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発芽ハトムギエキス

 
ふるさと元気プロジェクト [医薬部外品表示名称:ヨクイニンエキス]
ハトムギの力を発芽で引き出すことで「食べる」から「塗る」美容素材へ
角層代謝を活性化することでなめらかで透明感のある肌に

 ~ 発芽ハトムギエキス ~2023.01.11

✔ 江戸より受け継がれる美容素材ハトムギ(ヨクイニン)
✔ ハトムギは本来「薬膳食」であるため化粧品としての効果は限定的
✔ ハトムギの力を発芽で引き出すことで、アミノ酸リッチな肌に最適な化粧品原料に
✔ 発芽ハトムギエキスが角層剥離酵素を活性化することを発見
✔ ターンオーバーを整えることで、なめらかでくすみのない肌に


  目 次

  • 1. 期待される効果と有効性情報

  • 2. ハトムギとは

  • 3. 肌に最適な形でハトムギの力を引き出す

  • 4. 発芽ハトムギエキスの有効性① 〜角層ケア(落屑促進)〜

  • 5. 発芽ハトムギエキスの有効性② 〜抗シワ〜

  • 6. 日本のハトムギ生産

  • 7. 原料情報

  •  


    1. 期待される効果と有効性情報

    期待される効果

    保湿・キメ・透明感・シミ・シワ・ハリ・ニキビ・皮脂・毛穴

    有効性情報

    ■保湿  
    角層水分量(臨床試験)
    角層剥離によるターンオーバー改善(KLK5産生促進)

    ■キメ
    角層肥厚による過角化改善(KLK5産生促進)

    ■透明感・シミ
    角層蓄積によるくすみ改善(KLK5産生促進)
    角層剥離によるメラニン排出(KLK5産生促進)

    ■ニキビ・皮脂・毛穴
    ニキビ跡の沈着色素排出(KLK5産生促進)
    ターンオーバー改善による皮脂分泌正常化(KLK5産生促進)
    色素沈着による毛穴黒ずみ改善(KLK5産生促進)

    ■シワ・ハリ
    エラスチン保護(エラスターゼ阻害)

    ■抗酸化・活性酸素消去
    活性酸素消去(O2-ラジカル)
    活性酸素消去(OHラジカル)
    皮脂酸化抑制(過酸化脂質)


     

    2. ハトムギとは

    2.1 江戸から伝わる和漢植物

    東南アジアを原産とするイネ科の一年草。ハトムギは川辺で見かける野生植物ジュズダマの変種です。紀元前1500年頃のインドでは既に栽培されていたとのことです。
    学名はCoix lacryma-jobi var. mayuen。ハトムギの英語名”Job’s tears”と学名の”lacryma-jobi”は「ヨブの涙」の意味。

    ※聖書に登場する「ヨブ記」の登場人物。ジュズダマの花序の垂れ下がる様を、神への深い信仰心をもち試練に苦しむヨブの眼から流れる大粒の涙を詩的に喩えて命名された。

    ハトムギは日本でも身近な植物で、お茶や麺類、調味料、菓子など多くの食品のほか、医薬品や化粧品にも利用されています。

    中国の神農本草経では上薬に分類され、滋養強壮や解熱鎮痛消炎効果が知られています。江戸時代に中国あるいは朝鮮半島から日本に伝わったとされています。

    日本におけるハトムギの薬効としては「イボ取り」が有名ですが、この効用は中国の本草書には記されていません。江戸時代の本草学・儒学者であった貝原益軒(かいばらえきけん)が大和本草のなかで民間療法としてイボ取りを独自に記載したのが最初です。日本の博物学の先駆けとして、日本固有植物について自らの眼で観察した情報を大和本草に記していました。

    ハトムギを脱穀し、種皮を取り除いたものが漢方薬の薏苡仁(ヨクイニン)です。ハトムギ(薏苡)の種子(仁)のことです。イボ取り以外にも、貝原益軒はシミ・そばかす、ニキビ、肌荒れなどへの多様な効果も紹介していました。

