#Antennaria dioica 캘러스추출물의 화장품 원료로서의 유용성 최근 화장품 업계에서 ‘ethical(윤리적)’, ‘sustainable (지속가능한)’, ‘traceability(추적가능성)’등의 단어를 자주 볼 수 있게 되면서 환경이나 사회성에 대한 소비 자의 관심이 높아지고 있다. 이에 따라 ‘자원보호’나 ‘안정생산’이라는 지속가능한 원료 개발을 강하게 요구하게 됐다. 당사에서도 지금까지 ‘제로배출(Zero emission)’을 테마로 내걸고 폐기 예정이었던 감귤류의 일종인 자바라 품종의 과피(果皮, 열매껍질)와 식용포도로 유명한 델라웨어 과피에서 개발한 추출물류를 비롯해 환경을 배려한 수많은 오리지널 원료의 개발을 실시해 왔다. 한편, 시장 측면에서 희소성이 높은 소재를 이용한 화장품 원료의 개발이 요구되고 있으며 우리는 이러한 과제를 해결하기 위해 소량의 식물표본에서 캘러스(callus, 식물세포의 덩어리)를 형성시켜 배양하는 독창적이고 식물자원 보호를 목적으로 한 식물조직 배양기술을 이용해 Antennaria dioica 캘러스추출물의 개발과 피부에 대한 효과 검증을 수행했다. 그림1 Antennaria dioica 배양세포주의 수립
#감자껍질추출물은 인체 피부섬유아세포에서 Ⅰ형 콜라겐 합성을 촉진하고 분해를 억제한다 진피섬유아세포에서 생성되는 콜라겐은 진피세포 밖에서 섬유를 형성하고 피부의 구조 유지에 기여한다. 나이가 들면서 진피 상부 층에서 콜라겐 섬유는 현저하게 감소하는 것으로 알려져 있다. 이러한 감소가 주름이나 피부 처짐 같은 피부 표면형태 변화의 원인으로 생각할 수 있다1)2). 콜라겐 섬유의 감소는 섬유아세포에 있어서의 콜라겐 합성능력이 저하되는 것과 콜라겐 분해효소(Matrix metalloproteinase-1 : MMP-1) 의 생성 항진(亢進)으로 콜라겐 대사계가 분해되는 쪽으로 기울어지는 원인이 된다3). 진피 콜라겐 섬유는 주로 Ⅰ형과 Ⅲ형 콜라겐으로 구성되는데 90% 정도가 Ⅰ형이 차지하고 있다4). 따라서Ⅰ형 콜라겐은 피부노화에 의해 생기는 주름이나 피부 처짐의 예방과 개선을 위해서는 중요한 타깃이 된다. 특히 주름이나 피부 처짐은 외관상 나이에 큰 영향을 미치는 주요한 피부노화의 특징이고 사람들의 삶의 질(QOL) 을 현저하게 저하시켜 초고령화 사회에서 이들을 타깃으로 하는 소재의 탐색은 중요한 과제라고 할 수 있다. 그림1 Ⅰ형 콜라겐 합성 촉진작용
#신경세포를 활성화하고 섬유아세포의 콜라겐 생성을 높이는 라벤더오일 평소 무심코 느끼고 있는 온도나 가려움, 사물을 만지고 만질 수 있다는 감각은 피부에 배열된 감각신경이 수용해 뇌에 정보를 전달하는 것으로 인식된다. 화장행위 중에 화장품의 물성이나 온도, 얼굴에 도포 했을 때 피부의 부드러움을 느끼는 것은 다름 아닌 손이나 뺨의 감각신경이 활성화되고 있다는 것이다. 예를 들면 사포 같은 것으로 피부를 문지르면 통증과 함께 불쾌한 감각을 느끼며 혹은 에스테틱처럼 타인이 만지면 매우 기분 좋게 느낀다. 셀프케어(self-care)에 있어 일상 속에서 매번 감각을 예민하게 하는 것도 어렵지만 실제로는 여러 가지 물성이나 피부 상태를 순간적으로 판단하고 있다는 것이다. 감각신경계는 표피 내 자유신경 말단과 기계수용기를 포함하지만 이들은 나이가 들수록 수와 밀도가 저하되는 것으로 보고되고 있다1)2). 또 나이 증가에 따른 지각 저하에 관한 연구결과도 있어3) 온도 감각의 둔화나 물건을 떨어뜨리는 일이 증가하는 등의 현상으로 이어진다. 그림1 iPS 유래 감각신경세포 이처럼 피부에서 감각신경은 외부환경의 지각에 매우 중요하지만 피부 그 자체의 기능에 대한
