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FJK 2019년 10월호 [특집] 화장품의 안전성과 과제 2

동물 이용하지 않는 화장품원료의 안전성 평가

#동물 이용하지 않는 화장품원료의 안전성 평가 화장품의 안전성 시험에 의한 평가는 2001년 4월 화장품 제도 개정 전에는 9항목(1회 투여 독성, 피부 1차 자극성, 연속 피부 자극성, 피부감작성, 광독성, 광감작성, 안자극성, 유전독성, 패치테스트)에 대해 신규 화장품 성분 신청이 필요하며 주로 동물을 이용하는 시험으로 인간의 안전성을 예측하는 것이 공적인 지침이었다1). 그림1 In silico 독성 예측 시험 하지만 화장품의 제도 개정(규제 완화)에 의한 이공적 지침은 폐지되어 원칙적으로 화장품에 사용하는 원료는 일부의 예외를 제외하고 기업의 자기 책임 하에서 배합이 가능해졌다2). 이로 인해 화장품에 대한 안전성과 신뢰성이 이전보다 더욱 요구되고 있다. 시세이도를 포함한 화장품 업체에서 자신들이 개발한 제품을 고객이 안심하고 사용하는 것은 매우 중요한 일이기 때문에 화장품에 이용하는 원료의 안전성 보증에는 많은 시험이 필요하다. 화장품은 피부에 적용된 뒤 표피 아래의 모세혈관으로부터 혈액 순환에 들어가 적용 부위 이외의 전신에 영향을 미칠 가능성도 있기 때문에 국소 독성부터 전신독성까지 모든 보증 항목(9항목에 반복 투여 독성, 생식 발생

FJK 2019년 10월호 [특집] 화장품의 안전성과 과제 1

화장품 안전성 평가방법의 국내외 동향

#화장품 안전성 평가방법의 국내외 동향 요즘 화장품 등의 안전성 평가방법을 재고해야 할 상황에 있다. 그 이유는 ‘동물실험의 3Rs(Reduction : 감소, Refinement : 고통의 경감, Replacement : 대체)’1)의 보급에 따른 EU의 화장품 규제이다2). EU는 동물실험을 이용한 제품을 시장에서 판매금지(marketing ban) 처리를 한 것에 이어서 2013년 3월부터 성분의 동물실험 금지가 시행되고 나서(testing ban) 6년이나 경과했다. 그동안 EU와 같은 규제는 세계적으로 계속 영향을 미치고 있다. 국제적인 경제활 동을 감안해 일본에서도 많은 기업이 자체적으로 동물실험 폐지를 선언하고 있으며 어떻게 하면 동물실험을 실시하지 않고 화장품이나 의약부외품(약용화 장품)의 안전성을 담보할 것인가를 고민해야 하는 상황이다. 표1 동물실험대체법(대체)이 관계한 OECD의 인체 건강에 관여하는 TG(2019)4) 동물을 이용하지 않는 동물실험대체시험법(이하, 대체법)의 행정적인 수용에 대해서는 세계적으로도 검증(validate)된 대체법의 활용에서 일치하고 있다. 일본에서도 후생노동성으로부터 사무연락 ‘의약부외품의 제조판매

FJK 2019년 9월호 [특집] 오토파지와 향장품 과학의 접점을 찾다 5

미토콘드리아 오토파지와 노화 관계

#미토콘드리아 오토파지와 노화의 관계 오토파지(autophagy)는 세포질에 존재하는 단백질과 세포소기관(organelle)을 지질이중막으로 구성된 오토파고솜(autophagosome)으로 감싸고 오토파고솜이 리소좀과 융합함으로써 받아들여진 세포질성분을 분해하는 현상이다. 미토콘드리아 오토파지는 세포 내의 잉여 혹은 기능이 저하된 미토콘드리아를 오토파지 분해시스템에 의해 선택적으로 분해하는 현상으로 미토콘드리아의 기능유지 역할을 하고 있다고 생각된다. 기능이 저하된 미토콘드리아는 노화의 한원인이며 미토콘드리아 오토파지는 그 분해를 통해 안티에이징에 관련되어 있다고 생각된다. 본고에서는 노화와 미토콘드리아 오토파지의 관련에 대해서 고찰한다. 그림1 미토콘드리아 오토파지와 노화 수명 제어 미토콘드리아는 적혈구를 제외한 거의 모든 세포에 존재하며 산화적 인산화에 의해 세포가 소비하는 ATP(adenosine triphosphate)의 대부분을 생산할 뿐 아니라 아포토시스(apoptosis)의 제어, 칼슘의 저장, 열의 생산 등 다양한 기능을 가진 세포소기관이다. 산화적 인산화의 과정에서 전자의 일부는 끊임없이 산화적 인산화복합체로부터 누출되고 있으며 전자가