    参考)
    生薬単p84、原島広至 (2007)
     


    2.2 美容素材ハトムギの有効成分:化粧品としては課題も

    ハトムギ(精白粒)の主な栄養成分は、炭水化物72%、タンパク質13%、脂質1.3%、水分13%です。精白米のタンパク質は約2.5%といわれており、それと比べるとタンパク質量が多いことがハトムギの特徴です。

    <ハトムギの有効成分>
    漢方としても使われるハトムギ(ヨクイニン)の有効成分としては以下の二つが挙げられます。

    一つ目は、コイキセノリドというハトムギ特有の油溶性成分(脂肪酸ジエステル)です。角質細胞の代謝を高め、肌のターンオーバーを整え、ニキビを予防する効果があるといわれています。

    二つ目はハトムギに豊富に含まれるタンパク質です。タンパク質は食品として摂取するとペプチドやアミノ酸まで消化され、それが人体のタンパク質合成に再利用されます。タンパク質の健全な生成は、肌のくすみや乾燥を防ぎ、透明感のあるなめらかな肌へと導きます。

    <ハトムギの化粧品としての課題>
    これらがハトムギの有効成分ですが、食品ではなく肌に塗るとなると話は違ってきます。コイキセノリドは微量の油溶性成分です。油溶性成分は食品としては摂取容易ですが、水系の化粧品原料においては抽出も配合も難しいという課題があります。

    タンパク質に関しても、天然高分子化合物を分解する能力のほとんどない肌への塗布においては、本来の効果をほとんど発揮できないという課題があります。

    また、ハトムギには食物アレルギーの報告はほとんどありませんが、イネ科由来植物性タンパク質の肌への繰り返しの塗布は、荒れ肌や粘膜をとおして思わぬ肌トラブルを引き起こしかねません。
     

    3. 肌に最適な形でハトムギの力を引き出す

    3.1 ハトムギにはタンパク質が豊富に含まれるが良質ではない?

    上述の通り、ハトムギにはタンパク質が豊富に含まれています。しかし過去の文献によると、「ハトムギはアミノ酸スコアが29と低く、良質なタンパク質とはいえない」、との報告もあります。これは、ハトムギにはリシンやトリプトファンなどの必須アミノ酸が少ないためと考えられています。

    精白米は小麦よりもタンパク質量は少ないもののアミノ酸スコアが高いことから、ご飯食がパン色よりも推奨される所以となっています。
     

    3.2 発芽させることで眠れる種子を活性化:独自製法と共に遊離アミノ酸大幅アップ

    種子は発芽・成長に必要なエネルギー源をタンパク質やデンプンといった高分子化合物として貯蔵し、休眠しています。しかし、ひとたび発芽の条件が整うと、多くの酵素が動き出して代謝が活性化され、高分子化合物はアミノ酸や糖といった成長に必要な低分子性の栄養成分へと変換されます。

    江戸より伝わるハトムギ(ヨクイニン)の美肌効果は、基本的に漢方としての経口摂取が基本です。化粧品においては、ハトムギの眠れる力を発芽で目覚めさせることで、肌に最適な形でハトムギの力を届けることができるはずです。

    実際、ハトムギを発芽させてから抽出したエキスのアミノ酸を分析したところ(下図)、未処理のコントロールと比較するとほとんどのアミノ酸が大幅に増加していることが分かりました。なお、発芽ハトムギの力を最大限に引き出すために独自技術で抽出しています。ハトムギに元来豊富とされるGABAは本製法においても減少することなく抽出されています。
     

