ギラギラ光る太陽のもとバーベキューをした週末。指にはスペアリブの脂。短パンにはケチャップの汚れ、Tシャツにはポテトチップスのくずが付いている。そして気がつけば、体の至るところ「日焼け」をしてしまっている。

あるいはあなたは、ちゃんと全身に「日焼け止め」を塗っていたかもしれない。しかし、その日焼け止めは、科学的な見方でいうと、どのようにあなたの肌を日焼けから守ってくれているのだろうか？

太陽からの紫外線には波長で分類すると「UVA」と「UVB」が含まれるが、より脅威が大きいのは「UVB（波長290～320nm）」であると、ニューヨーク市にあるMemorial Sloan Kettering Cancer Centerの博士、スティーヴ・ワンは言う。

太陽から肌に照射されたエネルギーは、必ず体内のどこかに拡散する性質がある。もし日焼け止めを塗っていなければ、皮膚の内側にある脂肪やタンパク質にまで到達してしまう。これによって不安定なフリーラジカルを発生させ、それがDNAに損傷を与える。

肌は炎症反応を引き起こし、炎症部分では血管が膨らみ、皮膚が赤くなり、免疫系がサイトカインと呼ばれるタンパク質を大量に放出する。（身に覚えがある人もいるだろうが）しばらくしてシャツを着たり、シートベルトを締めたりシャワーを浴びたりと、何かに触れるとひどい痛みを感じるのはこの「サイトカイン」が犯人だ。

「それは体内で損傷が起きていることを、体自身があなたに知らせているんです」とワン博士は言う。

紫外線は、さらに皮膚細胞のDNAにも変異を引き起こす。皮膚細胞は28日ごとに古い細胞が新しい細胞に置き換わるが、そのためこれらの変異が転移する危険性が高い。このようなDNA変異は、がんを引き起こすともされている。

日焼け止めは、紫外線を物理的／化学的両面からブロックする

「日焼け止めの本質は、〈物理的な作用（紫外線散乱効果）〉と〈化学的な作用（紫外線吸収効果）〉にあります」とワン博士は言う。日焼け止めには多くの紫外線保護成分が含まれているが、「有機化合物かそれ以外の化合物なのか」に大きく分けられる。この「有機化合物」とは、炭素のみからなる分子、この場合は「リング状の炭素分子」を示している。

「日焼け止めを塗っていると、紫外線のエネルギーが日焼け止め成分である環状の炭素分子に存在する〈化学結合〉のなかへ移動する」とワン博士は言う。

これによってエネルギーの一部が炭素分子のリングに奪われるため、紫外線は弱められ、体内で発生するフリーラジカルが反応を続けない仕組みだ。日焼け止めの有機化学成分は、熱力学の第一法則を利用して、吸収したエネルギーを熱として放出する。

環状の炭素分子以外の化合物成分（例えば、酸化チタンや酸化亜鉛）は、紫外線を皮膚表面から反射させる「物理的」効果をもつ（もっとも、ワン博士によれば、日焼け止めを塗っている人が塗っていない人に比べて、特に“輝いて”見えるということはないそうだが）。

その後の研究で、紫外線を反射させる最小分子も発見された。「結果、日焼け止め開発の流れは、紫外線の波長に応じたナノメートル単位の緻密な開発の世界へとシフトしていったのです」とワン博士は言う。

夏本番前に、基本からおさらいしてみよう

日焼け止めを塗るときに犯しやすい失敗のひとつに、十分な量を塗布できていないことがある。適正なのは「1平方センチメートルあたり、2mgの日焼け止め」だと、ワン博士は言う。腕、脚、体、顔全体を十分にカバーするためには約1.5オンス（約40g）が必要となる。

American Academy of Dermatologyによると、皮膚にローションが完全に吸収されるまで約15分ほどかかるので、日焼け止めが落ち着くまで、日に焼けてしまうこともありえる。

また、日焼け止めを塗り直すことも忘れてはならない。いわゆる「SPF（Sun Protect Factor）」とは、どれほど太陽光の照射を遮るかを示す値ではなく、“日焼けしない時間はどれくらいか”を示す乗数である。例えば、5分間で日焼けするなら、SPF30の日焼け止めを使用すればそれを150分にできるということだ。使用するSPF値も大事だが、2時間ごとに塗り直すのが無難だ。もし汗をかいたり泳いだりする場合は、よりこまめに塗り直したほうがいい。