現代では美容と健康の追求において、内面からのアプローチがますます重要視されています。特に近年、非必須アミノ酸のひとつであるL-システインは、抗酸化作用やさまざまな健康効果があるとして注目を集めています。今回は、L-システインの基本的な特徴や、肌、髪、爪に対する美容効果、二日酔いの改善や胃がんのリスク低減といった多岐にわたる健康効果、効率的な摂取方法について解説します。

L-システインとは?非必須アミノ酸の一種としての特徴

L-システインはタンパク質の合成に必要となる構成要素であり、20種ある有機化合物アミノ酸のうち11種類ある非必須アミノ酸のひとつでもあります。システインは必須アミノ酸であるメチオニンから2段階の化学反応によって合成されます。まず、メチオニンがホモシステインとなり、そのホモシステインがシステインに変換されます。近年、L-システインのさまざまな生物学的機能が報告されており、処方薬剤の成分として医薬品だけでなく、食品(香料など)や化粧品(ヘアケア製品、スキンケア製品など)への応用が広がっています。※1

L-システインがもたらす美容・健康効果

L-システインの効果

近年の研究により、L-システインにはさまざまな美容・健康効果があることが明らかになってきました。論文として公開されている研究成果をもとに、主な美容・健康効果についてご紹介します。

抗酸化作用

L-システインは、非酵素抗酸化物質として重要な分子であるグルタチオンの前駆体として作用します。そのため、L-システインは抗酸化作用をもち、細胞を酸化ストレスから保護して老化の病気や予防に役立つと考えられています。※1

特に、L-システインが脳の抗酸化物質に与える保護効果については、ラットを用いた実験によってその効果が示されています。エジプトのザガジグ大学のReham Z. Hamza氏とスエズ運河大学のNahla S. El-Shenawy氏によるこの研究は、L -システインがラットの脳組織の抗酸化物質に対してどのような保護効果をもたらすのかを評価しました。てんかんや片頭痛、がん治療に使用されるバルプロ酸という成分によって引き起こされる酸化ストレスは、神経変性疾患の進行に影響していると考えられています。実際に、バルプロ酸ナトリウムで治療を行ったラットの大脳皮質には、脂質過酸化の増加、抗酸化酵素の活性低下、総抗酸化物質レベル低下のほか、星状細胞の腫れ、炎症、壊死がみられました。一方、バルプロ酸ナトリウムとL-システインを併用したところ、抗酸化酵素の活性低下が大幅に抑制され、脳の構造の回復および脂質過酸化レベルの低下が確認されたのです。※2

ラットでの実験結果ではありますが、L-システインには酸化ストレスを緩和する抗酸化作用があることが示唆されています。

美肌・美白効果

美肌・美白効果

皮膚の色は、主にメラニン色素によって決定されます。メラニンの過剰な蓄積は色素沈着を引き起こし、その合成は生存メラノサイト数、細胞でのメラニン生成酵素レベル、酵素の反応速度などに依存しています。※3

L-システインはメラニン合成に関与する酵素チロシナーゼのはたらきを阻害することが知られており、肌のシミや色素沈着に対するL-システインの有効性を調査した研究が数多く行われてきました。そのひとつが韓国の慶北大学校大学院のJoon Yong Choi氏らによる研究です。この研究では、in vitroにおいてマウス悪性黒色腫細胞(B16/F10細胞)を使用し、L-システインおよびL-アスコルビン酸とそれらの誘導体が、さまざまな条件下でB16/F10細胞の生存率とメラニン合成に与える影響を調査しています。その結果として、L-システインおよびL-アスコルビン酸は、B16/F10細胞におけるチロシナーゼ活性を阻害すること、L-DOPA(L-3,4-ジヒドロキシフェニルアラニン)による細胞死を弱めることが明らかになりました。※3

