【髪の基礎知識】髪の毛の角質層を形成するケラチンの重要性を知っていますか?-美髪ラボ

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【髪の基礎知識】髪の毛の角質層を形成するケラチンの重要性を知っていますか?
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髪の毛が生えるメカニズムについて解説!

髪の毛の成分について考えたことがありますか?
髪の成分はタンパク質が80~85%、水分が11~13%、脂質が1~6%、メラニン色素が約4.5%で、タンパク質のうち80~90%がケラチンと呼ばれるタンパク質です。

ケラチンは髪を作る細胞が細胞分裂し角質化した時に存在している髪の主成分で、とても重要な役割があるのです。
ケラチンの重要性について、解説しましょう。

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意外!?髪の毛と皮膚や爪の成分は同じ

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髪の毛のタンパク質のほとんどは18種類のアミノ酸でできており、これらが結合してできたタンパク質のことを「ケラチン」と呼びます。
ケラチンは硫黄を含む「含硫アミノ酸」の結合なので、髪を焼くと硫黄臭がするという特徴があります。

ケラチンには硬いケラチンと柔らかいケラチンがあり、これは18種類のアミノ酸の割合によって違います。
硬いケラチンは髪や爪、柔らかいケラチンは皮膚の角質層を構成しており、髪や爪と皮膚の成分は全く同じなのです。

ケラチンてどういうもの?

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ケラチンの元となるのは、食事で摂取したタンパク質です。
これがまずポリペプチドと呼ばれるアミノ酸結合体に分解され、そこからさらに20種類のアミノ酸に分解されます。

その後、数種類のアミノ酸が結合してポリペプチドになり、さらにアミノ酸18種類が結合したケラチンタンパク質へと再合成されるのです。

髪のケラチンタンパク質の各アミノ酸の割合は大体決まっていますが、食事で摂取するタンパク質などの成分によっては、いくつかのアミノ酸が不足してしまうことがあります。
すると髪の生育に異常が出やすくなってしまいます。

これをもう少し詳しく説明しましょう。
アミノ酸には20種類あると説明しましたが、これは食事で摂るタンパク質が分解されたものです。

アミノ酸には体内で作ることができる「非必須アミノ酸」11種類と食事で摂らなければならない「必須アミノ酸」9種類があり、タンパク質には必須アミノ酸をすべて充分含んでいるものと、何種類かの量が不足しているものがあります。

必須アミノ酸9種類をすべて充分含んでいるものを「アミノ酸スコア100」といい、肉や魚、乳製品のほとんど、卵、大豆はこれに当たります。

しかし、穀類や野菜、果物など植物性食品に含まれているタンパク質は不完全なものが多く、ダイエットや偏食で動物性タンパク質の摂取が不足すると、髪のケラチンタンパク質の成分配合が変わりやすくなるのです。

髪の毛が細くなる、ハリやコシ、ツヤがなくなる、伸びるのが遅くなるなどの症状が起こったら、18種類のアミノ酸のどれか、あるいはすべてが不足している可能性があります。

髪の毛が生えるメカニズムとヘアサイクル

ここでは、髪がどのように生まれ成長していくか、寿命はどのくらいか、といったメカニズムとサイクルについて説明しましょう。

1)髪の毛が生えるメカニズム

髪の毛は、毛穴の一番奥にある毛乳頭という栄養の貯蔵庫が、毛細血管から栄養を受け取ることから始まります。
毛乳頭は栄養を一旦貯蔵し、それを毛母細胞という髪を生み育てる細胞に供給します。
すると毛母細胞が細胞分裂を繰り返し、それが角質化したものが髪となり成長していくのです。

この角質の主成分がケラチンタンパク質で、髪の成分となります。
ただし、角質化した部分はすでに死んだ細胞なので、その部分に新たに栄養が送られることはありません。
毛母細胞が細胞分裂して角質化した時の成分は、抜けるまで増えることはないのです。

逆に、パーマや2剤式ヘアカラー、シャンプー、紫外線などの外的刺激によって髪がダメージを受けると、角質化した時にあったケラチンタンパク質や水分、脂質などがどんどん失われてしまいます。
髪には再生能力がないため、どんどんハリやコシがなくなり、弱くなってしまうのです。

