JP2011506429A - テアニンを含むプロリンリサイクリング促進用皮膚外用剤または美容食品組成物 - Google Patents

テアニンを含むプロリンリサイクリング促進用皮膚外用剤または美容食品組成物 Download PDF

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Abstract

本発明は、プロリンリサイクリング促進用組成物に関し、より詳細には、テアニンを有効成分として含有し、プロリンリサイクリング促進酵素であるプロリダーゼの発現またはその活性を促進させることによって、コラーゲン合成を増加させて、生成されたしわを回復させるのに有用なプロリンリサイクリング促進用皮膚外用剤または美容食品組成物に関する。

Description

本発明は、プロリンリサイクリング促進用組成物(a composition for promoting proline recycling)に関し、より詳細には、テアニン(theanine)を有効成分として含有し、プロリンリサイクリング促進酵素であるプロリダーゼ(prolidase)の発現またはその活性を促進させることによって、コラーゲン合成を増加させて、生成されたしわを回復させるのに有用なプロリンリサイクリング促進用皮膚外用剤または美容食品組成物に関する。
緑茶は、全世界的に大衆化された飲料であって、アジア圏で大部分の消費市場を占めており、生体での有効性に関する多数の報告が進行されて来ており、最近、最も注目されている天然物の1つである。茶の構成成分としては、ポリフェノール、各種タンパク質、アミノ酸、有機酸、ビタミン及び無機質色素などが含まれているが、他の植物に比べて緑茶には、ポリフェノールとアミノ酸の特定成分が多量含有されていて、これらの含量によって緑茶の効能や味が異なると知られている。緑茶は、一般的に抗酸化及び抗癌効能に優れた物質を含有すると知られているが、それらのうち最も重要な成分は、カテキンの一種であるエピガロカテキンガレート(epigallocatechin gallate;EGCG)であり、緑茶効能に関する大部分の研究がこの成分を中心になされてきた。
また、緑茶成分のうち茶葉の乾燥重量の1〜2%を占めるテアニン(L-theanine)は、全体アミノ酸の50%以上を占めており、他の植物ではほとんど発見されない緑茶固有の成分であって、緑茶特有の香味と効能を決定づける最も重要な核心成分であることが明らかにされた。テアニンは、根でグルタミン(L-glutamine)とエチルアミンが酵素反応によって生合成され、葉に移動した後、濃縮されたものであるが、一部が太陽光によってポリフェノールに転換されることもあるが、大部分は、遊離アミノ酸の形態で存在し、他のアミノ酸のようにタンパク質の構成成分として活用されないという点が特異である。今まで報告されているテアニンの効能を見れば、最も代表的には、抗癌効能機作、神経系の影響に対する効能及びストレス抑制効能などが知られている。例えば、カフェインによる興奮作用を抑制し(Toxicol Lett. 2001 123(2-3), 159-167, Biosci. Biotechnol. Biochem. 2000 Feb;64(2):287-93)、脳でアルファ波を増加させ、緊張を緩和させて(Nippon Nogeikagaku Kaishi 1998;72:153-157)、ストレスによる心臓搏動数増加の抑制及びストレス反応因子の減少のような抗ストレス作用(Biol Psychol. 2007 74(1):39-45)があると報告されている。また、癌細胞内部のグルタチオン数値を減少させて抗癌作用をし(Cancer Lett. 2004 212(2), 177-184)、血圧降下(Biosci Biotechnol Biochem 1995 59(4)615-618)、低密度脂質蛋白コレステロール(LDL-cholesterol)の酸化を抑制させる(Exp Toxicol Pathol 1997;49:329-335)抗酸化効能も一部有しており、最近には、抗肥満作用(In Vivo 2004, 18(1)55-62)及びアルコール分解酵素増加(Biol Pharm Bull 2005 28(9)1702, 1706)のような生理活性についても研究されている。特に、抗ストレス作用及び緊張緩和に対する効能が明らかにされながら、機能性食品、化粧品及び医薬品の素材として注目されている。