#2축신전법과 다광자 이미징에 의한 인체 진피 섬유 구조의 가시화 인체 피부는 유연성이 풍부하다. 특히 관절이 펴지는 쪽에 있는 피부는 잘 늘어난다. 열상이나 외상에 의해 피부에 흉터가 생기면 유연성을 잃고 관절 가동 범위를 제한하게 된다. 한편, 피부는 강인함을 가진다. 팔이나 다리가 회전하는 롤러에 말려들었을 경우 피부는 피하지방과 함께 근막 상에서 박탈한다. 이것은 디글로빙 손상(degloving injury)이라고 불린다. 피부에 어긋나는 힘이 가해지면 피부가 매우 강인하기 때문에 결합이 느슨한 지방조직과 근막 사이에서 박탈이 생기는 것이다. 강인성은 ‘늘어난 상태’의 피부가 얼마나 장력을 견딜 수 있는지를 의미한다. 유연성은 ‘안정상태’의 피부가 얼마나 쉽게 늘어날 수 있는 지를 의미한다. 이러한 특성을 콜라겐 섬유망의 관점에서 생각하면 피부의 강인성은 ‘늘어진 콜라겐 섬유가 얼마나 새로운 장력에 견딜 수 있는가’를 의미한다. 피부 유연성은 ‘안정상태에서 콜라겐 섬유가 얼마나 수축했는지’를 의미한다. 콜라겐 섬유의 수축이 생기는 주된 원동력은 탄성섬유의 탄성력이다. 그림1 인체 진피의 조직 이미지(elastica-van Gieson 염색)
[코스인코리아닷컴 전문위원 강학희]코로나19는 우리의 삶을 크게 변화시키고 있다. 연초에 세웠던 회사의 사업계획이나 아젠다(agenda)가 코로나19 확산으로 인해 대부분 소멸됐다. 지금까지 유효했던 목표나 전략이 의미 없어지면서 이를 대체할 새로운 비전이 필요해졌다. 기존에 선진국의 기준은 경제 수준과 문화 발달 정도 등에 의해 평가됐다. 하지만 이번 코로나19 상황을 겪으면서 안전에 관한 국가 인프라가 매우 중요한 척도임을 보여 주고 있다. 포스트 코로나 시대에는 선진국의 기준으로써 경제적, 문화적 측면 뿐 아니라 사회의 안전을 얼마나 보장하는지가 포함돼야 할 것이다. 이를 계기로 창궐하는 세계적 대변혁기를 대비해 안전에 관한 정부와 민간의 인프라 투자가 크게 늘어날 것으로 예상된다. 이는 헬스 산업이나 바이오 산업 분야에 새로운 성장 기회가 발생함을 의미하는 것으로 관련 업계는 이를 잘 활용해야 할 것이다. 또한 비대면 라이프 스타일에 어떻게 대응하느냐가 앞으로의 기업 생존 전략에 중요한 요소가 될 것이다. 항공기나 선박 등 대량의 이송 수단은 제한적일 수 밖에 없을 것이며 사람과 물자의 물리적 이동에는 상당한 어려움이 예상 된다. 저임금 국가로의
#피부 섬유아세포의 I형 콜라겐 섬유 형성을 촉진시키는 생약 성분 탐색 피부 결합 조직에 해당하는 진피에는 콜라겐 섬유나 엘라스틴을 핵심 단백질로 한 탄성 섬유가 존재하며 조직에 강도나 탄성을 부여하고 있다. 이 섬유들은 노화나 자외선의 영향으로 변용(변성이나 감소)되어 주름이나 처짐의 원인이 된다. 자외선 노출은 피하기 어려우며 또한 변성된 콜라겐 섬유나 탄성 섬유는 원래대로 돌아오지 않기 때문에 이러한 변성에 대한 예방이나 정상적인 섬유 재생은 화장품학적인 면에서 계속 기대되고 있다. 콜라겐 패밀리는 적어도 28가지 단백질로 이루어져 있으며 모든 것을 합치면 인체에서 가장 풍부하게 존재하는 단백질이다1). 콜라겐 섬유는 세포에서 분비된 트로포콜라겐(tropocollagen)이 자기 집합을 하고(콜라겐 원섬유) 콜라겐 원섬유가 집합하며 형성된다. 피부 진피의 주요 콜라겐은 2개의 α1 서브 유닛 (COL1A1 사슬)과 1개의 α2 서브 유닛(COL1A2 사슬)의 삼중 나선 구조를 기본으로 하는 섬유성의 I형 콜라겐이다. I형 콜라겐 섬유는 노화나 자외선 노출에 의해 감소하며2) 피부의 비박화(thinning), 주름이나 처짐의 원인이 된다. 표1 간질
