α-アルブチンとは

江崎グリコが開発した、ハイドロキノンとグルコースをα結合して生成されるハイドロキノン誘導体。美肌ケアに使われる不安定なハイドロキノンを誘導体にして安定化させたもの。主に美白を訴求するスキンケア化粧品に使用される。メラニンを生成するチロシナーゼに作用して、メラニンの生成を抑制する美白効果がある。従来は大量生産することができなかったが、糖転移技術により量産化することが可能になった。

一般的に化粧品および医薬部外品（薬用化粧品）の成分表示に「アルブチン」と記載されているアルブチンは、α-アルブチンの構造異性体であるβ-アルブチンであり、β-アルブチンの色素沈着抑制効果および安全性はすでに詳しく報告されている。

特徴として、 グルコースとハイドロキノンをα結合させた配糖体 メラニン生成を強力に抑制する効果をもつ化粧品原料 世界30カ国以上で販売利用されている が挙げられる。

2007年に江崎グリコによって報告されているα-アルブチンのチロシナーゼに対する阻害効果検証によると、β-アルブチンのメラニン生成抑制効果の主要メカニズムは、メラニン合成のキー酵素のひとつであるチロシナーゼ阻害であると考えられている。一方で、α-アルブチンのチロシナーゼに対する阻害作用についても複数の研究グループによって研究が行われており、α-アルブチンとβ-アルブチンのマッシュルーム由来、B16マウス由来およびヒト由来メラノーマ細胞のチロシナーゼに対する阻害作用について比較したところ、α-アルブチンとβ-アルブチンは異なる特異性を示した。

α-アルブチンは、マッシュルーム由来チロシナーゼを阻害しなかったが、β-アルブチンは阻害作用を示した。一方で、α-アルブチンは、マウス由来チロシナーゼをβ-アルブチンに比べて強力に阻害した。またα-アルブチンの化粧品への応用を考慮した場合、ヒト由来チロシナーゼに対する阻害作用が重要であるが、ドーパを含むヒト由来メラノーマ細胞を用いた場合、α-アルブチンは、β-アルブチンよりも強力にヒトチロシナーゼを阻害した。

α-アルブチンとβ-アルブチンの各種チロシナーゼに対する阻害効果の違いは、チロシナーゼ蛋白の構造と密接な関係があると考えられており、マッシュルーム由来チロシナーゼとヒトチロシナーゼのアミノ酸配列の同一性は23%でしかなく、マウス由来チロシナーゼとヒトチロシナーゼ間の同一性は82%とかなり高い相同性を有していることから、メラニン生成抑制のスクリーニングにはヒトチロシナーゼの指標が重要であると考えられた。これらの結果および考察から、ヒトチロシナーゼを強力に阻害するα-アルブチンは、β-アルブチンよりも優れたチロシナーゼ阻害剤となりうると考えられる。

以上からα-アルブチンにチロシナーゼ阻害による色素沈着抑制作用が認められている。α-アルブチンのチロシナーゼ阻害作用は、α-アルブチンの添加によりチロシナーゼmRNA量に変化が認められなかったことから、チロシナーゼ遺伝子発現の抑制によるものではなく、α-アルブチンが細胞内に取り込まれ、チロシナーゼを直接阻害することにより発揮していると考えられている。また、α-アルブチンはハイドロキノン誘導体であるが、α-アルブチンのチロシナーゼ阻害作用はα-アルブチン自体によるものであり、α-アルブチンはグルコースとハイドロキノンに分解されないことが確認されている。

次に、2005年に江崎グリコによって報告されているヒト皮膚モデルにおけるα-アルブチンのメラニン生成抑制効果検証によると、正常ヒト皮膚3次元モデルにα-アルブチン水溶液125μgあるいは250μgを1日おきに13日間培養し、培養終了後にメラニン量を測定したところ、α-アルブチンを添加した場合、メラニン生成量は125μgおよび250μgで70%および40%に抑制されていることが確認された。このような検証結果が明らかになっており、α-アルブチンにメラニン生成抑制による色素沈着抑制作用が認められています。また、紫外線照射による色素沈着に対して、α-アルブチンとUVA吸収剤であるメチレンビスベンゾトリアゾリルテトラメチルブチルフェノールを併用することで、それぞれ単体で配合するよりも大幅に色素沈着を抑制することが報告されている。