テアニンが多様な生理活性を有するという可能性検証及び具体的な研究結果は、ますます増加する傾向にあるが、皮膚の領域に対しては、テアニンと緑茶成分カテキンの単独または混合処理時の脂肪分解効果(特許文献1)と皮膚老化改善(特許文献2)を除いては、現在までテアニンの皮膚効能に関して知られた研究事例及び作用機作については報告されたところがない。
皮膚において、しわ、弾力喪失及び皮膚厚さ減少のような老化現象は、皮膚真皮の大部分を占めるコラーゲン量の減少及びコラーゲンを合成する繊維芽細胞の活性低下に起因して新しいコラーゲン合成が減少することから起因する。コラーゲンは、紫外線露出や乾燥などによって皮膚が特定の外因的影響を受けることによって喪失されることが知られている。真皮内のコラーゲンの量が減少するにつれて、真皮の厚さもますます薄くなり、結局、皮膚にしわが生じ、柔軟性と弾力性が低下するようになる。したがって、コラーゲン量を適当に維持し、且つ優れたコラーゲン生産能力を有することは、皮膚健康維持と美容において非常に重要なので、従来からコラーゲンを増加させようとする様々な努力が行われている。皮膚真皮のコラーゲン量を増加させるためには、既に真皮内に存在しているコラーゲンの分解を抑制することが重要であるが、繊維芽細胞で新しいコラーゲンが生産されるように促進させることも非常に重要である。したがって、最も重要なコラーゲン生合成を促進させる物質や組成を開発すれば、しわや弾力喪失のような老化現象を緩和させることができる。
皮膚の繊維芽細胞で新しいコラーゲンが形成されるためには、コラーゲンの基本構成物質であるプロリンというアミノ酸が必要である。コラーゲンは、グリシン−X−Yの基本構造を有し、Xサイトには、通常、プロリンが位置し、Yサイトには、ヒドロキシプロリンよりなる繰り返し的なシーケンスを有する。このようなプロリンが細胞内で供給されるようになる経路は、グルタミンのような他のアミノ酸が酵素反応によって転換される方法と、コラーゲン分解の副産物として供給される方法の2つがある。コラーゲン分解の最終段階は、プロリダーゼという酵素が関与し、この酵素は、イミドジペプチドで炭素末端のプロリンを切り出す役目をすることによって(The Metabolic Basis of Inherited Disease, New York, McGraw Hill 1989, 577-597)、細胞内プロリンを再供給すると知られている。すなわち、上記プロリダーゼの作用によって繊維芽細胞は、コラーゲンの再合成に必要なプロリンを迅速に供給されることができ(Clin. Physiol. Biochem. 7 1989, 128-136)、このようなプロリンリサイクリングの効率は90%に達すると報告されていて(CMA J.113 1975, 759-763)、前述した2つのプロリン供給経路のうちさらに優勢に作用するものと判断される。今までコラーゲン合成とプロリダーゼの活性との関係については、多様な研究が進行されてきており(Ann. Academ. Med. Bial. 41 1996, 149-160)、現在には、プロリダーゼの活性がコラーゲン合成調節に非常に重要な要素として知られている。
今まで緑茶成分テアニンがヒトの繊維芽細胞でプロリダーゼ活性を調節し、コラーゲン生合成を増加させるという事実は報告されたところがないし、プロリダーゼを経由してコラーゲン生成を増加させる作用に関する特許も発表されていない。プロリンの抗老化抑制特許としてプロリン、ヒドロキシプロリン及び/またはコラーゲン加水分解生成物の化粧料組成物(特許文献3)があるが、上記特許では、単純にコラーゲン構成物を混合して使用したものに限る。
韓国特許公開第2004−0092538号公報 韓国特許公開第2007−0028901号公報 フランス特許第87121832号公報