#진피줄기세포 유래 엑소좀에 의한 콜라겐 생성의 억제 줄기세포는 자기복제 기능과 다양한 세포로 분화하는 다(多)분화 기능의 두 가지 능력을 겸비한 세포다. 이 능력에 의해 새로운 세포를 공급하고 조직의 항상성 유지나 손상 시의 복구에 중요한 역할을 하고 있다. 진피에서는 진피줄기세포에 의해 생성된 섬유아세포가 콜라겐이나 엘라스틴 등의 진피성분을 생성함으로써 피부의 항상성이 유지되고 있다. 그러나 나이가 들수록 진피줄기세포는 감소하기 때문에1) 섬유아세포가 생성되지 않아 주름이나 탄력의 저하 등 피부의 노화로 이어진다고 생각된다(그림1). 따라서 젊은 피부를 유지하기 위해서는 진피줄기세포의 감소를 억제하는 것이 중요하다. 즉 피부의 줄기세포를 증가시켜 새로운 세포를 만들어 낼 수 있다면 피부를 근본부터 재생해 젊고 싱싱한 피부로 이끌 수있다고 생각된다. 그림1 피부의 노화 이제까지 우리는 진피줄기세포의 자기복제 기능이나 분화 기능에 착안해 항노화 화장품 개발에 응용해 왔다. 그 중에서도 피부세포의 기원인 줄기세포에는 피부를 젊어지도록 이끌기 위한 새로운 가능성이 내포되어 있다고 느껴졌다. 그래서 우리는 줄기세포의 자기복제 기능과 다분화 기능에 이어 세
#감귤 플라보노이드 배당체 글루코실나린진(Glucosyl Naringin)에 의한 진피 세포외 기질의 작용 주름이나 처짐은 많은 여성이 안고 있는 피부 고민 중하나이며 인체 외형의 인상을 크게 좌우한다. 이러한 고민에 어프로치 하는 에이징 케어(aging care) 화장품에 대한 기대는 최근에 점점 높아지고 있으며 다양한 연구가 진행되고 있다. 주름이나 처짐은 연령증가에 따른 세포 기능의 쇠약 등 내적인 요인에 의한 자연노화와 자외선 등의 외적 요인에 의한 광노화의 징후이다. 피부에는 연령증가에 의한 내적요인과 외적요인이 오랜 세월에 걸쳐 축적된 각질층 수분량의 저하, 표피의 얇어짐, 진피 세포외기질의 감소와 변성된 기질의 축적 등 다양한 변화가 복잡하게 서로 영향을 미치며 생긴다1)2). 깊은 주름이나 처짐에서는 표피 뿐 아니라 진피의 영향이 크다고 생각되어 그중에서도 우리는 지금까지 피부의 탄성 유지에 중요한 진피 세포외 기질인 탄성섬유에 착안해 그 구조변화와 메커니즘에 대해 연구를 거듭해왔다. 그러나 탄성섬유는 복수의 관련 단백질이 복잡한 공정을 거쳐 구축되기 때문에 단순히 하나의 구성 단백질의 생성량을 촉진하는 것만으로는 연령증가에 따른 탄성섬
#콜라겐의 세포 내 운송의 분자 메커니즘 - 탈(脱)유비퀴틴화 효소 USP8에 의한 운송 제어 - 콜라겐은 포유동물에서 가장 많이 존재하는 단백질이며 세포외기질의 대부분을 차지한다. 뼈와 진피에 다량 함유된 Ⅰ형 콜라겐과 기저막을 구성하는 Ⅳ형, Ⅶ형 콜라겐 등이 있으며 뼈와 장기를 형성하는데 있어 세포의 발판으로서 중요한 역할을 담당하고 있다. 또 잘 알려진 것처럼 화장품, 식품, 가죽제품 등 다양한 분야에 이용되는 천연재료이기도 하다. 콜라겐의 생합성은 우선 세포의 소포체에서 폴리펩 타이드로서 α 사슬이 합성된 후에 소포체에서 3개의 α 사슬이 서로 결합해 나선 구조를 형성함으로써 프로콜라겐이 된다. 다음으로 엑소사이토시스(exocytosis) 경로를 통해 세포 밖으로 분비된 후에 말단이 프로테아제에 의해 제거되어 콜라겐 분자가 되며 콜라겐 분자끼리 집합해 콜라겐 섬유가 형성된다. 많은 콜라겐 섬유가 다시 집합해 거대한 섬유를 형성하는 경우도 있다. 그림1 COPII 소포를 통해 소포체로부터 골지체로의 단백질 운송 이같이 콜라겐의 생합성 구조는 오래 전부터 많이 연구됐으나 상세한 분자 메커니즘은 아직도 불분명한 점이 많다. 특히 ‘소포체에서 형성
