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メラニンは、人体内で作られる色素です。メラニン色素と言われることもあります。メラニンは、メラニン細胞内のチロシナーゼがメラノサイト刺激ホルモンによって活性化され、血液中のチロシンを原料として生成されます。なおメラニンには、紫外線による体細胞の損傷を防ぐ働きがあります。なお遺伝により、メラニンが生成されない場合もある。
メラノサイト（メラニン細胞）は、メラニンを作る細胞です。メラノサイト内のチロシナーゼは、メラノサイト刺激ホルモンによって活性化され、血液中のチロシンを原料としてメラニンの生成します。メラノサイトは、毛母基・脂腺・汗腺・真皮・虹彩などに存在します。なお表皮内に存在するメラノサイトを表皮メラノサイトと言うこともある。
ターンオーバーは、表皮が新陳代謝により、生まれ変わることを言います。ターンオーバーでは、基底層で新しく生まれた表皮細胞が約28日かけて角質細胞となります。角質細胞は、基底層から押し上げられ、最後は垢（あか）となってはがれ落ちます。しかし加齢とともにターンオーバーの機能が衰え、ターンオーバーの期間が延びたり、傷の治りも遅くなります。その結果シミも出来やすくなるのです。
なお真皮には、ターンオーバー機能はありません。その為表皮を越えて真皮層にまで傷が達すると傷は残りやすくなります。また紫外線により、表皮にメラニン色素ができても約1ヶ月で垢となりますが、真皮にまで色素が及ぶとシミとなって残ります。
表皮は、真皮の上にあり、角質層・顆粒層・有棘層・基底層に分かれています。
角質層は、肌の一番表面にあり、表面細胞が死んだものです。角質層は、厚みはわずか約0.02ミリですが、約14層が重なり合って出来ています。そして外部から体を守るバリア機能があります。また角質層は、保湿成分を作り出し、約30％の水分を含んでいます。そして体の水分が蒸発しない働きをしています。この水分が減少すると乾燥肌の原因となります。
顆粒層・有棘層は、角質層の下にあり、角質層と異なって生きた細胞からできています。顆粒層・有棘層は、外部からの刺激を神経に伝達したり、アレルギー反応を起こして体を守る働きがあります。なお顆粒層・有棘層は、約65％の水分を含んでいます。
基底層は、表皮の一番下にあり、新しい表皮細胞が作り出す働きをしています。また基底層には、色素細胞であるメラノサイトが存在し、紫外線と反応することによりメラニン色素を作り出し、自己再生できない真皮を守る働きがあります。
真皮は、表皮の下にあり、約70％がコラーゲンです。コラーゲンは、真皮の中に網目状に存在し、肌の弾力性を維持しています。なおコラーゲンの中にはエラスチンが存在し、コラーゲンの構造を支えています。そしてコラーゲンとエラスチンを埋め尽くすようにゼリー状のヒアルロン酸が存在し、水分を維持しています。
コラーゲンは、真皮の約70％を占める主成分です。コラーゲンは、線維芽細胞で作られ、古くなったコラーゲンは分解されます。しかし40歳以降は作られる事もなくなります。その為コラーゲンは古くなり、減少してシワやタルミの原因となります。
エラスチンは、真皮の約5％を占め、コラーゲンを支えています。しかし加齢とともに減少し、シワやタルミの原因となります。
ヒアルロン酸は、真皮に張り巡らされたコラーゲンとエラスチンを埋め尽くし、水分を保持しています。ヒアルロン酸も加齢とともに減少します。
線維芽細胞は、コラーゲン・エラスチン・ヒアルロン酸を生み出し、真皮構造をつくる細胞です。
美白化粧品には、厚生労働省に認めた美白有効成分が配合されている必要があります。主な美白有効成分には、アルブチン・コウジ酸があります。その他ビタミンC誘導体・ルシノール・プラセンタエキス・エラグ酸・トラネキサム酸など十数種類があります。多くの美白有効成分は、メラニンの生成に重要な酵素チロシナーゼに直接的あるいは間接的に働きかけ、メラニン生成を抑制する働きがあると言われています。
アルブチンには、メラニンを生成するチロシナーゼの働きを抑制し、メラニンが過剰にできるのを防ぐ働きがあります。
コウジ酸には、メラニンを生成するチロシナーゼの働きを抑制し、メラニンが過剰にできるのを防ぐ働きがあります。またメラニンを排出する働きもあります。
ビタミンC誘導体には、メラニンの色を薄くする働きがあります。なおビタミンCには、抗作用があります。
ルシノールには、メラニンを生成するチロシナーゼの働きを抑制し、メラニンが過剰にできるのを防ぐ働きがあります。
プラセンタエキスには、代謝を活発にし、メラニンの排出を助けたり、メラニンの生成を抑制する働きがあります。
エラグ酸には、メラニンを生成するチロシナーゼの働きを抑制し、メラニンが過剰にできるのを防ぐ働きがあります。
トラネキサム酸は、皮膚科でシミ治療に内服薬として使われてきました。