これより、本発明者らは、一般的に特異的な副作用がないと知られた天然物のうち、ヒトの繊維芽細胞のプロリダーゼ活性増加効能を有する化合物を探すために研究した結果、緑茶の核心アミノ酸であるテアニンがプロリンリサイクリングに核心的な酵素であるプロリダーゼの活性を増加させることによって、プロリンリサイクリングを誘導し、窮極的にプロリンリサイクリングを促進させることを知見し、本発明を完成した。
したがって、本発明の目的は、繊維芽細胞でプロリダーゼの活性を増加させるプロリンリサイクリング促進用皮膚外用剤または美容食品組成物を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、テアニンを有効成分とするプロリンリサイクリング促進用皮膚外用剤または美容食品組成物を提供する。
本発明によるプロリンリサイクリング促進用皮膚外用剤または美容食品組成物は、プロリダーゼ酵素の活性を増加させてプロリンリサイクリングを促進させ、繊維芽細胞内のコラーゲン生合成を増加させ、これにより、皮膚しわ改善効果及び光老化抑制効果を示す。
図1は、テアニン、ビタミンC及び形質転換成長因子−β(TGF−β)のプロコラーゲン生成量を比較したグラフである。 図2は、本発明において使用したテアニンの細胞生存力を示すグラフである。 図3は、テアニンの濃度によるプロリダーゼ活性を示すグラフである。 図4は、テアニンの濃度による全体コラーゲン生合成量を示すグラフである。 図5は、無毛マウスでテアニンのコラーゲン生合成増進効果を示すグラフである。 図6は、テアニンのしわ改善効果を示すグラフである。 図7は、スキンビジオメーターを利用して皮膚表面をイメージ化し、実施例2及び比較例2〜3の試験群で皮膚のしわ程度を比較した写真である。 図8は、実施例2及び比較例2〜3の無毛マウスを利用して免疫組職化学染色を行った結果を示す写真である。
本発明は、テアニンを有効成分として含有し、プロリダーゼの活性を促進させてコラーゲン合成量を増加させるプロリンサイクリング促進用皮膚外用剤または美容食品組成物に関する。
以下、本発明をさらに詳しく説明する。
本発明において使用するテアニンは、下記化学式1で表される化合物であって、緑茶の主要アミノ酸として知られており、本発明では、単一成分に精製されたテアニンを株式会社太陽化学から購入して使用した。
Figure 2011506429
テアニンは、ヒト由来の繊維芽細胞に処理されたとき、プロリダーゼ酵素の活性を有意的に増加させる。また、プロリダーゼ活性に関連した細胞内の信号伝逹物質を変化させ、無毛マウスのコラーゲン合成量増進及び光老化を抑制した。したがって、テアニンは、プロリダーゼの活性を増加させてプロリンリサイクリングを増加させ、コラーゲン合成量を増進させることによって、皮膚しわ改善及び老化防止に有用に使用されることができる。
本発明によるプロリンサイクリング促進用組成物は、テアニンを組成物の全体重量に対して0.001乃至40重量%含有する。テアニンの含量が0.001重量%未満の場合には、期待する効果を発現しにくいし、40重量%を超過する場合は、含有量増加による顕著な効果の増加が現われない。また、本発明による組成物がクリームまたはローションなどの皮膚外用剤として製造される場合には、テアニン含量が0.001〜10重量%であることが好ましく、美容食品として製造される場合には、0.1〜40重量%であることが好ましい。
本発明によるプロリンサイクリング促進用組成物は、コラーゲン生成促進用組成物であることを特徴とする。
本発明によるプロリンサイクリング促進用組成物は、皮膚しわ防止用または改善用組成物であることを特徴とする。
本発明によるプロリンサイクリング促進用組成物は、しわ及び弾力を改善させる目的で使用されるものであって、その剤形において特に限定されず、例えば、柔軟化粧水、栄養化粧水、マッサージクリーム、栄養クリーム、パック、ゼルまたは皮膚粘着タイプの化粧料剤形;ローション、軟膏、ゲル、クリーム、パッチまたは噴霧剤のような経皮投与型剤形;または丸剤、カプセル剤、錠剤、顆粒剤またはドリンクのような経口型剤形であることができる。
また、各剤形の外用剤組成物において、上記必須成分以外の他の成分は、その他の外用剤の剤形または使用目的などに応じて当業者が適宜選定して配合することができる。
以下、実施例により本発明の構成及び作用効果をさらに具体的に説明する。しかし、本発明がこれらの例にのみ限定されるものではない。
