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[최신연구] 엑티브온, 천연 다기능 항균 부스터 'ACTIVONOL-3'

'지속가능개발' 친환경 분리정제 공정 생산, 소비 트렌드 적합한 '보습효율, 피부자극 저감' 소재

# 천연 다기능 항균 부스터 'ACTIVONOL-3'

 

1. Paradigm shift - Sustainable development

 

현대사회의 극심한 환경 오염과 빈부격차의 심화 등 성장 위주 경제의 한계를 마주하며 새로운 성장 패러다임으로서 지속가능발전이 부각되고 있다. 지속가능발전은 미래가치를 보존하며 현재 세대의 요구를 만족할 수 있는 발전을 추구하는 패러다임이다1). 또 이러한 상황에 맞게 소비자들의 소비 패턴도 제품의 선택과정에서 제품의 생산과정을 고려해 선택하는 책임있는 소비를 향해 나아가고 있다.

 

전 세계적으로 지속가능발전에 의한 패러다임 변화로 종래의 석유 기반 산업에 대한 대안으로 바이오 기반 산업으로 전환이 이루어지고 있다. 기존의 화석원료 기반 화학제품인 화학소재, 연료 등의 생산에서도 바이오 공정이 연평균 18%의 속도로 빠르게 증가하고 있다2~3).

 

2. 1,3-Propanediol

 

1,3-Propanediol은 기존의 석유화학 공정에서 바이오 기반 공정으로 전환이 이루어진 대표적인 소재로 플라스틱, 식품, 섬유, 화장품 소재로 사용되며 해마다 사용량이 증가하고 있다4). 1,3-Propanediol은 PTT(Polytrimethylene terephathalate)의 전구체로 많은 양이 사용되고 있으며, 1,3-propanediol의 특성으로 인해 화장품 소재로의 사용도 증가하고 있다5).

 

1,3-Propanediol은 다양한 용도의 목적으로 사용할수 있는 멀티 기능성 소재로 피부진정, 보습, 점도 증가와 방부 부스터의 효능을 갖고 있어 화장품 소재로 사용하기에 여러 가지 이점을 갖고 있다. 하지만 기존의 바이오 기반 공정으로 생산된 1,3-propanediol의 경우 외래 유전자 삽입을 통한 유전자 조작 균주, 식량자원과 GMO 유래의 원료를 사용하는 문제가 있어 화장품 소재로서의 사용을 꺼려하는 상황이다.

 

엑티브온에서 다년간 연구개발을 통해서 Non-GMO, Non-toxic과 친환경공정을 통한 1,3-Propanediol (Activonol-3)를 생산, 판매하고 있다. 이는 지속가능개발과 책임 있는 소비의 트렌드에 적합한 화장품 소재라고 할 수 있다.

 

3. Safe & Sustainable 1,3-propanediol Production

 

엑티브온에서 생산하는 1,3-propanediol의 가장 큰 차이점 중 하나는 식량 자원과 GMO유래 원료물질이 아닌 100% renewable 소스인 glycerol에서 발효를 통해 생산을 하는 점이다. Glycerol의 경우 다양한 산업에서 사용되는 원료 물질로 비누, 바이오 디젤 생산의 부산물로 얻어지며 이를 사용해 생산되는 1,3-propanediol의 경우 glycerol로 사용으로 인한 환경부하를 줄여 환경오염을 절감할 수 있는 이점이 있다.

 

더불어 RSPO grade의 glycerol을 사용해 무분별한 환경파괴를 감소시키는 동시에 책임 있는 소비를 하는 소비자에게 크게 어필할 수 있다. 또 외래유전자 삽입 등의 방법이 아닌 균주 개량과 발효 공정 최적화를 통한 생산성을 극대화해 안전하고 효율적인 발효공정을 통해 1,3-propanediol을 생산하고 있다.

