海洋生物に由来する機能性化粧品素材の探索

熊本大学大学院生命科学研究部

塚 本

佐 知 子

In Japan, we have used medicinal plants for the efficient ingredients in functional cosmetics so far. Recently,
thalassotherapy has been popular in Japan, and marine algae, dried material of seawater, and marine mud are used for thetherapy. However, only a few marine-derived compounds, e.g. pseudopterosin, astaxanthin, chitin, chitosan, and sodium
alginate, are used for the efficient ingredients in functional cosmetics. Marine organisms inhabit under strong ultraviolet rays,
and they may contain antioxidants, radical scavengers, and ultraviolet-absorbing substances. Since many drug leads wereisolated from marine organisms, leads of efficient ingredients in functional cosmetics may also be discovered from marine
sources. We screened the DPPH radical scavenging activity of extracts of marine organisms (360 samples) and found that theextracts of 22 samples showed more than 30% radical scavenging activity. The bioassay-guided purification of the extractsof two marine sponges (06M046, 07M105) afforded 4,7-dihydrotubastrine (1), epinine-3-O-sulfate (2), 5-hydroxyindole-3aldehyde (3), 5-hydroxy-3-(2-hydroxyethyl)indol (4), 5-hydroxytryptophane (5), hyrtioerectin B (6), and hyrtiosulawesine(7). Their IC50 values of the DPPH radical scavenging activity were 5.0, 50, 49, 5.2, 9.0, 49, and 9.5 mg/mL, respectively.

１．緒で注目されている。私たちは、現在、インドネシアのスラ言

ウエシ島北部にあるサムラトランギ大学と共同研究を行う

我国においては、民間薬や漢方薬を古くから利用してきことにより、熱帯サンゴ礁海域に棲息する海洋生物や微生た歴史がある。その関係もあって、従来、アロエやオリー物からの医薬品シーズの探索を行っている。そして、研究ブエキスなど多くの植物成分が機能性化粧品素材として利室において自ら各種アッセイを行いながら化合物の探索を用されてきた。そして最近では、ヨーロッパを中心として進めることにより、生物活性を有する多くの新規天然低分

広く普及していた海洋療法（タラソテラピー）が、我国に子化合物を発見してきた。そこで本研究においては、これおいても急速に広まってきている。タラソテラピーとは、

まで研究室で独自に構築した海洋資源ライブラリーを用い海藻、海水乾燥物、海泥などを利用することにより、新陳て、新規な機能性化粧品素材を探索することを目的とした。

代謝の促進による解毒効果や皮膚の保湿効果による美肌効

特に海洋生物は、強い紫外線から身を守るために、抗酸化、果を得ることを目的とするとともに、さらに循環器や神経ラジカル消去、紫外線吸収などの各作用を示す成分を生体系統の障害を解消することにより健康を増進することを目内に豊富に蓄えていると考えられるが、これまでに、その的としたものである。我国においても最近、女性を中心とような成分が発見された例はあまり知られていない。当研してタラソテラピーに対する関心が高まっている。しかし究室で所有するライブラリーは、機能性化粧品素材の探索

我国は周りを海に囲まれているにもかかわらず、現在化粧資源として従来あまり利用されてこなかった海洋生物の抽品素材として用いられている海洋資源由来の機能性化粧品出物を多く含むので、本研究の遂行により、これまでに用素材は、抗酸化・抗炎症効果を示すシュードプテロシン、いられてきた化粧品素材とは全く異なったタイプの新規機抗酸化作用を示すアスタキサンチン、保湿作用を示すキチ能性素材が発見されると考え、本研究課題を遂行した。

ン・キトサンやアルギン酸ナトリウムなどに限られていて、２．実験、結果それ以外の海洋資源由来の成分については研究がほとんど行われていないのが現状である。機能性素材の中でも特に

２・１

研究材料

抗酸化物質は、皮脂の酸化やメラニンの産生を抑制するのこれまでインドネシアにおいて、海洋無脊椎動物をで、美白やアンチエイジング効果が期待できるということ

1,400 サンプル、海洋微生物を 1,300 サンプル収集している。
また、前任地である金沢大学在任中に能登半島で海洋微生物を 1,000 サンプル単離している。当研究室では、それぞ