2)毛母細胞を守る頭皮の角質層

髪を生み育てるのは毛母細胞ですが、この細胞にダメージを与えないよう守っているのが角質層のケラチンタンパク質です。

頭皮の角質層はたった0.02ミリ程度しか厚みがありませんが、バリア機能があり、水分の蒸発を防いでいるだけでなく、頭皮の柔軟性を保つコラーゲンやエラスチン、毛細血管、毛乳頭、毛母細胞などを紫外線から守り、劣化を防いでいます。

紫外線によって細胞のDNAが損傷すると髪が生えなくなったり、生えても抜けやすい細い弱い髪になってしまったりするので、角質層もとても大切なのです。

このように、頭皮の角質層も髪を生み正常に育てるメカニズムの一端を担っているといえます。

3)髪の寿命(ヘアサイクル)

さて、髪の毛は生まれてから抜けるまで、どのくらいの寿命があるのでしょうか。
女性の場合、正常に成長すれば4~6年といわれており、男性が2~5年なのに比べると長めです。
これは女性ホルモンの働きによるもので、女性ホルモンには髪の健康を維持する作用があるのです。

そのサイクルですが、以下のようになっています。

成長期

毛母細胞が分裂し髪が伸びる時期のことで、生まれてから4~6年成長し続けます。
髪の毛の85~90%はこの成長期です。

退行期

毛母細胞が毛乳頭から切り離され、栄養の供給が止まります。
髪の成長が終わり、2~3週間をかけて少しずつ上に向かって移動していきます。
退行期を迎えた髪は約1%とされています。

休止期

そのままの状態で2~4ヶ月ほど毛穴内に留まります。
毛乳頭が健康であれば、この時点で新しい毛母細胞に栄養を供給し始めています。
すると髪が生まれ伸びていき、退行期の髪を押し出して生えてきます。
全体の10~20%が休止期に入っています。

この流れは毎日1本1本の髪に対して行なわれており、1日50~100本自然に抜けていきます。
また、特に休止期は髪が毛穴の上のほうまで移動しているため、ブラッシングやシャンプー、髪を結ぶなどで少し引っ張られるだけでも抜けます。

髪の毛に栄養が届けられるのは後回しに

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以上が髪が生えるメカニズムとヘアサイクルですが、実際には様々な原因で髪の生育に問題が起きたり、正常な寿命前に抜けたりしてしまいます。

問題のある髪には特徴があります。
簡単な調べ方は、抜けた髪を親指と人差し指でつまみ、毛先から毛根部に向かって指を移動させることです。

健康な抜け毛の場合、毛根部はマッチ棒のように膨らんでいるので、触れた時に指が引っかかる感触があります。
その感触がなければ、毛根部に充分な栄養が届かなくて抜けてしまった可能性が高いです。

その原因の最も大きなものが、偏食やダイエットによる栄養不足です。

口から入った食べ物は唾液によって消化が始まり、食道を通って胃に送られます。
胃では食物を胃液で混ぜ合わせ、タンパク質を分解・消化します。
その後、腸でさらに消化されることで毛細血管に入れるサイズまで分解が進み、血液の中に吸収され、毛細血管を通して各細胞に栄養が送られるのです。

この時、栄養は全身に均等に送られる訳ではありません。
生命維持に必要な脳や心臓などにまず送られ、その後他の内臓や組織といった順番になります。
髪は生命の存続には全く関係ないものなので後回しにされ、栄養が届くのは最後です。
そのため、栄養が不足していると髪の毛まで送られず、髪に異常が起こってくるのです。

ケラチン中のシスチンと必須アミノ酸の関係

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ここで、上に書いた「アミノ酸スコア」について思い出してください。
タンパク質というと動物性食品を思い浮かべがちですが、植物性食品にもタンパク質は含まれています。

例えば、食パン6枚切り1枚には約5~6g、ご飯1膳には4g、トマトMサイズ1個にも約1gのタンパク質が含まれています。
しかし、それらのタンパク質を構成する必須アミノ酸のスコアは100ではありません。