また、韓国の慶熙大学校のJeong Kee Kim氏らによって、ビタミンCとL-システインを併用した場合の効果についての研究も行われています。柑橘類の果皮には抗酸化作用、抗炎症作用、抗メラニン作用などがありますが、この研究では試験効果を高めるために、ビタミンC(抗酸化作用)とL-システイン(メラニン生合成低下作用)が併用されました。健康な女性を対象に65人の被験者を選定し、すべての被験者に対して果皮抽出物100mg、ビタミンC125mg、L-システイン60mgを含むカプセル またはプラセボを1カプセル2ヶ月間投与し、メラニン指数、肌の明るさ、肌の色について測定したものです。結果として、メラニン指数は被験物質摂取群が有意に低下、明度・色調も有意に改善がみられました。このことから、ビタミンCとL-システインの併用による色素沈着抑制効果と、効果的に肌を明るくすることが示されました。これは肌を明るくするフェオメラニンを生成する代謝経路が、L-システインによって増加することによるものだと考えられます。※4

髪や爪への影響

L-システインの頭髪や爪への影響として、急性休止期脱毛症および爪脆弱症候群に対する効果を調査した研究があります。2016年、化粧品や栄養補助食品、医療機器のコンサルティングや試験などを担うComplife Groupの研究グループによって、急性休止期脱毛症および爪脆弱症候に悩む女性60名を対象とした研究が行われました。被験者はそれぞれ、以下の3グループに分けられました。※5

  • グループ1……L-シスチン(L-システインが分子結合した物質)を投与
  • グループ2……ヒト以外の原料から得た⽑髪に類似したアミノ酸プロファイルをもつ、市販の天然ケラチン加⽔分解物(サプリメント)およびL-シスチンを投与
  • グループ3……プラセボを投与

すべてのグループに合計90日間、1日あたり4つのカプセルをそれぞれ投与したところ、グループ1と2では髪の密度(ボリューム)と爪の状態(成長速度および輝き)が改善しました。このことから、研究グループはL-シスチンを含むサプリメントの経口摂取が、頭髪と爪に有益な効果をもたらすと結論づけています。※5

また、2020年には、ドイツの医薬品製造会社Merz Pharmaceuticalsの研究グループによる別の研究も行われています。この研究では、脱毛症の治療に用いられているL-シスチンを含む経口タイプの育毛剤について、発毛に関わる細胞である「ケラチノサイト」への影響を、in vitro ヒト毛包ケラチノサイト評価系を使用して調査しています。その結果、L-シスチンを含む製剤は、ケラチノサイトの増殖や代謝活性に良い効果をもたらすことが示されました。さらに、L-シスチンを含む製剤は主に、内因性酸化ストレスに対する保護にも作用することがわかりました。※6

肝機能サポート・二日酔いの改善

L-システインには、肝機能をサポートし、二日酔いの諸症状を改善する効果もあるとされています。

2018年、フィンランドのヘルシンキ大学のC J Peter Eriksson氏らによって、L-システインがアルコール関連の二日酔い症状に与える影響についての研究が行われました。この研究は健康な成人を対象としたランダム化二重盲検プラセボ対照試験であり、①二日酔い、②吐き気、③頭痛、④ストレス、⑤不安の5カテゴリーすべてに反応があった者を被験者としています。なお、比較対照 としてこれらのいずれにも反応がない2名も参加しています。被験者たちは決められた日時に決められた量のアルコールを摂取し、1時間ごとに6回、それぞれ以下の錠剤を摂取して、当日および翌日にさまざまな検査を実施しました。※7

  • プラセボ錠6錠
  • プラセボ錠3錠とL-システインを含む錠剤3錠
  • L-システインを含む錠剤6錠

その結果、いずれのグループも翌朝のアルコール濃度での有意差は認められず、L-システインによるアルコールの吸収や排出速度への影響はないことが示されました。一方、L-システインを投与した群では、二日酔いの症状(吐き気、頭痛など)の改善が確認されました。このことから、飲酒する際にL-システインを投与することで、アルコール関連の二日酔いの症状が改善することが示されました。※7

胃がんのリスク低減

飲酒後、アルコールはアセトアルデヒドや酢酸へと代謝されますが、この代謝に関係しているのがALDH2という酵素です。アルコール代謝速度は、ALDH2の活性型と不活性型によって個人差があります。不活性型の人はアルコール代謝が遅いため、アセトアルデヒドが体内に蓄積して顔が赤くなったり、動悸がしたり、さまざまな有害反応が起こります。ALDH2不活性型はアジア人に多く、国内では30~40%もいるとされています。なお、ALDH2不活性型は飲酒後、胃液内に発がん物質であるアセトアルデヒドが明らかに上昇し、胃がんのリスクが高まることが知られています。※8

