白髪の原因とメカニズム解明！メラニン色素で黒髪に見える理由とは？

2010年2月12日にPHP研究所から出版された「科学のおはなし からだのふしぎ」。監修は、細谷亮太 聖路加国際病院副院長。

多数の育児書監修を手がけておられ、母親向けの育児講座もされています。

出展：からだのふしぎ 表紙

この本では、「暑いと汗が出て、寒いと鳥肌が立つのはなぜ？」「なぜ、指紋は人によってちがうの？」など30テーマを取り上げて、子ども向けに説明されています。

30テーマの中には、「年をとると、どうして白髪になるの？」という質問も。

子ども向けの本でもあり、大きな文字でわずか4ページと情報量は少ないですが、大事な内容に絞られているとも言えます。

これから展開していく「毛髪の科学（全4回シリーズ）」の第一歩として、大人に向けて掘りさげてみましょう。

白髪の原因とメカニズム～黒髪のもとは色素メラニン

図書には、黒髪が白髪になる原因とメカニズムのヒントが満載で、キーワードとして「色素」「メラニン」という言葉が登場します。

毛髪の色と色素メラニン

4ページで説明されている内容をまとめると、以下のようになります。

色素メラニンは2種類

以上の説明で、色素メラニンによる黒髪と白髪の違いが、何となく浮かび上がってきました。

「金髪の人は、金の色素を持っているのですか？」と質問したくなってしまいますが、色素は2種類と断言されています。

それならば、「少しの黒い色素と、少しの赤い色素で、どうして金髪になるのですか？」と、質問したくなったり。

ただ、今回は「色素」と「メラニン」という2つの重要な言葉が出てきたので、充分な収穫といえるでしょう。

細谷先生に対しては僭越ながら、当サイトではメラニンをすべて、「黒色のユーメラニンと黄色のフェオメラニン」という言葉に統一しています。

理由は第2回目で詳しく説明しますので、それまでは気にしなくて結構です。

では、ここまでの内容を、大人向けに整理してみます。

メラニンという色素は2種類で、黒色のユーメラニンと、黄色のフェオメラニン。多くの日本人の毛髪は「黒色のユーメラニン」が支配的なので、黒髪です。

年齢に関係なく、何らかの理由でメラニンの供給がなくなると、黒髪から色素がなくなってしまい白髪となります。

金髪は金色の色素をもっているのではなくて、「わずかな黒色のユーメラニン」と「多めの黄色のフェオメラニン」が、配合された結果として見える色です。

黒色と黄色の混ざりぐあいによって、ブロンドの色合いも変わり、色素がなくなれば白髪になります。

白髪の原因とメカニズム～黒髪と色素メラニン

白髪の原因とメカニズム、キーワードは色素メラニンであることが分かりました。

では、同じ毛髪が色素によって、黒髪・栗毛・赤毛・金髪・白髪に分かれるのは、なぜなのでしょうか。

色素のはたらきを知るための身近な例として、植物を考えてみます。

一年中葉を付けているのは「常緑樹」で、秋から冬にかけて葉を落とすのが「落葉樹」。常緑樹の葉は一年中緑色ですが、落葉樹の葉は落ちる前に茶色になるもの、赤くなるもの、黄色くなるものがあります。

