水前寺海苔 (Aphanothece sacrum) 多糖体Sacranの皮膚への効果 物理的特性を中心に 東京工科大学応用生物学部 先端化粧品コース 佐川由葵、水谷多恵子、岡野由利、正木 仁 福岡県朝倉市甘木地区黄金川の養殖場 背 景 OSO3H HN O O H H O H H HO OH HO H H H H HO HO H O H H O HO H H OH H H HO H H O OH H HHO HO H O H H • O OH • OH O • O OH Sacran(サクラン) OH R’ OSO3H H H OSO3H HO R HOOC HO HOOC COOH 水前寺海苔の細胞外マトリックスに含まれる 硫酸化多糖 平均分子量は2.9x 10７ 分子鎖長 10 µm 以上 分子構造の特異性から多量の水分を構造内に 保持することが考えられるが、ヒト皮膚に対す る効果についての知見はさほど多くはない。 R’’ 予備的検討結果 目 的 ① Sacranは被膜形成能があること ② Sacranはポリオールとの併用により強固なゲル状シート が形成されること 仮説 皮膚に塗布すると被膜を形成し､ 水分蒸散を抑制し、外部刺激か ら皮膚を保護する。 本研究ではSacranとポリオー ルとの併用により形成される ゲル状シートの物理的特性を 明らかにすることにより皮膚 への有用性について議論する ことを目的とした。 実 験 ① ヒト皮膚に塗布したときのSacranの作用 ② Sacran/ポリオールのゲル状シート形成 領域 ③ 外部からの化学物質の侵入に対する Sacranの効果 ④ 皮膚内部からの水分蒸散に対するSacran の効果 ヒト皮膚に塗布したときのSacranの作用 0.5% Sacran水溶液のヒト皮膚への塗布後の水分量とTEWL ～方法～ ・前腕屈側部に0.5% Sacran水溶液を、50μlを3×3cmの面積に塗布した。(n=10) ・Sacran塗布部近傍の無塗布部をControlとした。 ・10分後に皮膚表面水分量とTEWLの測定をした。 ～結果～ 8.0 60.0 7.0 TEWL(g/m²/h) 皮膚表面水分量(AU) 50.0 40.0 30.0 20.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 10.0 1.0 0.0 0.0 無塗布 Sacran塗布 Sacran塗布後 p<0.10 無塗布 Sacran塗布後 Sacran塗布 Sacran/ポリオールのゲル状シート 形成領域 ～方法～ 0.15 GS GS GS GS G G G 0.10 GS GS GS GS G G G 0.05 GS GS 1 3 5 7 9 Sacran (%) 0.20 GS GS GS GS GS GS GS 0 0.20 GS G 0.10 GS GS GS GS G G G 0.05 GS GS GS G G G G 5 7 9 10 0 1 3 G G G G G G 1 3 5 7 9 10 Glycerin (%) 0.20 GS GS GS GS GS GS GS 0.15 GS GS GS GS GS GS GS 0.10 GS GS GS GS GS GS GS 0.05 GS GS GS 0 butylene glycol (%) (1,3-butanediol) GS：ゲル状シート形成 G 0.05 GS 0 Sacran (%) 0.15 GS GS GS GS GS GS GS G 0.10 GS 10 0.20 GS GS GS GS GS GS GS G 0.15 GS propylene glycol (%) (1,2-propanediol) Sacran (%) ～結果～ Sacran (%) シートは、1,2-propanediol、glycerin、1,3-butanediol (1,3-BG)、 1,2-pentanediolを添加したSacran水溶液を50℃で一晩乾燥させ調製した。 Sacranの濃度；0.05～0.2% ポリオールの濃度；0～10% 1 3 G G G G 5 7 9 10 pentylene glycol (%) (1,2-pentanediol) G：ゲル形成 Sacran/1,3-BGのゲル状シート 0.5% Sacran+20% 1,3-BG 外部からの化学物質の侵入に対する Sacranの効果 ～方法～ ケラチンフィルム 0.5％ Sacran水溶液 0.5 ％ Sacran+20 ％ 1,3-BG水溶液 プラスチックの筒の底面に ケラチンフィルムを接着剤 にて貼付 1 mMカルセイン水溶液を300μl添加 PBSを添加したwellに装着 カルセインの透過をwell内のPBSの蛍光強度 (Ex/Em：495/520nm)を測定 ※蛍光強度を10min間隔で60minまで測定 外部からの化学物質の侵入に対する Sacranの効果 Fluorescence intensity /min カルセインのSacranゲル状シート透過プロフィール ～結果～ 600.0 500.0 400.0 300.0 200.0 100.0 0.0 0 Control 10 20 30 40 50 60 測定時間 (min) 0.5% Sacran+20% 0.5% Sacran 1,3-BG 皮膚内部からの水分蒸散に対する Sacranの効果 ～方法～ 湿度計(TR-72Ui)を 改良した湿度センサー プラスチック板 ゲル状シート 0.5% Sacran水溶液, 0.5% Sacran+20% 1,3-BG 水溶液から調製したゲル状シート PC 37˚Cの温水 を循環 湿度計を改良した湿度センサーを用いてセンサー内 の湿度変化を測定し、水分蒸散量の指標とした。 皮膚内部からの水分蒸散に対する Sacranの効果 ～結果～ 90 80 相対温度(%) 70 60 50 初期水分蒸散速度 40 Control 30 0.5% Sakuran Sacran 20 Sacran 0.5% Sakuran+ 10 20% 1,3-BG 0 0 5 10 15 測定時間(min) 20 Water evaporation rate (%/min) Control 1.24 ± 0.02 0.5% Sacran 1.04 ± 0.06 *** 0.5% Sacran+20% 1,3-BG 0.17 ± 0.05 *** *** p<0.001 まとめ ① ② ③ Sacranは、TEWL を低下させる傾向が見出された。 Sacranは、水に不溶のゲル状シートを形成し、ポリオー ルと共存させることによりゲル状シートの構造が強くなる ことが確認された そのゲル状シートは、カルセイン透過および、水分蒸散を 抑制することが確認された。 Sacranは、皮膚の上に膜を形成し、外部からの化学物質 の皮膚への侵入と、内部からの水分蒸散を抑制する効果が 期待される。 また、その効果はポリオールと併用することにより高くな ることが示唆される。 ご清聴ありがとうございました。 謝辞: 本研究において使用したSacranをご提 供頂いた大東化成工業株式会社に感謝致しま す。
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