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FJK 2020년 9월호 [특집] 진피 세포외 기질 연구 8

식물조직 배양기술 이용 Antennaria dioica 캘러스추출물 화장품 원료 유용성 검증

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

 

 

Antennaria dioica는 홋카이도의 레분도(礼文島), 다이세쓰(大雪), 아칸(阿寒), 시레토코(知床)의 고산에만 자생하고 환경부 멸종위기Ⅱ류에 등록되어 있는 매우 희귀한 식물로 흰 꽃을 피우는 것이 특징이다. 일본 국내에 자생하는 국화과 Antennaria속 식물은 Antennaria dioica 한 종뿐이다.

 

Antennaria dioica의 소량의 식물 단편을 채취해 통상적인 방법에 따라 살균한 후 고체 배지 위에 무균적으로 배양해 캘러스를 유도했다. 다음으로 취득한 캘러스를 액체 배지에서 계대 배양을 반복하는 동시에 배양 조건의 최적화를 실시해 천연형 식물 호르몬 조건에서 안정적으로 증식하는 Antennaria dioica 배양 세포주를 취득했다(그림1). 계속해서 취득한 배양세포에 1,3-부틸렌글라이콜(1,3-butylene glycol) 용액을 첨가해 교반, 혼합하고 실온에서 추출을 수행했다.

 

추출 후 여과 과정을 통해 고형분을 제거하고 얻은 여액에 장기간 냉각(wintering) 처리와 필터 처리를 실시해 Antennaria dioica 캘러스추출물을 얻었다. Antennaria dioica 배양 세포주는 계대 배양을 반복함으로써 반영구 적으로 증식하고 세포주 취득에 이용한 식물자원은 소량의 지상부 식물 단편이기에 식물 개체의 생존은 유지 되고 있다. 또 배양세포는 1년 내내 계대해 유지하고 추출물 제조에 이용하는 배양 후의 세포는 동결 보존하는 것으로 연중 언제든지 추출물 제조, 안정공급이 가능하다. 따라서 Antennaria dioica 캘러스추출물은 식물 자원을 보호하는 지속가능한 원료라고 할 수 있다.

 

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