FJK 2019년 9월호 [특집] 오토파지와 향장품 과학의 접점을 찾다 4

멜라노사이트 내의 멜라노솜 수송과 오토파지의 관계

#멜라노사이트 내의 멜라노솜 수송과 오토파지의 관계 화장품을 사용하는 심리는 피부와 머리카락을 포함해 자신을 보다 아름답게 보이고 싶은 긍정적인 감정, 노화에 따른 외관변화(기미와 주름, 처짐 등)를 예방, 개선하고자 하거나 혹은 감춤으로써 젊어 보이고 싶은 욕망 등 사람에 따라 다양하다. 약기법(薬機法) 에서의 화장품 정의는 ‘사람의 피부나 모발을 아름답게 그리고 건강한 상태를 유지하는 것’이라고 되어 있는데 이는 피부노화라는 관점에서 자신의 피부를 아름답게 하거나 또는 노화에 의한 외관변화를 감추거나 예방하는 것을 목적으로 하는 것으로 해석할 수도 있다. 그림1 MyosinVa 녹다운에 의한 멜라닌 생성량 영향 (＊p<0.05, n=3) 그러나 일반 소비자의 화장품을 사용하려는 목적 이나 화장품에 대한 요망(要望)이 이미 노화로 인해 변화된 피부상태를 개선하고 싶다는 것도 사실이다. 피부노화는 일반적으로 노인성 색소반의 고빈도 출현, 깊은 주름이나 처짐을 특징으로 하는 외관변화로 받아들여진다. 이러한 피부노화에 대한 소비자의 요망에 부응하기 위해 화장품 기술자는 지금까지 다양한 노화 메커니즘을 밝히고 그 메커니즘에 접근하는 소재나 화장품이 개

FJK 2019년 9월호 [특집] 오토파지와 향장품 과학의 접점을 찾다 3

오토파고솜 만들기 위해 지질 공급하는 메커니즘

#오토파고솜을 만들기 위해 지질을 공급하는 메커니즘 오토파지(autophagy)는 진핵세포에 고도로 보존된 세포내 분해 시스템이다. 그 분해방법은 매우 독특하며 다음과 같이 진행된다(그림1)1)2). 영양부족 등으로 오토파지가 유도되면 세포질에 갑자기 막 구조가 출현한다. 이 막 구조는 격리막이라 불리며 신장하면서 점차 만곡해 세포질의 일부 또는 세포소 기관(organella) 등을 둘러싼다. 그리고 마지막에는 닫히면서 이중 막의 세포소기관인 오토파고솜 (autophagosome)이 되며 그 안에서 세포질의 일부 또는 세포소기관은 격리된다. 그 후에 오토파고솜은 세포 내의 분해공장인 리소좀(lysosome)과 융합해 오토파고솜에 둘러싸여 있던 것들을 리소좀 효소그룹의 작용으로 모두 분해시킨다. 그림1 오토파지의 모식도 즉 오토파고솜은 쓰레기봉투의 역할을 담당하며 여기에 둘러싸인 것들은 기본적으로 무엇이든 분해될 수 있다. 실제로 오토파지의 분해대상은 단백질과 지질, 핵산 등의 생체분자를 비롯해 미토콘드리아나 소포체, 핵 등의 세포소기관, 심지어 세포내에 침입한 병원성 세균까지 다양하다3)4). 오토파지에 의한 분해의 요점은 오토파고솜의 형성과정에 있