    3.3 発芽ハトムギエキスには必須脂肪酸が豊富

    「アミノ酸スコアが低いといわれるハトムギ」。そこで、発芽前後のハトムギエキスの必須アミノ酸量を分析し、大豆*と比較しました。遊離必須アミノ酸の割合は発芽により大幅に増加し、大豆のアミノ酸(タンパク質アミノ酸として*)よりも高い値でした。総必須アミノ酸量は、発芽後に約13倍まで増加していました。

    タンパク質を豊富に含むが、良質ではないといわれるハトムギ種子ですが、今回、発芽プラス独自製法で必須アミノ酸を大幅に増量させることに成功しました。これにより、ハトムギは肌に最適な形に生まれ変わったと考えられます。

    *山内文男 大豆タンパク質の構造と食品特性 醸協 89 9(1994)
     

    「アミノ酸は肌の保湿だけでなくターンオーバーを整える大切な成分です。」

    4. 発芽ハトムギエキスの有効性① 〜角層ケア(落屑促進)〜

    4.1 肌のターンオーバーを正常化することで角層本来の機能を取り戻す

    「いぼ・肌荒れ」に効くといわれるヨクイニン(内服)。

    肌に最適な形で加工された発芽ハトムギエキスであれば、化粧品としての角層ケア効果が高いのではと考えました。

    角層ケアにおいては、肌のターンオーバーを整え、正常化させることが大切です。肌のターンオーバーは大きく以下の3つのプロセスで構成されています。

    ①基底層におけるケラチノサイトの増殖
    ②細胞の分化(成熟・角化)
    ③角層の剥離(落屑)

    細胞の分化は、未熟な細胞が成熟した角質細胞になり、強固なバリア機能を作り出すための大切なプロセスで、ゆっくり・じっくりと進むことが必要とされます。例えば紫外線暴露は、この細胞分化を異常促進させてしまい、未熟な細胞のまま角質層が形成され、バリア機能を低下させます。このとき、細胞間脂質であるセラミドは著しく低下し、その前駆体であるグルコシルセラミドの蓄積が観察されることも知られています1)

    一方、細胞剥離は角層が垢となって剥がれ落ちるターンオーバーの最終工程で、停滞することなく速やかに進むことが必要とされます。不要な角層が剥がれ落ちることで肌はなめらかに整えられ、また角層に貯留されたメラニン色素の排出も促されます。

    この角層剥離に関わる重要酵素がカリクレイン5(KLK5)です。KLK5は、角層細胞外空間の酸性環境によって活性化され、角層デスモソーム成分の切断に特化したセリンプロテアーゼです。KLK5はこの角層細胞接着因子を分解することで、落屑を促し、過角化を抑制します。また、KLK5はプロフィラグリンのプロセッシング酵素であり、フィラグリン産生においても重要な酵素として知られています2)

     
    KLK5の活性は、老化に加えて肌の水分量が低下したり、pHが中性からアルカリよりに傾くことで低下するといわれています。その結果、角層剥離が遅なり、ターンオーバーの乱れの原因となります。

    以上のことから、KLK5の活性を高めることができれば、肌のターンオーバーが改善され、肌の肥厚やくすみの改善につながることが期待できます。

    1) An accumulation of glucosylceramide in the stratum corneum due to attenuated activity of beta-glucocerebrosidase is associated with the early phase of UVB-induced alteration in cutaneous barrier function.
     Takagi Y et al. Arch Dermatol Res. 297 18-25 (2005)
    2) Kallikrein-related peptidase 5 functions in proteolytic processing of profilaggrin in cultured human keratinocytes.
     Sakabe J et al. J Biol Chem. 288 17179-89 (2013)


    4.2 角層分解酵素カリクレイン5を活性化

    <試験方法>
    ケラチノサイトNHEKを増殖培地で培養。エキス添加後に培養上清を回収し、KLK5をELISAで定量(Quantkine Human Kallikrein 5 ELISA Kit) 試験濃度:50μg/mL

     

