2)、以下の表のように、

∗2 皮膚明度(L値)は、黒色が0で白色が100となり、数値が高いほど明るいことを示します。

疾患名 症例数 皮膚明度(L値)の変化
使用前 使用後
肝斑 20 58.28 ± 4.06 59.25 ± 3.61
炎症後色素沈着 6 57.56 ± 3.44 58.22 ± 2.46
肝斑+炎症後色素沈着 7 60.26 ± 2.09 60.62 ± 3.44

0.1%甘草フラボノイド配合クリームは、使用前後で有意な皮膚明度の上昇がみられた。

症状別では、肝斑20人において有意な明度の上昇がみられたが、炎症後色素沈着および肝斑+炎症後色素沈着では有意な上昇はみられなかった。

次に甘草フラボノイド濃度を0.2%として35人の患者(肝斑12人、炎症後色素沈着8人、老人性色素斑15人に同様の試験を実施したところ、以下の表のように、

疾患名 症例数 皮膚明度(L値)の変化
使用前 使用後
肝斑 12 55.80 ± 3.08 57.37 ± 2.68
炎症後色素沈着 8 56.34 ± 3.84 57.94 ± 3.06
老人性色素斑 15 55.75 ± 3.48 56.99 ± 2.63

0.2%甘草フラボノイド配合クリームは、使用前後で顕著な皮膚明度の上昇がみられた。

症状別では、肝斑12人において顕著な明度の上昇がみられ、炎症後色素沈着において有意な上昇がみられた。

同様に老人性色素斑では有意な上昇がみられた。

これらの結果から、甘草フラボノイドは、皮膚明度に対して濃度依存的に効果が増強する可能性が考えられた。

このような検証結果が報告されており(文献7:1995)、甘草フラボノイドにチロシナーゼおよびTRP-2活性阻害による色素沈着抑制作用が認められています。

黄色ブドウ球菌生育阻害による抗菌作用

黄色ブドウ球菌生育阻害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、健康な状態においてはそれが病原性微生物の侵入を排除する生体バリアとしても機能しており、皮膚の恒常性を保つ一因となっています。

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、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14:2001)

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。

またアトピー性皮膚炎発症の原因のひとつに黄色ブドウ球菌の異常増殖が関係していることが報告されています(文献15:2015)

2006年に丸善製薬によって報告された甘草フラボノイドの抗菌効果検証によると、

カンゾウ(Glycyrrhiza Glabra)の脂溶性フラボノイド18種類を単離同定し、その抗菌活性を検討したところ、0.3%前後含有され、含有量が最も多いグラブリジンが最も強い抗菌活性を示し、グラム陽性菌である黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)に対するMIC(minimum inhibitory concentration:最小発育阻止濃度)が6.25μg/mLであり、グラム陰性菌に対しては無効であった。

ほかにもグラブレンなどいくつかの成分がグラム陽性菌に対して抗菌活性を示した。

これらの結果から、抗菌活性に関しては特定の成分があるのではなく、類縁化合物の集合体として作用を呈していると考えられた。

主成分のグラブリジンをはじめ単離された成分のいずれもエキスと比べて活性に差はなく、このことは甘草フラボノイドを抗菌剤として使用できることを示唆している。

このような検証結果が明らかにされており(文献13:2006)、甘草フラボノイドに黄色ブドウ球菌生育阻害による抗菌作用が認められています。

複合植物エキスとしてのカンゾウフラボノイド

プランテージ<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. 紫外線を浴びることで産生されるメラニン生成を加速させる紫外線情報伝達物質であるエンドセリン-1の抑制
  2. メラニンの生合成に必須の酵素であるチロシナーゼの活性阻害
  3. できてしまったメラニンの排出を促進し、肌へのメラニン蓄積を防ぐためのターンオーバーの促進

とされており、それぞれ美白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産生抑制およびくすみや色素沈着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プランテージ<ホワイト>であると推測することができます(文献12:2006)

プランテージ<ホワイト>EX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. 紫外線を浴びることで産生されるメラニン生成を加速させる紫外線情報伝達物質であるエンドセリン-1の抑制
  2. メラニンの生合成に必須の酵素であるチロシナーゼの活性阻害およびメラニン産生抑制
  3. できてしまったメラニンの転送を抑制
  4. できてしまったメラニンの排出を促進し、肌へのメラニン蓄積を防ぐためのターンオーバーの促進

とされており、それぞれ美白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産生抑制およびくすみや色素沈着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プランテージ<ホワイト>EXであると推測することができます(文献12:2006)