FJK 2019년 9월호 [특집] 오토파지와 향장품 과학의 접점을 찾다 2

오토파지 관련 분자 피부형성 역할

# 오토파지 관련 분자의 피부형성에서의 역할 오토파지(autophagy, 자가 포식 현상)란 세포내의 자기 구성성분(예를 들면, 불필요한 단백질이나 상해를 받은 세포소기관(organelle) 등)을 분해하는 세포 기능으로 생체를 구성하는 모든 세포가 그 기능을 갖고 있다. 오토파지는 정상상태에서는 완만하게 기능하며 단백질과 세포소기관의 신진대사, 변성 단백질 제거 등을 행하고 있다. 그림1 오토파지의 모식도 반면, 영양결핍 등 자극이 더해지면 오토파지가 대규모로 유도돼 자신의 단백질이 대량 분해되며 이들 분해 생성물은 새로운 단백질 합성 등에 재이용된다. 피부세포에서도 자외선을 받았을 경우 등에 오토파지가 활성화되는 것으로 알려져 있다. 본고에서는 오토파지의 실행 메커니즘에 대한 개요를 설명한 후에 오토파지 관련 분자의 피부 형성에 있어서의 역할에 관한 최신 연구결과를 소개한다. 오토파지는 이중막을 가진 매우 특징적인 형태를 띤 세포소기관이다. 우선 초기 단계에서는 격막으로불리는 작은 이중막 구조물이 형성된다. 이 격막은 신장함과 동시에 활 모양으로 굽어져(만곡, 湾曲) 세포질이나 세포소기관을 둘러싸고 최종적으로는 양끝이 융합된 오토파고솜(autop

FJK 2019년 9월호 [특집] 오토파지와 향장품 과학의 접점을 찾다 1

피부에서의 오토파지 작용 - 화장품에 응용

#피부에서의 오토파지 작용 - 화장품에 응용 피부는 몸 표면에 위치하며 외부로부터 세균, 바이러스, 그 외의 이물질이 체내에 침입하는 것을 막아내는 가장 중요한 장기(臟器) 중 하나이다. 따라서 피부가 장벽(barrier)기능을 얻기 위해 필요한 발생(發生) 과 분화(分化)에 관계되는 메커니즘 해명은 중요한 과제라고 할 수 있다. 피부는 장벽기능 뿐 아니라 사람의 외관이나 용모에도 밀접하게 관련되기 때문에 사회성과도 밀접하게 관련된 요소라고 할 수 있다. 그렇기 때문에 피부 컨디션은 큰 고민을 생기게 하기도 하고 이러한 원인을 해결하기 위한 기초연구는 심신(心身)의 QOL(quality of life)을 높이는 관점에서도 매우 중요하다. 표1 오토파지 활성화 화장품원료 피부는 몸 외부에 있기 때문에 자외선 등 외부로부터 스트레스를 받는다. 실제 자외선을 받은 피부는 광 (光)노화가 유발(誘發)되고 아포토시스(apoptosis)를 일으키는 것으로 알려져 있다. 아포토시스에 의한 피부 구성 세포의 죽음(死) 시그널은 UV조사(照射) 등으로 인해 유전체(genome) 장해를 받은 피부세포로 유도되고 결과적으로 피부암(癌)화를 막는 역할로 연결된다1). 그

FJK 2019년 8월호 [특집] 일본산 원료의 화장품 개발 12

일본 자연소재와 기술, 문화로 재팬 밸류를 세계로

# 일본의 자연소재와 일본의 기술과 일본의 문화로 재팬 밸류를 세계로 세계의 뷰티 산업이 눈부시게 발전하고 여성들이 점점 아름다워지는 가운데 다양한 사회과제도 확대되고 있는 실정이다. 뷰티 산업이 사회와의 적합성을 높이고 지속가능한 산업으로 발전하기 위해 뷰티 산업이 안고 있는 과제의 해결은 불가피하다.구체적으로는 화장품 내용물의 환경 부담이 과제로 꼽힌다. 화석연료 유래 성분, 배수 후에 자연계에서 분해하기 어려운 성분, 소비 발전으로 자원이 고갈 되는 성분 등이 뷰티 산업의 일용품에는 많이 사용되고 있다. 그림1 시만토 부슈칸 계면활성제에 많이 사용되는 팜커넬오일(palm kernel oil)의 생산이 삼림파괴와 관련되어 있음은 분명하지만 동시에 지속가능한 자원을 이용하는 것이 가능해지고 있다. 코스모스(COSMOS : COSmetic Organic Standard)는 팜오일, 팜커넬오일과 그 유도체의 원료 입수에 관한 연구를 거듭한 결과, 인증 팜오일을 사용한다는 새로운 기준을 도입하기로 결정 했다는 사례도 있다1). 밸류체인(value chain) 전체를 무배출시스템(zero emission)으로 하는 주제 뿐 아니라 그것이 반영구적으로 지속

