こんにちは。
今回は、日焼け止めクリームについてのメカニズムを
考えていきます。
太陽から地球に到達する紫外線は、３つに分けられます。
それぞれ波長によって呼び方が異なり、ＵＶＡ(320-400nm)、
ＵＶＢ(290-320nm)、ＵＶＣ(200-290nm)の３つです。
ＵＶＣは生物にとって有害な紫外線で、オゾン層によって
遮断されています。
地表に到達する紫外線は、オゾン層で吸収できなかった
ＵＶＢとＵＶＡです。
(参考:オゾン層破壊により増加する紫外線)
ＵＶＡは体に当たると、体の内部深くに浸透し、ビタミンＤなどを
形成する作用があります。
しかし、長時間当たると皮膚の老化などを引き起こします。
ＵＶＢはオゾン層によって一部吸収されますが、オゾン層が薄く
なることで、地上へ到達する量が増えます。
このＵＶＢは、体の表面に浸透し長時間皮膚に当たっていると、
皮膚が日に焼けたり、皮膚の老化をもたらします。さらに
皮膚がんや、ＤＮＡを直接破壊することもあります。
どちらも、紫外線照射量が増えると、癌化など有害な影響を
及ぼすのです。
そのため、日焼け止めクリームなどで保護することをお勧めします。
各化粧品メーカからは、日焼け止めクリームの効能により、
ＵＶＡのみ、ＵＶＢのみというものから、ＵＶＡ，ＵＶＢ
両方を防ぐものといった、それぞれのタイプの日焼け止めクリームや
サンオイルが販売されています。
ＳＰＦ１５、ＳＰＦ３０といった数値で日焼け止めクリームの
性能を表しているのはご存知のとおりでしょう。
ＳＰＦ１５とＳＰＦ３０の違いは、性能が２倍になるということでは
ありません。
ＳＰＦ１５はＵＶＢの紫外線量を９３％遮断する性能を持ちます。
一方でＳＰＦ３０はＵＶＢの紫外線量を９７％遮断する性能を持ちます。
（ＳＰＦ５０は ９８％、ＳＰＦ１００は ９９％）
このように、ＳＰＦはＵＶＢの遮断性能を表しています。
以前よりＵＶＡの紫外線量は変化していませんが、これも合わせて
広い波長領域の紫外線を遮断する日焼け止めクリームが、
一般に勧められています。また、この効果は二時間ほどの持続します。
さて、それらはどういったメカニズムで紫外線を
遮断しているのでしょうか。
大きく分けて二つの遮断のメカニズムがあります。
光の粒子の特性と波の特性を利用したものです。
波の特徴は、成分に当たると反射・散乱して跳ね返す性質です。
粒子の特性は、光がが消滅しほかのものに変換すること。つまり、
成分の中に光が吸収され、そのぶんのエネルギーが電子を励起し、
化学反応を起こします。
光の波の特性を利用するものは、日焼け止めクリームに、金属化合物の
ＴｉＯ２（窒素酸化物）やＺｎＯ２（亜鉛酸化物）などといった
光を反射させる物質を含むことで、有害な紫外線を散乱させて、
紫外線が皮膚に到達することを防ぎます。
紫外線を十分に防ぐためには、効率が良く 高いＳＰＦの製品があります。
しかし、この製品は皮膚へのなじみが良くなく 白くなったり、かさついたり
して、見た目が良くありません。
さらに、皮膚の中に粒子がいったん入ってしまう可能性が懸念され、
その粒子が長期間皮膚の中にとどまってしまうことを懸念し
使用を控える人もいます。
また、この粒子をナノ粒子化したものもあり、それは皮膚との親和性に
優れていますが、これも皮膚への浸透性がより増大することが懸念されています。
そして、疎水性のシリコンが入っていることが多く、水洗浄だけでは落ちないため、
専用のクレンジングを使用する必要があることから、使い勝手がよくない
デメリットがあります。
光の粒子の性質を利用する日焼け止めのメカニズムは、
光の粒子の特性を利用する紫外線の吸収材を使用したクリームです。
こちらの製品は大きく分けて、石油から作られるものと
天然素材から作られるものがあります。
石油から有機化合物を作った製品は、ＳＰＦも高いものが
生成することができ、皮膚へのなじみが良いのですが、
皮膚の中へ浸透し、人体に悪影響を及ぼす懸念があります。
また、光を吸収し、化学反応が起こった副生成物にも、
発がん性を指摘されるものもあり、臨床試験されていると思いますが、
石油から作られた製品の使用を限定したほうが無難です。
有機化合物には、自然素材でできた吸収材も存在します。
特に、天然のハーブなどには、特定の波長の紫外線を吸収する
成分を持つものもあります。これが、紫外線吸収材に使われます。
天然のハーブであるため、無毒であり、光と化学反応を起こした後も
副生成物は人体に影響のない物質です。
ＳＰＦをそこまで高いものを生成できないようですが、
日常使用での使用には問題のない日焼け止めの効果が期待できます。
自然素材のハーブを用いた素材は、大抵高価な価格で売られています。
しかし、ベビーなど、敏感肌の人にも使用できるように作られているので
ありがたいですね。
このように、光の反射・散乱や光の吸収を利用した性質を持つ日焼け止めが
化粧品メーカー各社から販売されています。
この二つのメカニズムを両方利用した製品や、保存料などの
薬品も添加したものと様々です。
それぞれ特徴があり、自分にとってどれが良いのかは異なって
くると思います。
何から作られているものなのかチェックしてみて、
使用目的によって使い分ける必要があるでしょう。
特に、敏感肌に方には、自然素材の日焼け止めクリームの使用を
お勧めします。
番外編１
日焼け止めクリームの使用方法
２時間おきに塗りなおさないと、必要な効果が得られません。
それは、ＳＰＦの定義がＵＶＢのカットする割合をしてしていて、
紫外線防護効果がその時間で終わってしまうからです。
番外編２
日焼けサロンでの日焼けに用いる紫外線
日焼けサロンでは、紫外線の波長を調整してあります。
そのため、太陽光で焼けたときのような表面の日焼けは
起こらず、皮膚の色が変化します。
しかし、上記で書いたように、ＵＶＡの当たりすぎにより、
皮膚の老化やメラノーマなどの悪影響が現れる確率が上がります。
番外編３
インドで見つけたちょっと良さげな日焼け止めクリームです。
次のものは、インドで入手可能な、バイオティークの日焼け止めクリームです。
バイオティークは、インド人の女性が、スイスの大学で学んだ後
インドで起業し、アーユルヴェーダ製法やハーブと、
最新のバイオテクノロジーを融合させ、アーユルヴェーダ製法による
化粧品、石鹸などを製造販売している会社です。
(参考:インドの石鹸、化粧品)
その中でも、高級な日焼け止めクリームです。
すべて自然のハーブを用いて、アーユルヴェーダ製法で作られていて、
ほぼすべての肌のタイプに適しているようです。
このＳＰＦは３０。ほかにもＳＰＦ５０などの製品もあります。
最後まで読んでいただいてありがとうございます。
関連した情報としてオゾン層破壊により増加する紫外線を上げておきます。
参考
飲む日焼け止め効果はコチラ