配合目的

チロシナーゼ阻害による色素沈着抑制作用

作用機構

チロシナーゼ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およびチロシナーゼについて解説する。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）へと合成される。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し、チロシンが酸化することでドーパ、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る。このような背景からチロシナーゼ活性を抑制・阻害し、チロシンとの結合を阻害またはチロシンとの結合量を減らすことは、色素沈着防止という点で重要であると考えられる。

2007年に江崎グリコによって報告されているα-アルブチンのチロシナーゼに対する阻害効果検証によると、β-アルブチンのメラニン生成抑制効果の主要メカニズムは、メラニン合成のキー酵素のひとつであるチロシナーゼ阻害であると考えられている。

一方で、α-アルブチンのチロシナーゼに対する阻害作用についても複数の研究グループによって研究が行われており、α-アルブチンとβ-アルブチンのマッシュルーム由来、B16マウス由来およびヒト由来メラノーマ細胞のチロシナーゼに対する阻害作用について比較したところ、以下の表のように、α-アルブチンとβ-アルブチンは異なる特異性を示した。α-アルブチンは、マッシュルーム由来チロシナーゼを阻害しなかったが、β-アルブチンは阻害作用を示し、一方で、α-アルブチンは、マウス由来チロシナーゼをβ-アルブチンに比べて強力に阻害した。

またα-アルブチンの化粧品への応用を考慮した場合、ヒト由来チロシナーゼに対する阻害作用が重要であるが、ドーパを含むヒト由来メラノーマ細胞を用いた場合、α-アルブチンは、β-アルブチンよりも強力にヒトチロシナーゼを阻害した。

α-アルブチンとβ-アルブチンの各種チロシナーゼに対する阻害効果の違いは、チロシナーゼ蛋白の構造と密接な関係があると考えられており、マッシュルーム由来チロシナーゼとヒトチロシナーゼのアミノ酸配列の同一性は23%でしかなく、マウス由来チロシナーゼとヒトチロシナーゼ間の同一性は82%とかなり高い相同性を有していることから、メラニン生成抑制のスクリーニングにはヒトチロシナーゼの指標が重要であると考えられた。

これらの結果および考察から、ヒトチロシナーゼを強力に阻害するα-アルブチンは、β-アルブチンよりも優れたチロシナーゼ阻害剤となりうると考えられ、α-アルブチンにチロシナーゼ阻害による色素沈着抑制作用が認められている(1)(2)(3)。

α-アルブチンのチロシナーゼ阻害作用は、α-アルブチンの添加によりチロシナーゼmRNA量に変化が認められなかったことから、チロシナーゼ遺伝子発現の抑制によるものではなく、α-アルブチンが細胞内に取り込まれ、チロシナーゼを直接阻害することにより発揮していると考えられている(4)。

また、α-アルブチンはハイドロキノン誘導体であるが、α-アルブチンのチロシナーゼ阻害作用は、α-アルブチン自体によるものであり、α-アルブチンはグルコースとハイドロキノンに分解されないことが確認されている(5)。

次に、2005年に江崎グリコによって報告されているヒト皮膚モデルにおけるα-アルブチンのメラニン生成抑制効果検証によると、正常ヒト皮膚3次元モデルにα-アルブチン水溶液125μgあるいは250μgを1日おきに13日間培養し、培養終了後にメラニン量を測定したところ、α-アルブチンを添加した場合、メラニン生成量は、125μgおよび250μgで70%および40%に抑制されていることが確認された(4)。以上から、α-アルブチンにメラニン生成抑制による色素沈着抑制作用が認められている。

また、紫外線照射による色素沈着に対して、α-アルブチンとUVA吸収剤であるメチレンビスベンゾトリアゾリルテトラメチルブチルフェノールを併用することで、それぞれ単体で配合するよりも大幅に色素沈着を抑制することが報告されている(4)。

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安全性情報

ハイドロキノン-a-グルコサイドによるメラニン生成抑制効果

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Experimental study on cross-reactivity of alpha-arbutin toward p-phenylenediamine and hydroquinone in guinea pigs.

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