しかし、ALDH2不活性型の人でも、飲酒後にL-システインを摂取することでアセトアルデヒドの濃度を抑えることができるという研究報告があります。2015年に東北大学で行われた 研究では、飲酒後の胃液中のアセトアルデヒド濃度について、ALDH2不活性型の人は活性型の人と比較すると5.6倍に達していることが明らかとなりました。さらに、飲酒後に徐放性L-システインを摂取すると、胃内アセトアルデヒド濃度がALDH2活性型の人は67%、ALDH2不活性型の人でも60%低下し、その状態は2時間ほど持続することがわかりました。このことから、L-システインは飲酒後に胃内粘膜のアセトアルデヒドの暴露を低減し、結果的に胃がん発症リスクも低減できることが期待されています。※8

免疫機能のサポート

私たちの体を構成する細胞は、酸化ストレスや外的なストレス(毒物等)により障害を受けていますが、近年、細胞を保護する役割を担うNrf2タンパク質が注目を集めています。Nrf2タンパク質には、酸化ストレスに対する抗酸化酵素の増加、解毒代謝酵素の増加、炎症を引き起こすサイトカイン発現の低下などといったはたらきがあると考えられています。※9

このような作用をもつNrf2タンパク質に対する、L-シスチンの効果を調べた研究があります。2023年にアリゾナ大学の研究グループによって発表されたこの研究では、Nrf2タンパク質を入れた培養培地にL-シスチンを添加したところ、L-シスチンの濃度が高いほどNrf2タンパク質が増加することがわかりました。さらに、研究グループはさまざまな分析を行い、L-シスチンには人体のさまざまな臓器における細胞保護剤として使用できる可能性があることを示しています。※10

L-システインを多く含む食品は?サプリから効率的に摂取する方法も

サプリから効率的に摂取する

このようにさまざまな美容・健康効果をもつL-システインを積極的に摂取するためには、どのような食品を毎日の食事に取り入れるのがよいのでしょうか。

L-システインはアミノ酸であり、タンパク質の多い食品に多く含まれています。具体的には、魚類、肉類(特にレバー)、鶏卵のほか、野菜ではにんにく、たまねぎ、芽キャベツ、ブロッコリーなどに含まれています。※11

なお、L-システインはメチオニンから合成されるので、メチオニンが多く含まれる食品も摂取することで、体内でL-システインを増やすこともできます。また、シスチンはL-システインの2分子化合物なので、シスチンを含む食品を食べることも同様に、体内でL-システインを増やすことにつながります。※11

メチオニンおよびシスチンは、鶏卵や大豆製品、ごまさばやかつお節などに多く含まれています。※12

しかし、いずれの成分も食品にはそれほど多く含まれているわけではありません。食事だけでは十分な量を摂取できない場合、サプリメントの利用も有効です。

摂取時の注意点や副作用

アミノ酸は食事においてタンパク質から摂取することができますが、必要に応じてサプリメントやプロテインなどを利用することも考えられます。その際、単一のアミノ酸サプリメントを使用すると窒素バランスが乱れ、代謝機能が低下して腎臓の機能を悪化させるおそれがあります。長期間にわたって高用量の単一アミノ酸を摂取することは控えましょう。特に、子どもの場合は成長障害につながるおそれがあります。※13

また、次のいずれかに当てはまる方はL-システインのサプリメントの使用は控えることをおすすめします。※13

  • 妊娠中
  • 授乳中
  • 糖尿病(インスリンのはたらきを妨げる可能性があるため)
  • シスチン尿症(シスチンが蓄積され、腎臓結石発生の可能性があるため)

L-システインとビタミンC、E、B6の相乗効果

L-システインとビタミンC、E、B6の相乗効果

L-システインに美肌効果が期待できるのは前述の通りですが、ビタミンCやビタミンE、ビタミンB6にも肌を美しく保つ効果があることが知られています。これらのビタミンとL-システインを組み合わせた場合の相乗効果に関する2つの研究結果をご紹介します。