     
    発芽ハトムギエキスはKLK5の産生を有意に促進させました。一方、この効果は比較品として同一条件で調製したヨクイニンエキスでは見られませんでした(溶媒コントロールに対して有意差なし)。
     

     
    KLK5活性化がもたらす肌老化抑制の正のスパイラル(上図)

    <ターンオーバー改善>
    KLK5の活性を高めることで、肌再生の最終ステップである落屑が刺激され、すべての表皮層が新しくなり以前のものと置き換わります。これにより肌のターンオーバーが促進され、肌の肥厚やくすみの改善が期待できます。肥厚改善は、医薬部外品等の美容成分の浸透性向上にもつながります。

    <バリア機能改善>
    KLK5はプロフィラグリンのプロセッシング酵素であり、フィラグリン産生における重要な酵素としても知られています。フィラグリンは角質細胞内のケラチン繊維を強固に結びつけることで角質細胞の形を保ち、肌のバリア機能をサポートします。さらにフィラグリンは、天然保湿因子(NMF)へと変換されることで肌に潤いを与えます。

    <シワ改善>
    KLK5による皮膚再生プロセスが、シワを滑らかにすることで若返り効果をもたらすことが報告されています3)

    3) From stem cells protection to skin microbiota balance: Orobanche rapum extract, a new natural strategy.
     Meunier M et al. J Cosmetic Dermatology (2018)


    4.3 抗酸化/活性酸素消去

    <試験方法>
    過酸化脂質抑制試験:リノール酸が酸化してできる共役ジエンを測定
    スーパーオキシド消去試験:キサンチンオキシダーゼ系により生じるO2-消去能を測定
    OHラジカル消去試験:過酸化水素から生じる・OHラジカル消去能を測定
    試験濃度:16, 160 μg/mL

     
    発芽ハトムギエキスは活性酸素を消去し、過酸化脂質の生成を抑制しました。この作用は、同一条件で調製したヨクイニンエキス(未発芽)よりも高いことが分かりました。

    皮脂の酸化は、乾燥肌や肌荒れを引き起こします。さらに、細胞膜を構成する脂質の酸化は、細胞の新陳代謝を低下させ、ターンオーバーの乱れの原因にもなります。ターンオーバーの乱れは、シミ・そばかすなどの色素沈着や表皮性シワを生じさせ、ニキビなどの炎症も引き起こします。
     

    5. 発芽ハトムギエキスの有効性② 〜抗シワ〜

    5.1 アミノ酸とシワの関係

    いくつかのアミノ酸には、真皮線維芽細胞の賦活作用によるコラーゲン産生促進効果が報告されています。また、必須アミノ酸の経口摂取が紫外線暴露下でのコラーゲン産生を改善することも報告されています。

    今回、アミノ酸高含有エキスである発芽ハトムギエキスにも真皮成分に対するポジティブな効果があるのではと考え、コラーゲンとともに肌にハリ・弾力を与えるエラスチンに着目しました。

    参考)
    ・Glutamine increases collagen gene transcription in cultured human fibroblasts.
     Bellon G et al. Biochim. Biophys. Acta. 1268 311-323 (1995)
    ・Leucine supplementation has an anabolic effect on proteins in rabbit skin wound and muscle.
     Zhang XJ et al. J Nutr. 134 3313–3318 (2004)
    ・l-Arginine stimulates fibroblast proliferation through the GPRC6A-ERK1/2 and PI3K/Akt pathway.
     Fujiwara T et al. PLoS One. 9(3) (2014)
    ・Importance of amino acid composition to improve skin collagen protein synthesis rates in UV-irradiated mice.
     Murakami H et al. Amino Acids. 42(6) 2481–2489 (2012)


    5.2 真皮弾性成分エラスチンの保護

    発芽ハトムギエキスはエラスチンを変性・分解してしまう弾性繊維分解酵素エラスターゼを阻害しました(50%阻害濃度57.3μg/mL)。
     

     
    コラーゲンを真皮を支える柱に例えたときに、エラスチンはその柱を結びつける伸縮性のある紐の役割を果たしています。エラスチンを作り出す真皮線維芽細胞自身がエラスターゼを産生し、日常生活レベルの紫外線暴露でその活性が高まることが知られています。