そこで問題となるのが、アミノ酸の「シスチン」です。
髪の毛のケラチンタンパク質にはシスチンが含まれており、これはシステインというアミノ酸が2つ結合したものです。

シスチンもシステインも体内で作られる非必須アミノ酸ですが、この2つを合成するために必要なメチオニンというアミノ酸は必須アミノ酸です。

髪の毛にはシスチンが約17%、メチオニンが約1%含まれており、特にシスチンは髪のケラチンタンパク質の中で最も多いアミノ酸です。
そのため、これらのアミノ酸が不足すると髪の毛の状態が悪くなってしまうのです。

<髪のケラチンタンパク質の成分>

アミノ酸名 アミノ酸名 アミノ酸名
シスチン 17.2 ※ロイシン 6.5 ※フェニルアラニン 2.5
グルタミン酸 13.8 ※バリン 5.6 ※リジン 2.5
アルギニン 9.1 アスパラギン酸 4.9 チロシン 2.4
※スレオニン 7.6 ※イソロイシン 4.8 ※ヒスチジン 0.9
セリン 6.9 グリシン 4.1 ※メチオニン 0.9
プロリン 6.7 アラニン 2.8 ※トリプトファン 0.8

※は必須アミノ酸
出典:誰もが知りたい毛髪のひみつ(八木原陽一著)より

メチオニンもシスチンも肉や魚、卵などの動物性食品や大豆、全粒粉、海藻などに多く含まれており、栄養バランスの良い食事をしていればあまり不足することはありません。
しかし、ダイエットや偏食で偏った食事をしているとアミノ酸スコア100の食品の割合が減り、これらのアミノ酸が不足してしまうのです。

また、メチオニンは肝臓の働きを助けて添加物や有毒物質を解毒・排出する働きがあるため、ジャンクフードやアルコールの大量摂取を頻繁に行なうと消費されてしまいやすく、髪に回って来なくなります。

さらに、シスチンには身体を活性酸素の害から守る作用があります。
加齢、大気汚染、紫外線、喫煙やアルコール、ストレス、食生活の乱れなどによって活性酸素が大量に発生すると、その処理のために使われてしまい、髪を健康に保つことができなくなってしまうのです。

さて、ここまでシスチンとメチオニンについて書いてきましたが、必須アミノ酸はまだ8種類もあります。
アミノ酸スコア100の食物を必要量摂取していれば問題はありませんが、そうでない場合、メチオニンと同様不足する可能性が高くなります。

また、それぞれのアミノ酸は運動時の疲労回復や脂肪燃焼、免疫力維持、脳機能アップ、リラックスなど健康を維持するために必要な成分です。
心身に不調が起きた時には真っ先に消費されてしまうため、たとえ1日の必要量摂取していたとしても不足してしまうこともあるのです。

ケラチンの材料になるアミノ酸を含む食べ物

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ここでは、ケラチンの材料になる必須アミノ酸8種類とシスチン、それを多く含む食べ物について解説します。

多く含む食べ物は、文部科学省のデータベースを元にそれぞれ100g中に含まれる量が多いものを分類分けし、それぞれの分類から手に入れやすい食品を含有量の多い順に抜粋しましたので、参考にしてくださいね。

1)メチオニン

肝機能を高め、細胞の老化防止作用があります。
また、ヒスタミン濃度を抑えるのでアレルギーを緩和させることができます。
セロトニン、ドーパミンなど神経伝達物質の合成に必要な成分でもあり、うつ症状の改善効果や認知症予防にも働きかけます。

<メチオニンを多く含む食べ物>

・魚介類(さば、とびうお、かつお、たら、にしん、いわし、鮭、あじ、さば、するめ、ホタテ貝 など)
・肉類(鶏肉、豚肉、牛肉)
・卵類(卵白、全卵)
・乳類(パルメザンチーズ、エダムチーズ、脱脂粉乳 など)
・豆類(大豆タンパク※、大豆製品 など)※脂肪分を抜いた脱脂大豆のこと。加工して使用する
・その他(小麦タンパク、ブラジルナッツ、すいか(種)、あまのり など)

2)スレオニン(トレオニン)