L-システインとビタミンCおよびビタミンEとの相乗効果についての論文

2004年、お茶の水女子大学の藤原葉子氏らの研究グループは、ビタミン C、ビタミンE、L-システインの同時投与がメラニン生成に及ぼす影響について研究しました。この研究では、茶色がかった48匹のモルモットを以下の4群に分け、それぞれ毎日経口投与しました。※14

  • ビタミンC群
  • ビタミンC+L-システイン群
  • ビタミンC+L-システイン+ビタミンE群
  • 対照群

そして、8日目から19日目の期間に背中の皮膚へ計6回のUV-B照射を行い、その後3週間にわたってさらにビタミンを投与してから、皮膚の明度スコアを測定しました。結果として、3つの成分を併用投与したビタミンC+L-システイン+ビタミンE群が、最も高い明度スコアを示しました。さらに、B16メラノーマ細胞を用いた実験も行った結果、ビタミンC+L-システイン+ビタミンE群が、メラニン含有量の減少とチロシナーゼ活性の阻害に対して最も効果的だったこともわかりました。※14

L-システインとビタミンB6の相乗効果についての論文

2011年にイランのアフヴァーズ・ジュンディシャープール医科大学の研究チームによるマウスを用いた研究では、L-システインとビタミンB6の併用が胃粘膜保護に相乗効果を示すことが報告されました。この研究では、ビタミンB6、L-システイン、硫酸ナトリウムの単独および併用によって、エタノール誘発胃病変に対する胃粘膜保護効果を評価しました。絶食した雄のマウスを7匹ずつ12グループに分け、エタノール等による胃病変誘発前にそれぞれ以下の対象薬剤を投与しました。※15

  • 溶媒
  • L-システイン
  • ビタミン B6
  • L-システイン+ビタミンB6
  • 硫酸ナトリウム
  • 硫酸ナトリウム+ビタミンB6

そして、それぞれの群にエタノール(50%、0.5 ml/25g体重、経口)またはインドメタシン(40 mg/kg、経口)を投与して胃病変を誘発しました。1時間および5時間後にマウスの胃を摘出し、胃粘膜の状態を評価した結果、L-システイン、ビタミンB6、硫酸水素ナトリウムを投与した群では、胃粘膜の病変部位の総面積が有意に減少しており、これらの群では粘液産生が高くなっていたことがわかりました。さらに、単独で投与した群よりも、ビタミンB6とL-システインまたは硫酸ナトリウムを組み合わせた群の方が、胃粘膜の保護作用はより高くなることが示されました。※15

グルタチオンなどの抗酸化物質との関連

最後に、抗酸化物質であるグルタチオンとL-シスチンとの相乗効果についての論文もご紹介します。

フランスのBCF Life Sciencesの研究グループは、健康な124名の成人女性を対象に、ランダム化二重盲検平衡群間ベンチマークおよびプラセボ対照試験を行いました。被験者を以下の4グループに分け、12週間にわたって対象薬剤を毎日経口補給してもらい、L-シスチンとL-グルタチオン経口補給によるシミ防止効果と肌の美白効果を調査しています。※16

  • L-シスチン500 mg+L-グルタチオン250 mg群
  • 還元型L-グルタチオン250 mg群
  • L-シスチン500 mg群
  • プラセボ群

ベースライン、6週間後、12週間後に皮膚の色を測定し、シミにおいてはデジタル写真判定から評価しました。その結果、L-シスチン+L-グルタチオン群において、メラニンレベルの有意な低下が確認され、肌の明るさが改善されたことが報告されています。※16

美容と健康維持に役立つL-システインを積極的に摂取しよう

L-システインは抗酸化作用と多様な健康効果をもつアミノ酸であり、美容と健康維持に重要な役割を果たします。肌や髪、爪への効果はもちろん、細胞を酸化ストレスから守る抗酸化作用や、肝機能および免疫機能のサポートなど、その効果は多岐にわたります。L-システインは、肉類、魚介類、卵、大豆製品などの食品から自然に摂取できますが、サプリメントを利用することで効率的に補うのもよいでしょう。また、ビタミンCやビタミンE、ビタミンB6やグルタチオンなどと組み合わせることで相乗効果も期待できます。L-システインを日常生活に取り入れることは、体の内側からの健康維持と美容効果をサポートし、健やかな体と心を手に入れる助けとなります。