赤くなるものは紅葉(こうよう)、黄色になると黄葉(こうよう)と呼ばれ、茶色になるものは特に名前がありません。

始めは緑色だった葉っぱが、秋になって黄色・茶色・赤色に変わる理由を考えてみましょう。葉っぱが緑色の理由は、クロロフィル(葉緑素)という緑色の色素が多いからです。

他にも「カロチノイドという黄色の色素」「フロバフェンという茶色の色素」も含まれていますが、クロロフィルが圧倒的に多いため通常は緑色に見えます。

冬が近づいてくると、植物は厳しい冬を越すため、葉っぱに水を送る道を閉ざします。

植物の本体は生き残りますが、水分を断たれた葉っぱは生きていけません。そしてクロロフィル(緑色の色素)は、分解してなくなります。

その結果、もともとカロチノイドが多かった植物の葉は黄色（黄葉）になるし、フロバフェンが多かった植物の葉は茶色になるのです。

さらに葉っぱに残っていた糖分は、光によって「アントシアンという赤色の色素」に変化します。このアントシアンが全体的に多い植物の葉は、赤色（紅葉）になるわけです。

それと同じように、毛髪の中に含まれる色素の量が変化すれば、見える毛髪の色も黒髪・栗毛・赤毛・金髪などのように変わってくるのです。

これらの中には、白髪が含まれていません。「白」を知るためには、さらに光のメカニズムを理解する必要があります。

白髪の原因とメカニズム～黒髪と「色・光」

おなじ毛髪を、黒髪と白髪に分ける色素メラニン。そもそも白髪が白色に見えるのは、なぜなのでしょうか。「色」と「光」のメカニズムを、掘りさげてみます。

色のメカニズム

緑の色素があると緑色に見えて、赤い色素があると赤色に見えるのはなぜなのか。

それを理解するためには、光の三原色を知る必要があります。緑の光・赤い光・青い光の3つを、「光の三原色」といいます。

三原色と呼ばれる理由は、この3種類の光を混ぜ合わせることによって、全ての色の光を作り出すことができるからです。

ちなみに、絵の具などで色をつくるときに、混ぜるのは「色の三原色」。「光の三原色」とは、別物です。

たとえば赤い光と緑の光を混ぜると、黄色い光。緑と青を混ぜれば水色、赤と青を混ぜれば赤紫色の光に見えます。

白色の光とは、すべての色の光が混ざったものです。太陽光は分解すると七色の光になりますが、普段はすべて混ざっているから白というか透明で「白色光」と呼ばれます。

カラーテレビの画面に近づいてよく見ると、緑・赤・青の細かな光の点が集まっているだけだと分かります。

「光の三原色」を組み合わせることによって、人工的に色を作り出しているのです。混ぜあわせ方によって、どんな色の光でも作り出すことができます。

光のメカニズム

黒髪から色素メラニンがなくなると、同じ毛髪が白髪になるのはなぜなのか。黒色と白色の違いは、まさに光のメカニズムといえます。

人が物を見ることができるのは、物から反射した光が目に届くからです。物が赤い色素を持っていれば、赤い光を除く全ての光を吸収して、赤い光だけを反射します。

そのため人に届く光は赤い光だけとなり、その物が赤く見えます。緑の色素とは緑の光だけを反射する物質だし、青の色素とは青い光だけを反射する物質です。

物質が全ての色の光を吸収してしまうと、人の目には光が届かないので黒く見えます。たとえば赤いリンゴに赤い光を当てると、赤い光を反射するのでリンゴは赤。

ところが赤いリンゴに緑や青い光を当てると、赤以外の光は吸収してしまいますから黒く見えるというわけです。

つまり日本人の黒髪に多く含まれるメラニン（黒色のユーメラニン）は、全ての色の光を吸収する性質がある物質だということです。正確に言うと、紫外線や赤外線を含めた全ての光を吸収します。

この「全ての光を吸収する性質」には、極めて重大な意味があります。生物が生き残る究極の技（ワザ）、と言っても過言ではありません。その具体的な意味は、次回で説明します。

色素とは、何らかの色の光を吸収して、何らかの色の光を反射する物質だといえます。では色素がまったくない状態だと、どうなるのでしょうか。

色素がないということは、何らかの色を吸収する物質がないということになります。

黒髪から色素がなくなると、毛髪は全ての色の光を反射します。反射された全ての色の光が人の目に入ると、人にはその毛髪が白く見えるはずです。

そのような状態の毛髪を、白髪と呼ぶのです。

全4回のなかで、今回は色素メラニンと光のメカニズムを詳しく見ていきました。少しづつ、白髪が生えるメカニズムへと移っていきます。

次回（第2回目）は、黒髪のもと「色素メラニン」そのものを解説します。以下のリンクをクリックして、ご覧ください。
⇒ 白髪の原因とメカニズム解明！紫外線とメラニンの関係やチロシンとは