脂肪の代謝を促し、脂肪肝を防ぐ作用があります。
胃酸の量をコントロールし、暴飲暴食による胃腸の不調を改善します。
また、新陳代謝を促進させたり、肌の角質層に含まれる天然保湿成分の成分として肌のうるおいを保ったりするためにも必要です。

<スレオニンを多く含む食べ物>

・魚介類(にしん、かずのこ、とびうお、かつお、いわし、さば、たら、いわし、いか、ホタテ貝 など)
・肉類(豚肉、鶏肉、牛肉)
・卵類(卵白、全卵、卵黄)
・乳類(パルメザンチーズ、脱脂粉乳 など)
・豆類(大豆タンパク、豆腐、湯葉、きな粉 など)
・その他(小麦タンパク、あまのり、パン酵母 など)

3)ロイシン

筋肉の増強し、運動能力を高めるために必要な成分です。
また、肝臓の機能を促進させることで老廃物や有害物質を排出しやすくし、全身の健康を維持するために働きます。
さらに、モルヒネと同様の作用をすることから、鎮痛、ストレスの緩和などに効果があります。

<ロイシンを多く含む食べ物>

・魚介類(にしん、とびうお、かつお、いわし、さば、たら、いわし、いか、ホタテ貝、しらす干し、すじこ など)
・肉類(豚肉、鶏肉)
・卵類(卵白、全卵)
・乳類(パルメザンチーズ、脱脂粉乳、エメンタールチーズ、エダムチーズ、ゴーダチーズ など)
・豆類(大豆タンパク、高野豆腐、湯葉、煎り大豆、きな粉 など)
・その他(小麦タンパク、パセリ、あまのり、パン酵母 など)

4)バリン

運動後の筋肉の修復を促進することで筋肉を強化したり、エネルギー源となって運動機能を高めたりする働きがあります。

また、肝硬変の改善効果があり、治療薬としても使用されています。
さらに、肌の角質層の下にある真皮内に含まれるエラスチンの合成に必要な成分で、肌や頭皮のハリを維持する効果があります。

<バリンを多く含む食べ物>

・魚介類(にしん、とびうお、かつお、さば、いわし、たら、するめ、ホタテ貝、すじこ、かずのこ など)
・肉類(豚肉、鶏肉)
・卵類(卵白、全卵)
・乳類(パルメザンチーズ、エメンタールチーズ、エダムチーズ、脱脂粉乳、ゴーダチーズ、チェダーチーズ など)
・豆類(大豆タンパク、高野豆腐、湯葉、きな粉 など)
・その他(小麦タンパク、あまのり、パセリ、岩海苔、パン酵母 など)

5)イソロイシン

筋肉の修復・増強、疲労回復、成長促進、肝機能促進、髪や頭皮、皮膚の健康を保つ働きがあります。
バリン、ロイシンと合わせてBCAAと呼ばれ、スポーツドリンクやサプリメントによく配合されています。
また、神経伝達物質の合成に必要な成分で、集中力の維持にも大切です。
さらに、血糖値の上昇を抑えるため、糖尿病予防の効果もあるとされています。

<イソロイシンを多く含む食べ物>

・魚介類(にしん、とびうお、かつお、さば、いわし、たら、するめ、ホタテ貝、すじこ、しらす干し など)
・肉類(鶏肉、豚肉)
・卵類(卵白、全卵、卵黄)
・乳類(パルメザンチーズ、脱脂粉乳、エメンタールチーズ、エダムチーズ など)
・豆類(大豆タンパク、湯葉、高野豆腐、煎り大豆、きな粉 など)
・その他(小麦タンパク、パセリ、あまのり など)

6)フェニルアラニン

甘味料のアステルパームの原料となる成分です。
神経伝達物質ドーパミンやノルアドレナリンの成分の一つで、刺激を与えることでやる気の向上や気分を高める作用があり、さらに鎮痛剤としても使用されます。
また、肌の色が抜ける白斑の治療にも使われています。