参考資料

※1 Noelia Clemente Plaza, et al. (2018) Effects of the Usage of l-Cysteine (l-Cys) on Human Health. Molecules. 23(3). 575.
※2 RZ Hamza, NS El-Shenawy. (2017) The beneficial effects of l-cysteine on brain antioxidants of rats affected by sodium valproate. Human & Experimental Toxicology.
※3 Joon Yong Choi, et al. (2024) Multifaceted Effects of L-Cysteine, L-Ascorbic Acid, and Their Derivatives on the Viability and Melanin Synthesis of B16/F10 Cells under Different Conditions. Antioxidants. 13(3). 330.
※4 Jeong Kee Kim, et al. (2018) Effect of Oral Intake of A Mixture Containing Natural Citrus Peel Extract, Vitamin C, and L-Cystine on Skin Brightness in Healthy Women. Journal of Food and Nutrition Research. 6(10). 655-659.
※5 Vincenzo Nobile, et al. (2019) Efficacy and Safety of L-Cystine Associated or not to a Natural Keratin (Kera-Diet®) Hydrolysate on Hair and Nails: Randomised, PlaceboControlled, Clinical Trial on Healthy Females. Journal of Cosmetology and Trichology. 5:1.
※6 Riegel K, et al. (2020) L-Cystine-Containing Hair-Growth Formulation Supports Protection, Viability, and Proliferation of Keratinocytes. Clinical, Cosmetic and Investigational Dermatology. 133. 2020:13. 499-510.
※7 C J Peter Eriksson, et al. (2020) L-Cysteine Containing Vitamin Supplement Which Prevents or Alleviates Alcohol-related Hangover Symptoms: Nausea, Headache, Stress and Anxiety. Alcohol and Alcoholism. 55(6). 660–666.
※8 東北大学. 2015年プレスリリース・研究結果. 胃癌のリスクを減らすサプリメントL-システインの効果は二日酔い改善だけではない.
※9 国立研究開発法人 日本医療研究開発機構. 成果情報. Nrf2の活性化によるアルツハイマー病の改善作用の解明―酸化ストレスや炎症を標的とした新しい治療法に向けて―
※10 Wujing Dai, Qin M. Chen. (2023) Fresh Medium or L-Cystine as an Effective Nrf2 Inducer for Cytoprotection in Cell Culture. Cells. 12(2). 291.
※11 協和発酵バイオ株式会社. アミノ酸ナビ. アミノ酸の種類と機能. L-Cysteine(システイン) Cystine(シスチン).
※12 文部科学省. 食品成分データベース.
※13 University of Rochester Medical Center. Health Encyclopedia. Cysteine Search Encyclopedia.
※14 Yoko Fujiwara, et al. (2004) Effect of simultaneous administration of vitamin C, L-cysteine and vitamin E on the melanogenesis. BioFactors. 21(1-4). 415-418.
※15 Seyyed Ali Mard, et al. (2015) Protective effects of vitamin B6 alone and in combination with L-cysteine and NaHS on ethanol and indomethacin-induced gastric lesions in mice. Iran J Basic Med Sci. 18(3). 253–258.
※16 Joël Duperray, et al. (2021) The effects of the oral supplementation of L-Cystine associated with reduced L-Glutathione-GSH on human skin pigmentation: a randomized, double-blinded, benchmark- and placebo-controlled clinical trial. Journal of Cosmetic Dermatology. 21(2). 802-813.

執筆

看護師

岡部 美由紀

 

埼玉県内総合病院手術室(6年)、眼科クリニック(半年)勤務、IT関連企業(10年)勤務、都内総合病院手術室(1年半)、千葉県内眼科クリニック(1年)勤務。2011年よりヘルスケアライターとして活動。 現在は、一般向け疾患啓発サイト、医療従事者向け情報サイト等での執筆、 医療従事者への取材、記事作成などを行う。一般向けおよび医療従事者向け書籍の執筆・編集協力:看護の現場ですぐに役立つICU看護のキホン (ナースのためのスキルアップノート)、看護の現場ですぐに役立つ 人工呼吸ケアのキホン (ナースのためのスキルアップノート)、看護の現場ですぐに役立つ ドレーン管理のキホン (ナースのためのスキルアップノート)他

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