■ 개요 프레그런스저널코리아(FJK) 9월호는 ‘진피 세포외 기질 연구’를 주제로 ▲콜라겐의 세포 내 운송의 분자 메커니즘 - 탈(脱)유비퀴틴화 효소 USP8에 의한 운송 제어 ▲감귤 플라보노이드 배당체 글루코실나린진(Glucosyl Naringin)에 의한 진피 세포외기질의 작용 ▲진피줄기세포 유래 엑소좀에 의한 콜라겐 생성의 억제 ▲피부 섬유아세포의 I형 콜라겐 섬유 형성을 촉진시키는 생약 성분의 탐색 ▲2축신전법과 다광자 이미징에 의한 인체 진피 섬유 구조의 가시화 ▲신경세포를 활성화하고 섬유아세포의 콜라겐 생성을 높이는 라벤더오일 ▲감자껍질추출물은 인체 피부섬유아세포에서 Ⅰ형 콜라겐 합성을 촉진하고 분해를 억제한다 ▲Antennaria dioica 캘러스추출물의 화장품 원료로서의 유용성 등의 특집으로 구성했다. [칼럼] 코로사피엔스와 화장품 산업 [테마기획] 2020년 상반기 공개기업 52개사 경영실적 분석 [특집] 진피 세포외 기질 연구 1. 콜라겐의 세포 내 운송의 분자 메커니즘 - 탈(脱)유비퀴틴화 효소 USP8에 의한 운송 제어 -, Molecular mechani
[코스인코리아닷컴 최현정 기자] 국내대표 화장품 연구개발(R&D) 기술 전문저널 프레그런스저널코리아(FJK) 2020년 9월호가 발간됐다. 프레그런스저널코리아(FJK)는 화장품 연구개발, 기술 분야에서 화장품 기술자와 연구자들의 연구 논문과 최신 트렌드를 공유하는 연구개발(R&D) 분야 전문 매체다. 프레그런스저널코리아(FJK) 9월호는 '진피 세포외 기질 연구'를 주제로 ▲콜라겐의 세포 내 운송의 분자 메커니즘 - 탈(脱)유비퀴틴화 효소 USP8에 의한 운송 제어 ▲감귤 플라보노이드 배당체 글루코실나린진(Glucosyl Naringin)에 의한 진피 세포외기질의 작용 ▲진피줄기세포 유래 엑소좀에 의한 콜라겐 생성의 억제 ▲피부 섬유아세포의 I형 콜라겐 섬유 형성을 촉진시키는 생약 성분의 탐색 ▲2축신전법과 다광자 이미징에 의한 인체 진피 섬유 구조의 가시화 ▲신경세포를 활성화하고 섬유아세포의 콜라겐 생성을 높이는 라벤더오일 ▲감자껍질추출물은 인체 피부섬유아세포에서 Ⅰ형 콜라겐 합성을 촉진하고 분해를 억제한다 ▲Antennaria dioica 캘러스추출물의 화장품 원료로서의 유용성 등의 특집으로 구성했다. 신소재 신원료는 에보닉재팩의 'B
#페이스 라인 리프트업 케어 처짐 개선 효과 'QT40™' 피부는 나이와 환경 인자로 인해 다양한 노화 현상을 유발하고 일으킨다. 그 현상의 하나로 ‘처짐’의 발현이 있다. 이는 콜라겐이나 히알루론산 감소 등에 기인 하는 진피 세포외기질의 이상으로 인한 피부 ‘탄력’이나 ‘팽팽함’의 저하가 원인이다. 처짐에 의해 페이스 라인이 무너지고 얼굴의 침울함이나 이중턱이 형성되어 보기에도 노화를 느끼게 된다(그림1). 페이스 라인을 끌어올리기 위해 외과적 의료 행위가 이루어지고 있지만 고통을 수반하므로 날마다 간단한 케어로 처짐이 개선될 수 있는 소재가 요구되고 있다. GREENTECH사는 처짐 개선 효과를 기대할 수 있는 RHAMM 유전자(히알루론산수용체 : 섬유아세포와 히알루론산의 결합에 관여하며 진피의 구조 유지에 기여하는 유전자)에 주목해 포괄적 유전자 발현 해석에 의해 RHAMM 유전자를 유도하는 QT40™을 찾아냈다. QT40™은 녹조의 일종인 Ulva lactuca(그림2)를 원료로 하며 가수분해와 바이오테크놀로지 프로세스에 의해 얻은 분자량 10kDa의 sulfo-rhamnoglucuro-oligosaccharide이다. 그림1 페이스 라인 처짐