<フェニルアラニンを多く含む食べ物>

・魚介類(にしん、かずのこ、とびうお、かつお、いわし、さば、たら、するめ、ホタテ貝、しらす干し など)
・肉類(豚肉、鶏肉)
・卵類(卵白、全卵)
・乳類(パルメザンチーズ、エダムチーズ、エメンタールチーズ、脱脂粉乳、ゴーダチーズ など)
・豆類(大豆タンパク、湯葉、きな粉、煎り大豆、さらし餡、油揚げ など)
・その他(小麦タンパク、すいか(種)、パセリ、車麩、パン酵母、ピーナッツ、あまのり など)

7)ヒスチジン

以前は大人は体内で合成されると考えられてきましたが、1985年より大人でも必須のアミノ酸と考えられるようになった成分です。
食欲を抑制し、脂肪燃焼効果もあるため、ダイエット効果があるといわれています。

また、疲労感や認知機能の改善効果があることがわかっています。
さらに、ヒスタミンに変換されると血管を広げる作用があることから、関節炎や高血圧を緩和します。

<ヒスチジンを多く含む食べ物>

・魚介類(かつお、さば、とびうお、まぐろ、まぐろ、ぶり、めばち、まかじき、さば、かずのこ、たら、さんま など)
・肉類(鶏肉、豚肉)
・卵類(卵白)
・乳類(パルメザンチーズ、エダムチーズ など)
・豆類(大豆タンパク、湯葉)
・その他(小麦タンパク)

8)トリプトファン

睡眠を促すセロトニンの材料となる成分で、鎮痛効果や鎮静・精神安定作用があります。
また、活性酸素を抑制する働きがあり、細胞の老化防止が期待できます。
また、トリプトファンはチロシンというアミノ酸とともに、精神を高揚させる神経伝達物質を合成します。

<トリプトファンを多く含む食べ物>

・魚介類(かずのこ、かつお、とびうお、いわし、さば、たら、するめ、ホタテ貝 など)
・肉類(豚肉、鶏肉)
・卵類(卵白、全卵)
・乳類(パルメザンチーズ、エダムチーズ、エメンタールチーズ など)
・豆類(大豆タンパク、高野豆腐、湯葉、煎り大豆、きな粉 など)
・その他(小麦タンパク、パセリ、あまのり、かぼちゃ(種)、パン酵母、抹茶、青海苔 など)

9)シスチン

シスチンには硫黄が含まれており、これが爪や皮膚を強くし、髪にハリやコシを与えます。
そのほか、シミを作るチロシナーゼ酵素の働きを弱め、新陳代謝を促進させる働きがあります。
そのほか、活性酸素を除去して細胞をダメージから守る作用もあります。

<シスチンを多く含む食べ物>

・魚介類(かずのこ、ホタテ貝、するめ、とびうお、かつお、たら、さば、いわし、すじこ、しらす干し など)
・肉類(鶏肉、豚肉)
・卵類(卵白、卵黄)
・豆類(大豆タンパク、湯葉、高野豆腐、煎り大豆、きな粉 など)
・その他(小麦タンパク、車麩、岩海苔、あまのり、酒かす、カシューナッツ、オートミール など)

ここで挙げた食品は代表的なものですが、全体的な傾向として必須アミノ酸は肉類より魚介類に多く含まれています。
肉類では牛肉が最も少なく、同じ量なら豚肉か鶏肉を食べたほうが効率的に必須アミノ酸を摂取することができます。

また、乳製品ではナチュラルチーズ、豆類は大豆製品に多く含まれています。
大豆タンパクはハム、ソーセージ、ハンバーグ、かまぼこ、ちくわなどに添加されていることが多いのですが、これは肉や魚の量を減らしてかさ増しするためです。

それ自体には問題がありませんが、これらの製品に使用される大豆タンパクの原料は遺伝子組み換えされたものである可能性が高いとされています。
そのため、できるだけ遺伝子組み換えでない大豆で作られた高野豆腐や湯葉、豆腐、油揚げなどを摂取しましょう。

普段何気なく食べているものには、健康に保つための成分がたっぷり含まれています。
特にタンパク質の成分のシスチンはケラチンタンパク質の主成分として髪の成長を助けて抜け毛を防ぎ、お肌の角質層を正常に保つためになくてはならないものです。
質の良いタンパク質をしっかり摂って、いつまでもハリやコシ、ツヤのある美髪をキープしましょう。

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