FJK 2019년 8월호 [특집] 일본산 원료의 화장품 개발 11

일본전통 식재료 ‘술지게미’와 ‘와삼봉 당밀’ 이용한 새로운 화장품원료 개발

#일본전통 식재료 ‘술지게미’와 ‘와삼봉 당밀’ 이용한 새로운 화장품원료 개발 화장품에 함유된 원료 중 천연유래의 화장품 원료는 다양하게 존재한다. 식물 추출물이 첨가 원료라면 함유한 유용성분이 나타내는 기능성이나 증점제, 계면활성제 등의 기재원료라면 생분해성이 높고 환경 부하가 낮은 등 그 이용가치는 여러 가지이지만 최근 들어 그 천연유래 원료에 대한 기대도가 더욱 커지고 있다. 그림1 순미주 ‘키노쿠니야분자에몬’ 예를 들어 신뢰성이 높다는 이미지에서 ‘일본산’, ‘Made in Japan’의 소재가 주목받는 동시에 서스티너빌리티(지속가능성), 트레이서빌리티(추적가능성)를 배려한 소재를 출발원료로 하고 있는 것도 소비자의 보다 높은 안심으로 이어져 배합된 화장품의 부가가치 향상에 기여하는 경우도 많다1). 또 최근 내외 미용의 고조로 인해 예로부터 먹어본 경험이 있고 가까이에 존재하고 있는 등 소재 자체의 인지도가 높기 때문에 소비자의 만족도를 높이는 케이스도 있다. 우리는 이러한 시장동향을 감안해 일본전통의 식소재인 ‘술지게미’과 일본전통의 기법으로 만들어진 와삼봉 제당 공정 시에 얻을 수 있는 ‘당밀’을 모두 갖고 있는 ‘와미노봉봉’ 을 개발했다

FJK 2019년 8월호 [특집] 일본산 원료의 화장품 개발 10

일본산 야생종 벚나무 플라센타 추출물과 동백나무캘러스추출물 개발

#일본산 야생종 벚나무 플라센타 추출물과 동백나무캘러스추출물 개발 식물유래의 플라센타는 학명에서는 태좌(胎座)라고 하며 씨방(子房) 속 배주(胚珠)의 접하는 부분을 말한다. 식물의 성장에 필요한 영양소를 축적하는 조직으로 영어에서는 동물의 태반(胎盤)도 식물의 태좌 (胎座)도 구별하지 않고 플라센타(placenta)라는 언어가 사용되고 있다. 그림1 벚나무 플라센타 추출물의 피토케미컬 분석 식물 플라센타는 아미노산이나 미네랄, 피토케미컬로 알려진 식물의 영양성분이 풍부하게 함유되어 있고 높은 항산화성, 피부세포의 성장, 증식 효과와 콜라겐 합성촉진 등 기능성이 우수함을 확인하고 있다. (주)긴자토마토(GINZA TOMATO)에서는 다마스크 로즈(Damask rose)의 플라센타 세포를 조직 배양하는데 성공해 그 추출물을 장미플라센타(バラプラセンタ®) 추출물로 개발 · 판매하고 있다. 또 플라센타 뿐 아니라 뿌리, 줄기, 잎, 꽃에서 유도한 캘러스추출물을 속속 개발해 기능성 연구를 진행하고 있다1). 본고에서는 교토의 산림에서 자생하고 있는 산벚나무 야생종의 플라센타로부터 유도된 산벚나무 플라센타 추출물과 일본인이 예로부터 애용하고 있는 동백나무 꽃