    発芽ハトムギエキスには、弾性繊維エラスチンの変性・分解を抑えることで、ハリを維持する効果が期待できます。

    必須アミノ酸と美肌との関係はまだほとんど解明されていませんが、必須アミノ酸を肌に与えることで、シワの抑制に関与するタンパク質を調節できる可能性が考えられます。

    参考)
    光老化によるシワの形成機序とその予防 芋川玄爾 Skin Cancer 18 2 (2003)

    6. 日本のハトムギ生産

    ハトムギの栽培技術を高めることを目的に平成20年4月に全国の主要な産地の生産者団体、技術指導関係者、実需者そして研究関係者らが参加して「全国ハトムギ生産技術協議会」が発足しました。近年、国産ハトムギの生産量は大きく増加しています。増加の理由として、優良栽培品種の育成、耕作放棄地の活用、水田転換畑の活用(ハトムギは高耐湿性)、健康志向の高まりによる需要拡大などが挙げられます。本原料には、安心安全な国産の生種子を使用しています。

    以下、日本のハトムギ栽培(手塚隆久 田尻俊郎 特産種苗第3号)から引用。

    国内の主要産地
    北海道:上ノ国町
    東北:岩手県花巻市・奥州市 秋田県大仙町 青森県中泊町
    関東:栃木県小山町・鹿沼市 宮城県仙台市・登米市 福島県白河市
    北陸:富山県氷見市・小矢部市 石川県能美市
    中国:広島県三原市大和町 鳥取県八頭郡八頭町 島根県簸川郡斐川町
    九州:福岡県久留米市三潴町 大分県豊後大野市

    国産ハトムギの多くは産地とその近隣地域で加工・消費されている。全国ハトムギ生産技術協議会が調査した20年産ハトムギ(11県・16団体)は、玄穀販売が42%、次いで茶加工28%、精白粒等25%、種子販売2%、その他3%となっている。

    玄穀販売される原料は国内の茶加工メーカー等へ出荷され、飲料系商品として製造・販売されている。ハトムギ茶は従来のティーバッグ仕様に加えて、最近ではペットボトル飲料タイプも普及している。各地の名水を使用して製造され、産地名を記載した地域特産品の「はとむぎ茶」として人気が高まりつつある。

    ハトムギの品種改良や需要拡大に伴い生産量は平成6年に300トンを割り込んでから、その後は増加している。輸入量はタイや中国を中心に高い割合を占めるが、近年は自給率の増加が見られ、平成20年の国産比率は11.9%である。平成21年見込み生産量は1700トン、令和2年全国生産量は1922トン*となっている。
    *令和3年度とやまの農林水産業 富山県農林水産部農林水産企画課(令和3年8月)
     

    7. 原料情報

    原料情報
    素材産地:富山県
    原料名:発芽ハトムギエキス
    製品英語名:Germinated Job’s Tears Extract
    表示名称 :ハトムギ種子エキス/ヨクイニンエキス(化粧品/医薬部外品)
    INCI:Coix Lacryma-Jobi Ma-yuen Seed Extract
    中文名称:川谷(COIX LACRYMA-JOBI MA-YUEN)籽提取物
    自然由来指数:100%(水を含む)※ISO 16128規定の自然原料等の定義と計算方法に基づく

    安全性情報
    ・24時間閉塞パッチテスト:刺激性なし
    ・SIRC細胞を用いた眼刺激性試験:刺激性なし
    ・ROSアッセイによる光毒性試験:陰性

    SDGs

    4.7/8.9/9.4/9.b/11.a/12.8/12.a/12.b/17.6(6目標9ターゲット)

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