[試験例1]皮膚細胞のプロコラーゲン生合成増加効果
ヒトの繊維芽細胞を104個の濃度で48孔平板培養器に培養した後、ビタミンC及び形質転換成長因子−β(TGF−β)を10μMずつ含む培地及びテアニンをそれぞれ0.1、1、10及び100μM含む培地にそれぞれ交替した。48時間培養した後、上澄み液を収穫し、ELISA(Takara MK101)方法を使用して生成されたプロコラーゲンの量を定量し、上記試験物質を添加しない対照群を100とする比較値を算出した結果を図1に示した。図1の結果から、テアニンは、濃度依存的に繊維芽細胞のコラーゲン生成量を増加させ、陽性対照群であるビタミンC及び形質転換成長因子−βよりプロコラーゲン生成量に優れていることを確認した。
また、本発明において使用するテアニンの濃度が、細胞毒性があるか否かを調べるために、細胞生存力試験を行った。ヒトの繊維芽細胞2×103個を96孔平板培養器に培養した後、テアニンを1、10、100、1000及び10000μMで処理し、24時間培養した。0.5mg/mLの濃度となるように、3−(4、5−ジメチルチアゾール−2−イル)−2、5−ジフェニル−2H−テトラゾリウムブロマイド(MTT)を添加し、4時間追加培養を行った。200μLのDMSO試薬に交替し、発色反応を測定し、その結果を図2に示した。
図2の結果から、本発明において使用したテアニンの濃度が細胞毒性が全然ないことを確認した。
[試験例2]皮膚細胞でプロリダーゼ活性増加効果
ヒトの繊維芽細胞105個を6孔平板培養器で6日間培養した後、ウシ胎児血清を含有しない培養液に交替し、24時間をさらに培養した。テアニンをそれぞれ0.01、0.1、1、2及び10mMで処理した培地にさらに交替し、24時間後に細胞を回収し、シナール反応(Chinard's reaction)を行った。回収した細胞は、超音波粉砕した後、100,000×gで15分間遠心分離し、上澄み液を取った。プロリダーゼ酵素反応のために2mM MnClを上澄み液と同量混合し、37℃で24時間前置反応を行った。プロリダーゼ酵素反応の基質として94mMグリシン−プロリン(Gly−Pro)ジペプチドを反応液と同量添加し、37℃で1時間反応させた後、0.45M TCAを添加し、反応を中断させた。プロリダーゼによって遊離されたプロリンは、ニンヒドリン試薬を使用して発色される量を定量することによって、酵素の活性を測定した。酵素活性の単位は、単位蛋白質量及び単位時間当たり遊離されたプロリン量(Mol/min/mg)で定義して換算した値で表示し、その結果を図3に示した。
図3の結果から明らかなように、濃度別にテアニンを、これを処理しない対照群と比較した結果、濃度依存的にプロリンの量が増加し、これは、すなわちプロリダーゼの活性が増加したという事実を意味する。したがって、テアニンが細胞内コラーゲン構造の形成に重要なアミノ酸であるプロリンの再供給を促進させる効能があることを確認することができた。
[試験例3]皮膚細胞で全体コラーゲン生合成増加効果
ヒトの繊維芽細胞を24孔平板培養器に5×104個培養した後、164kBq/mlL−[3H]−プロリンが添加されている培養液にテアニンを0.01、0.1、1及び10mMの濃度に希釈した後、交替した。培養24時間後に、細胞を回収して破砕した後、コラゲナーゼを添加してコラーゲンを分解した。次に、液体閃光計数器(Liquid scintillation counter)を利用してテアニン処理後に増加された3Hの量を、テアニンを処理しない対照群と比較することによって、コラーゲンタイプに関わらず全体コラーゲンの量を測定し、対照群を100とする比較値を図4に示した。その結果、テアニンを1mM処理したとき、全体コラーゲン生合成が約45%程度増加させることを確認した。
[実施例1及び比較例1]クリーム
下記表1に記載された組成のうち水相と油相をそれぞれ70℃で完全に溶解させた後、混合し、7,000rpmで5分間乳化させ、実施例1及び比較例1のクリームを製造した(単位:重量)。
Figure 2011506429
[試験例4]無毛マウスを利用した動物モデルでのコラーゲン生合成増加効果