#선 케어 제품 기능 안정화시키는 이상에 가까운 'AvoBrite™' Hallstar사가 20년간 쌓은 광 보호 노하우와 기술혁 신을 더욱 발전시켜 이번에 새롭게 자외선흡수제의 안정화제 AvoBrite™을 출시했다. 화장품 시장에는 이미 여러 개의 자외선흡수제가 출시되어 있으나 그 중에서도 Avobenzone(Butyl Methoxydibenzoylmethane) 은 세계적으로 인정받고 있는 유일한 UV-A 필터로 UV-A 파장역 320~400nm를 광범위하게 흡수하는 기능이 있다. 그런데 Avobenzone은 자외선을 흡수해 기능성 에놀형에서 흡수 기능이 낮고 광 분해성이 있는 케토형으로 순식간에 변환되기 때문에 광 안정성이 낮아 장시간 자외선을 막을 수 없다. 또 이 에놀형에서 케토형으로의 변환과 그 후의 광분해가 일반 용매에서보다 선 케어 처방 쪽이 보다 현저하게 보이는 것도 보고되고 있다. 실제로 Avobenzone에 대해서 유사 태양광을 조사해 자외선 흡수 기능의 계시 변화를 측정했더니 고작 10분만에 자외선 흡수 기능이 크게 훼손되는 것을 알 수 있었다(그림1). 그림1 Avobenzone의 자외선 흡수 기능 저하 Avobenzone 분
#자연유래 성분 이용한 새로운 SPF 부스터 'SunSpheres™ BIO SPF Booster' 일광욕에는 스트레스 완화와 수면 개선, 비타민D의 생산 촉진 등의 메리트가 알려져 있다. 그러나 한편으로 망막에 손상을 입히고 피부암, 피부 노화 등을 일으키는 것으로도 널리 알려져 있다. 이 때문에 UV로부터 피부를 보호하는 것에 대한 관심은 높아지고 있으며 선 케어 제품 시장은 성장이 기대되는 분야이다. 당사에서는 자연 유래 성분을 이용한 SPF 부스터인 SunSpheres™ BIO SPF Booster를 개발했다. SunSpheres™ BIO는 FSC(삼림관리협의회) 인증 펄프를 사용해 ISO 16128의 Natural origin index(자연유래지수)가 0.97로 높은 수치를 보이고 있다. 또 OECD 301이 정한 생분해성 시험에서도 쉬운 생분해성으로 분류되는 높은 생분해성을 보였다. 이러한 제품 특성은 내추럴 지향의 시장 요구를 충족시키는 것이다. 그림1 SunSpheres™ BIO의 AFM · SEM 사진 SunSpheres™ BIO는 목재 펄프의 산(acid) 가수분해로 얻을 수 있으며 1차 입자는 그림1에 나타낸 것과 같은 침상 결정
#서양톱풀 추출물 원료 주름 완화, 미백 효과, 피부 정돈 효과 원료 'Neurobiox™' 1. 서론 그리스 신화 트로이 전쟁의 영웅 아킬레스가 사용했다고 알려진 약초가 있다. 호메로스가 ‘일리아스’에서 아킬레스가 병사의 치료에 사용한 약초로 언급했으며 플리니가 집필한 ‘자연의 역사’에도 아킬레스와 이 약초에 대해 쓰여 있다. 이 식물은 Yarrow라 불리며 서양 톱풀로 알려져 있고 Achillea millefolium라는 학명을 갖고 있다. 이 학명은 1753년 Linnaeus에 의해 명명됐으며 아킬레스에서 유래한 이름이기도 하다. 서양톱풀은 전통 의학에 사용된 것으로 알려진 가장 오래된 식물 중 하나이며 여전히 전 세계적으로 사용되고 있다(Mitich, 1990: Applequist and Moerman 2011). 서양톱풀은 위장 장애, 출혈, 통증, 상처, 불안 장애, 피부 상태, 염증에 사용되며 1998년 화장품 성분으로 등재됐다 (Applequist and Moerman, 2011: Akram, 2013: Souza et al., 2013: Soukand and Kalle, 2013: Miranzadeh et al., 2015: Cosmet