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甘草フラボノイドの安全性(刺激性・アレルギー)について

甘草フラボノイド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
  • 10年以上の使用実績
  • 皮膚刺激性:ほとんどなし-わずか
  • 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

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

Cosmetic Ingredient Reviewの安全性データ(文献1:2008)によると、

  • [ヒト試験] 20人のボランティアに0.65%甘草フラボノイド(Glycyrrhiza Glabraから抽出)を含むクリームを48時間閉塞パッチ適用し、パッチ除去後に皮膚反応を評価したところ、パッチ除去1時間後で1人のボランティアにわずかな紅斑がみられたが24時間以内に消失した。他のボランティアでは皮膚反応はみられなかった(Sansho Seiyaku Co Ltd,2004)

東京女子医科大学附属第二病院皮膚科の安全性データ(文献11:2000)によると、

  • [ヒト試験] 顔面に老人性色素斑を有する18人の患者に0.1%甘草フラボノイド配合外用剤を1日2回16週間にわたって塗布してもらい、試験開始時、8週間後および16週間後に視診および問診により皮膚反応を評価したところ、試験期間中に重大な副作用はみられなかった

と記載されています。

試験データをみるかぎり、皮膚刺激性および皮膚感作性なしと報告されているため、皮膚刺激性および皮膚感作はほとんどないと考えられます。

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。

∗∗∗

甘草フラボノイドは美白成分、抗菌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:美白成分 抗菌成分

∗∗∗

文献一覧:

  1. Cosmetic Ingredient Review(2008)「Safety Assessment of Glycyrrhiza Glabra (Licorice) Rhizome/root, Glycyrrhiza Glabra (Licorice) Leaf Extract, Glycyrrhiza Glabra (Licorice) Root, Glycyrrhiza Glabra (Licorice) Root Extract, Glycyrrhiza Glabra (Licorice) Root Juice, Glycyrrhiza Glabra (Licorice) Root Powder, Glycyrrhiza Glabra (Licorice) Root Water, Glycyrrhiza Inflata Root Extract, and Glycyrrhiza Uralensis (Licorice) Root Extract」Final Report.
  2. T Saitoh, et al(1976)「Flavonols of Licorice Root」Chemical and Pharmaceutical Bulletin(24)(6),1242-1245.
  3. T Kinoshita, et al(2005)「The Isolation and Structure Elucidation of Minor Isoflavonoids from Licorice of Glycyrrhiza glabra Origin」Chemical and Pharmaceutical Bulletin(53)(7),847-849.
  4. T Yokota, et al(1998)「The Inhibitory Effect of Glabridin from Licorice Extracts on Melanogenesis and Inflammation」Pigment Cell & Melanoma Research(11)(6),355-361.
  5. 川口 新暉(1992)「甘草のフラボノイド抽出物によるmelanogenesisの抑制効果 Ⅰ ―in vitro系について―」日本皮膚科学会雑誌(102)(6),679-688.
  6. 川口 新暉, 他(1992)「甘草のフラボノイド抽出物によるmelanogenesisの抑制効果 Ⅱ ―in vivo系について―」日本皮膚科学会雑誌(102)(6),689-694.
  7. 原本 泉(1995)「油溶性甘草エキスによるメラニン産生抑制効果」西日本皮膚科(57)(3),594-600.
  8. 星野 拓, 他(1998)「メラニン生成に対するコウジ酸及び油溶性甘草エキスの併用効果」日本化粧品技術者会誌(32)(2),153-159.
  9. 柴原 茂樹, 他(1995)「チロシナーゼファミリー遺伝子のクローニングと転写調節」Fragrance Journal 臨時増刊号(14),31-37.
  10. 池田 孝夫, 他(1995)「油溶性甘草エキスの美白作用」Fragrance Journal 臨時増刊号(14),174-179.
  11. 原田 敬之(2000)「コウジ酸および油溶性甘草エキス配合外用剤の顔面老人性色素斑に対する使用経験」皮膚(42)(2),270-275.
  12. 川嶋 善仁(2006)「高機能植物コンプレックス(オウゴン,タイソウ,カンゾウフラボノイド)の美白効果」Fregrance Journal(34)(8),69-73.
  13. 田村 幸吉(2006)「油溶性甘草エキスとムクロジエキスの抗菌作用」Fregrance Journal(34)(4),53-59.
  14. 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.
  15. Kobayashi T, et al(2015)「Dysbiosis and Staphylococcus aureus Colonization Drives Inflammation in Atopic Dermatitis.」Immunity(42)(4),756-766.

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