テアニンの皮膚しわ改善効能を調べるために、約7週齢の無毛マウス(SKH-1 female hairless mouse)を利用して2週間閉鎖式貼付試験を行った。
無毛マウスの背中部位に上記実施例1及び比較例1のクリームをそれぞれ塗布した後、生検した。生検した背中皮膚からタンパク質を得た後、コラーゲンに対するウェスタンブロットを実施し、その結果を図5に示した。図5の結果から、無毛マウスでテアニンがコラーゲン生合成を増進させることを確認した。
[試験例5]光老化動物モデルを利用したしわ改善効果
本発明による組成物が、実際皮膚しわ改善効能があるか否かを調べるために、約7週齢の無毛マウス(SKH-1 female hairless mouse)を利用して塗布試験を行った。実施例1及び比較例1のクリームを無毛マウスの背中部位に紫外線の照射とともに12週間塗布した。紫外線の照射は、各動物ごとに最小紅斑量(MED:Minimal erythema dose)を測定し、隔日に実施し、実施例1及び比較例1のクリームは、毎日2回塗布し、その後、レプリカしわ分析方法を用いてしわ改善効果を確認した。陽性対照群としては、0.025%レチノール酸(RA:Retinoic acid)を使用した。各レプリカを5つの部分に分けて、それぞれR1〜R5まで測定したしわ分析結果を図6に示した。図6の結果から明らかなように、テアニンを含む実施例1のクリームを塗布した実験群でしわ改善効果が向上することが分かった。
このように、上記試験例1及び試験例3〜5の結果から、本発明で提示したテアニンは、コラーゲン生合成に重要なプロリダーゼの活性を増加させて皮膚細胞の活性を増加させることによって、コラーゲン生合成の上昇効果があることが分かった。このようなコラーゲン生合成の増進は、皮膚しわ及び弾力改善を可能にして、窮極的に皮膚老化を遅延させることができるものと判断される。
したがって、本発明によるテアニンを含有するプロリンリサイクリング促進用組成物は、皮膚老化改善に効果的な物質として使用されることができることが分かる。
[試験例6]無毛マウスを利用した光老化抑制効果
テアニンの経口投与時に光老化症状に及ぶ影響を調査するために、無毛マウスを動物モデルに選定して実験を行った。下記表2に記載されたように、6〜7週齢の雌性無毛マウス(SKH、HR−1)をグループ当たり8匹ずつ、比較例2(正常群)、比較例3(UV対照群)及び実施例2(UV/テアニン投与群)の3つの群に分けて、実験期間の間に飼育した。
Figure 2011506429
比較例2及び比較例3は、0.5mLの生理食塩水を経口投与し、実施例2は、固形粉を基準にして体重kg当たり500mgのテアニンを0.5mL食塩水に混ぜて液体投与用注射器を利用して経口投与した。投与期間は、全体5週であり、週5日間同一の時間に投与した。経口投与後、2週から5週まで比較例3及び実施例2に週3回太陽光と類似にUVを照射した。この際、実験期間中に全体UV照射量が600mJ/cm2になるようにした。しわ改善効果の客観的判定のために、剖検前に無毛マウスの背中からレプリカ を採取し、皮膚のしわ程度を比較するために、スキンビジオメーターを利用して皮膚表面をイメージ化し、定量し、その結果を図7に示した。図7の結果から、実施例2の無毛マウスの皮膚表面のしわの屈曲や程度が比較例3に比べて緩和されたことを確認することができた。
[試験例7]組職染色を利用した光老化抑制効果
上記試験例6で試験した実施例2及び比較例2〜3の無毛マウスを利用して免疫組職化学染色を行い、病理組職学的観察を実施した。上記無毛マウスの背中部位の皮膚を剥離し、10%中性ホルマリンに固定した後、皮膚組職内の第1型コラーゲン発現程度を観察するために、モノクローナルIgG1抗体を利用して免疫組職化学染色を行い、その結果を図8に示した。
図8は、各実験群の皮膚組職で第1型コラーゲンを免疫組職化学染色したものであって、比較例2(正常群)に比べて比較例3(UV対照群)のコラーゲンが少なく染色されたのに対し、実施例2(UV/テアニン投与群)においては、表皮/真皮境界層にあるコラーゲンが比較例3に比べて多く染色されていることが分かる。このような結果から、テアニンを服用するとき、皮膚内のコラーゲン合成が増加することをさらに確認することができた。