Search for leads of efficient ingredientsin functional cosmetics from marineorganisms
Sachiko Tsukamoto
Graduate School of Pharmaceutica lSciences, Kumamoto University

れのサンプルをアルコール抽出し、濃縮後に得られた水溶液を酢酸エチルと分配することにより、脂溶性画分と水溶性画分に分離しそれぞれを海洋資源ライブラリーとしている。本研究では、ライブラリーの中から 360 サンプルを用いてスクリーニングを行った。

− 50 −

海洋生物に由来する機能性化粧品素材の探索

２・２

スクリーニング作用を示した。活性を指標にして分画を行い、水画分から抗酸化作用は、DPPH ラジカル消去能により検定した。

4,7-dihydrotubastrine２）（1, 604mg） お よ び epinine-3-O-

私たちは、既にこの方法を用いて、キノコから新規骨格をsulfate３）（2，2.9mg）を単離した（図１）。n- ブタノール画有する抗酸化物質の単離と構造決定に成功している１）。初分は、TLC で水画分とほぼ同じ成分を含んでいると判断−5めに DPPH を 6×10 M になるようにメタノールに溶かし、したので精製は行わなかった。化合物１と２の DPPH ラジ

96 穴 プ レ ー ト に 200 mL ず つ 入 れ、 そ こ に サ ン プ ル のカル消去能は表２に示す通りである。

DMSO 溶液を１mL ずつ添加した（サンプルの最終濃度は２・３・２

インドネシア産海綿 07M105 から得られた抗酸化物質の精製50 mg/mL となる）。そして、DPPH 試薬を加えずにサンプル溶液のみ加えたものをブランクとし、サンプル溶液の代2007 年にインドネシアのスラウエシ島北部に位置するわりに DMSO を１mL 加えたものをコントロールとした。

マ ン テ ハ ゲ 島 に お い て 採 集 し た 海 綿 07M105（ 湿 重 量反応液を 25 度で 30 分間インキュベートした後、492 nm で800g）のエタノール抽出液を濃縮し、濃縮後の水溶液を酢の吸光度を測定し、以下の式を用いて DPPH ラジカル消去酸エチルと n- ブタノールで分配した。得られた 3 つの画分能を計算した。

を用いて、50mg/mL の濃度で DPPH ラジカル消去能を測

DPPHラジカル消去能（%）=[{ABSD−（ABSS−ABSB）}/ABSD]×100
ABSD：コントロールの吸光度定したところ、84%（酢酸エチル画分）、72%（n- ブタノール画分）および 45%（水画分）の阻害作用を示した。活性 を 指 標 に し て 分 画 を 行 い、 酢 酸 エ チ ル 画 分 か ら

ABSS：サンプルの吸光度5-hydroxyindole-3-aldehyde ４）（3，1.7mg）、5-hydroxy-3-ABSB：ブランクの吸光度（2-hydroxyethyl）
indol ５）（4，5.3 mg）、hyrtiosulawesine ５）スクリーニングを行った 360 サンプルのうち、DPPH ラ（7，3.4 mg）が、また水画分からは 5-hydroxytryptophane ６）ジカル消去能を示したサンプルの数は表１に示す通りであ（5，5.6 mg）および hyrtioerectin B ７）
（6，1.5 mg）が得られる。

た（図２）。n- ブタノール画分も DPPH ラジカル消去能を示したが、TLC により水画分とほぼ同じ成分を含んでい２・３

抗酸化物質の精製と構造決定ると判断されたので精製は行わなかった。化合物 1 − 5 のDPPH ラジカル消去能を示したサンプルのうち 2 種類のDPPH ラジカル消去能は表３に示す通りである。

海綿（06M046，07M105）について、活性を指標にして抗３．考酸化物質の精製を行った。精製には、各種カラムクロマトグラフィーや高速液体クロマトグラフィーを用いた。得ら察

現在、海洋資源由来の機能性化粧品素材の多くは、海藻、れた成分の構造決定は、核磁気共鳴（NMR）スペクトルを海水乾燥物、海泥を原料としたものである。海藻から得ら中心とした各種機器分析により行った。

れるものとして、多糖類であるアルギン酸ナトリウム、カ２・３・１

ラギーナン、寒天、フコイダンなどが保湿剤として用いら

インドネシア産海綿 06M046 から得られた抗酸化物質の精製れている。また、海水乾燥物はミネラル分を多く含むが、2006 年にインドネシアのスラウエシ島北部に位置する