 

현재 세계적으로 1,3-propanediol을 바이오 공정으로 생산하기 위한 연구가 많이 이루어지고 있으며 발효 뿐 아니라 분리정제공정에 대해서도 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 많은 분리정제 연구에서 유기용매, toxic chemical 사용과 분리정제를 위한 화학적 반응 공정 등을 통해 분리정제공정을 연구하고 있는 실정으로 이는 고분자용 소재로서의 1,3-propanediol로는 적합할 수 있으나 화장품용 소재로서의 1,3-propanediol로는 적합하지가 않다6~8).

 

그림1 엑티브온의 1,3-프로판디올 제품

 

 

엑티브온의 1,3-propanediol 분리정제공정은 미생물과 고형물을 제거하는 여과공정, 여과액의 이온성물질, 염을 제거하는 전기투석, 이온교환공정을 거쳐 고순도의 1,3-propanediol을 회수하는 증류 공정과 취색을 제거하는 활성탄 공정으로 이루어져 있다(그림1). 1,3-propanediol의 물리적 특성에 기반해 유기용매와 toxic chemical 사용을 하지 않은 친환경 분리정제 공정을 개발해 냄새, 색이 없는 99% 이상 순도의 1,3-propanediol을 생산하고 있다. 또 분리정제공정 최적화를 통해 고순도의 1,3-propanediol을 회수 하고 발생하는 폐수의 50% 이상을 절감했다.

 

4. Multifunction of 1,3-propanediol

 

1,3-propanediol을 양쪽에 OH- group을 가진 물질로 보습의 효과가 있으며 화장품 용매로 많이 사용하는 1,3-BG와 비교 시 1,3-propanediol은 1,3-BG보다 높은 보습 지속 효과를 확인할 수 있었다(그림2).

 

그림2 1,3-BG와 1,3-propanediol의 보습 지속 효과 비교

 

 

Patch test를 통해 1,3-propanediol의 피부자극과 피부자극 절감 효과 실험에서 100% 1,3-propanediol의 경우 피부자극이 없으며 phenoxyethanol과 ethylhexyl glycerin을 같이 사용시 피부자극을 P.C.I 0.14→0.06으로 줄여주는 것을 확인했다. 이는 1,3-propanediol이 다른 물질에 의한 피부자극을 감소해 주는 효과를 갖고 있는 것으로 판단된다.

 

4-3. Anti-microbial boosting effect

 

ACTIVONOL-M은 자사의 혼합 방부제로 Dipro pylene glycol, Hydroxyacetophenone, Dipotassium glycyrrhizate, Caprylyl glycol로 구성되어 있다. 박테리아와 Yeast에서 단독으로 사용시 14일차에서 균주가 검출되지 않았으나 10% 1,3-propanediol과 같이 사용했을 때 7일차에서 균주가 검출되지 않았다. 또 mold에서 단독으로 사용한 경우 7일차에서 100 cfu/ml의 mold가 검출됐고 10% 1,3-propanediol과 같이 사용시 7일차에서 20cfu/ml의 mold가 검출된 것을 확인했다. 본 실험에서 ACTIVONOL-M 0.6% 와 10% 1,3-propanediol의 조성으로 사용시 단독으로 사용하는 것 보다 빠르게 방부효과가 나타난 것을 확인했다(그림3).

 

그림3 ACTIVONOL-M과 1,3-propanediol의 challenge test

 

 

5. ACTIVONOL-3, 천연 다기능 항균 부스터

 

Natural 1,3-propanediol인 Activonol-3는 보습 효율, 피부자극 저감과 anti-microbial booster의 효능을 갖고 있으며 GMO유래 원료물질이 아닌 renewable source인 glycerol을 통한 발효공정, toxic chemical을 사용하지 않은 친환경 분리정제 공정으로 생산되어 지속가능개발과 책임 있는 소비의 트렌드에 적합한 화장품 소재로서 지속적으로 사용량이 증가할 것으로 예상된다.

 

문의처
(주)엑티브온

주소 : 경기도 수원시 영통구 신원로 88, 디지털엠파이어2 103동 413호 (본사)

충청북도 청주시 청원구 오창읍 두릉유리로 46-5 (공장)

TEL : 031-893-8882, FAX : 070-8786-5200
E-mail : activon@activon.kr

Homepage : www.activon.kr

 

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