その他、一般的な組職状態を観察し、表皮層の厚さを測定するために、H&E(heamtoxylin & eosin)染色を行った。皮膚表皮層の厚さは、H&E染色スライドを顕微鏡上で100倍拡大して読み取り、組職当たり無作為に選定した10箇所の厚さを測定し、その平均値を計算し、下記表3に示した。
Figure 2011506429
表3の結果から、UV対照群(比較例3)の場合より、UV/テアニン投与群(実施例2)において皮膚表皮層の厚さが約23%程度減少し、これにより、テアニンの服用がUVの照射によって皮膚が厚くなる現象を緩和させることを確認することができた。
[実施例3]丸剤
下記表4に記載された組成をすべて混合し、製丸機を使用して丸剤を製造した。内容物の最終重量は、1丸当たり4gで製造した(単位:重量%)。
Figure 2011506429
[比較例4]
上記表4の組成においてテアニンの代わりにブドウ糖を同量で添加したことを除いて、実施例3と同一の方法で丸剤を製造した。
[試験例8]簡易臨床試験
25〜45才の成人女性40名を2つの群に分けて、上記実施例3で製造した丸剤を1日1丸ずつ30日間服用させ、対照群は、上記比較例4で製造した丸剤を上記と同一の方法で服用させた。試験終了後に、皮膚状態に対するアンケート調査を実施し、その結果を下記表5に示した。
Figure 2011506429
上記表5の結果から、実施例3は、比較例4に比べて皮膚のしっとり感や弾力感を感じる割合が高かく、小じわが減少したと感じ、化粧のりがよいと回答するなど全般的に皮膚状態が改善されたと感じる人が多かった。このようにテアニンの皮膚改善効果は、認知可能なものと判断される。
本発明による経口用テアニン含有の皮膚美容組成物は、下記のように様々な剤形に応用可能であるが、これらに限定されるものではない。
[実施例4]軟質カプセル剤
テアニン100mg、大豆抽出物50mg、大豆油180mg、紅参抽出物50mg、パーム油2mg、パーム硬化油8mg、榲蝋4mg及びレシチン6mgを混合し、通常の方法によって1カプセル当たり400mgずつ充填し、軟質カプセルを製造した。
[実施例5]錠剤
テアニン100mg、大豆抽出物50mg、ブドウ糖100mg、紅参抽出物50mg、澱粉96mg及びマグネシウムステアレート4mgを混合し、30%エタノールを40mg添加して顆粒を形成した後、60℃で乾燥し、打錠機を利用して錠剤に打錠した。
[実施例6]顆粒剤
テアニン100mg、大豆抽出物50mg、ブドウ糖100mg、紅参抽出物50mg及び澱粉600mgを混合し、30%エタノールを100mg添加して顆粒を形成した後、60℃で乾燥した顆粒を袋に充填した。内容物の最終重量は、1gにした。
[実施例7]ドリンク剤
テアニン100mg、大豆抽出物50mg、ブドウ糖10g、紅参抽出物50mg、クエン酸2g及び精製水187.8gを混合し、瓶に充填した。内容物の最終容量は、200mLにした。

Claims (9)

  1. テアニンを有効成分として含有するプロリンリサイクリング促進用皮膚外用剤組成物。
  2. テアニンを有効成分として含有するプロリンリサイクリング促進用美容食品組成物。
  3. 上記テアニンは、組成物の全体重量に対して0.001〜10重量%含有されることを特徴とする請求項1に記載のプロリンリサイクリング促進用皮膚外用剤組成物。
  4. 上記テアニンは、組成物の全体重量に対して0.1〜40重量%含有されることを特徴とする請求項2に記載のプロリンリサイクリング促進用美容食品組成物。
  5. 上記組成物は、コラーゲン生成促進用であることを特徴とする請求項1又は2に記載のプロリンリサイクリング促進用組成物。
  6. 上記組成物は、皮膚しわ防止用または改善用であることを特徴とする請求項1又は2に記載のプロリンリサイクリング促進用組成物。
  7. テアニンを有効成分として含有する組成物のプロリンリサイクリング促進用途。
  8. テアニンを有効成分として含有する組成物のコラーゲン生成促進用途。
  9. テアニンを有効成分として含有する組成物の皮膚しわ防止または改善用途。
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