その組成はヒトの体液組成に類似しているので、タラソテ

マ ン テ ハ ゲ 島 に お い て 採 集 し た 海 綿 06M046（ 湿 重 量1200 g）のエタノール抽出液を濃縮し、濃縮後の水溶液を酢酸エチルで分配した。得られた 2 つの画分を用いて、50 mg/mL の濃度で DPPH ラジカル消去能を測定したとこ
ろ、17%（酢酸エチル画分）および 30%（水画分）の阻害

図 1 7,8-Dihydrotubastrine（1）および epinine-3-O-sulfate（2）の構造

表１ 360 サンプル中、スクリーニングにより DPPH ラジカル消去能を示したサンプル数

表 2 インドネシア産海綿 06M046 から得られた抗酸化物質の DPPH ラジカル消去能

DPPH ラジカル消去能（%）*

サンプル数（個）30-39

1640-49

250-59360-691* サンプル濃度 50μg/mL

サンプル

DPPH ラジカル消去能
IC50（μg/mL）

4,7-Dihydrotubastrine（1）5.0Epinine-3-O-sulfate（2）50Ascorbic acid*3.0* ポジティブ・コントロール− 51 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

ラピーではミネラル成分が体内に吸収されることにより新スクワランが油分や皮膜形成成分として用いられている。

陳代謝を促し解毒効果が得られると考えられている。海泥以上に示した機能性素材はいずれも高分子化合物であるのは、海水中の各種成分と海藻などの有機物が海底に堆積しに対して、低分子の機能性化粧品素材としては、カリブ海て形成されたもので、洗浄剤やパック剤として用いられてに生息する腔腸動物から得られたシュードプテロシン C ８）いる。一方、海藻、海水乾燥物、海泥以外の海洋資源由来（pseudopterosin C，8）
（図３）が、強い抗酸化・抗炎症効の機能性化粧品素材として、最近、魚や甲殻類などの生物果を示す成分としてアメリカでスキンケアクリームに配合資源を起源とするものが製品化されている。たとえば魚のされている。また、甲殻類やヘマトコッカス（藻類）に豊表皮から得られる加水分解コラーゲンや、サメの軟骨から富に含まれるアスタキサンチン９）（astaxanthin，9）も、強得られるコンドロイチン硫酸、甲殻類から得られるキチン

い抗酸化効果を示すことからシミやしわの防止（アンチエやキトサンが保湿剤などに用いられている。また、サメのイジング）を目的としてスキンケアクリームに配合されている。海洋資源から多くの医薬品シーズが発見されている

表３ インドネシア産海綿 07M105 から得られた抗酸化物質の DPPH ラジカル消去能

ことを考慮すると、機能性化粧品素材の多くが未だ海洋資

DPPHラジカル消去能
IC50（μg/mL）の研究期間内で DPPH ラジカル消去能についてスクリー

5-Hydroxyindole-3-aldehyde（3）49

綿（06M046, 07M105）から合計 7 種類の抗酸化物質を発見

5-Hydroxy-3（2-hydroxyethyl）
indol（4）5.2することができた。特に 06M046 の海綿からは、IC50 値で5-Hydroxytryptophane（5）9.0

5.0 mg/L というアスコルビン酸に匹敵するラジカル消去能

Hyrtioerectin B（6）49を有する 4, 7- dihydrotubastrine を 604 mg という高い収量

Hyrtiosulawesine（7）9.5Ascorbic acid*

3.0

サンプル

* ポジティブ・コントロール源に埋もれていると考えられる。本研究課題では、１年間ニングを行い、さらにラジカル消去能を示した 2 種類の海で得ることができた。今後も研究を継続することにより、抗酸化物質を初めとする有用な機能性化粧品素材が海洋資源から発見できると考えられる。

図 2 5-Hydroxyindole-3-aldehyde（3）、5-hydroxy-3-（2-hydroxyethyl）indol（4）、5-hydroxytryptophane（5）、hyrtioerectin B（6）および hyrtiosulawesine（7）の構造

図 3 Pseudopterosin C（8）および astaxanthin（9）の構造− 52 −

海洋生物に由来する機能性化粧品素材の探索（参考文献）

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