비린취 저감시킨 미역귀 이용한 보습, 피부탄력, 항노화 소재 개발 'Fucoi-ol™'

 

1. 서론

 

최근 외부 자극이 증가하고 노령화 인구가 많아짐에 따라 피부 미용에 대한 관심이 높아지면서 주름완화와 피부탄력 증가 화장품의 수요 또한 많아지고 있다. 피부 노화가 나타나기 시작하면 피부조직의 지지력과 탄력을 담당하는 진피층에서는 콜라겐의 양이 줄어들고 구조가 조각조각 나누어져 피부가 얇아지고 쳐지게 된다. 또 콜라겐 이외의 기질단백질에도 변화가 생기는데 탄력섬유의 소실과 변형에 의해 피부는 탄력을 잃고 볼륨이 꺼지게 된다.

 

따라서 콜라겐과 기질 단백질 분해효소의 발현을 저해시키면 피부 볼륨과 진피 탄력을 지켜 진피의 노화를 막을 수 있다. 또 피부의 노화는 수분을 유지하는 능력이 저하되어 나타나는 현상이므로 피부 보습을 유지시켜 노화를 방지할 수 있다.

 

이에 모아캠에서는 항노화 화장품 소재 개발을 위해 미역귀의 Hydrolyzed F-Fucoidan을 추출, 정제해 보습, 피부탄력 효과를 갖는 항노화 화장품 원료인 Fucoi-ol™을 개발했다.

 

2. Fucoi-ol™의 개발

노화방지를 위한 높은 보습력을 나타내는 소재 중 후코이단에 주목했다. 후코이단은 황산기를 포함하는 다당체로 L-fucose가 α-1,2 또는 α-1,3 결합으로 된 구조¹⁾를 갖고 있으며 주로 기능성 식품에 사용되고 있다. 또 콜레스테롤의 배설을 도와 혈중 콜레스테롤 수치를 낮추며 혈관 질환을 예방²⁾할 수 있고 비만이 성인병으로 발병되는 것을 예방시켜 준다. 그 외 항암³⁾ , 항바이러스³⁾ , 항염⁴⁾ , 항산화⁵⁾ 등에 효능을 나타낸다.

 

후코이단은 모즈쿠, 미역, 다시마, 톳과 같은 다양한 종류의 갈조류에 함유되어 있다. 모즈쿠에서의 황산기 함량은 약 16%인⁶⁾ 반면에, 미역귀에서는 약 30%로³⁾ 높게 나타나는 것으로 알려져 있다. 후코이단 중 황산기를 다량 함유한 후코이단이 높은 보습력을 나타낸다고 한다¹⁾.

 

해조류를 이용한 건강식품, 화장품 원료 등이 개발되고 있으나 취제거 공정을 거치지 않을 경우, 특유의 비린내가 심해 다양하게 사용하는데 어려움이 있다. 비린내를 제거하는 방법에는 발효, 다른 원물을 혼합해 추출하거나 용매탈취, 분무탈취 등의 방법이 있다. 모아캠은 비린취를 저감을 위해 Ice-Traping™ 기술을 이용해 탈취한 원물을 사용했다. Ice-Traping™ 기술은 원물 전처리 과정에서 비린취를 제거하는 모아캠만의 고유 기술이다.

 

미역귀의 경우, 지역에 따른 원물을 구매해 Fucoidan 내 Fucose와 황산기 함량이 높은 원물을 선정했다. 최종 선정된 지역의 미역귀를 이용해 Hydrolyzed F-Fucoidan을 추출, 정제해 보습, 피부탄력 효과를 갖는 항노화 화장품 원료인 Fucoi-ol™을 개발했다.

 

그림1 Fucoi-ol™의 제조공정

 

 

3. 시험방법과 결과

3-1. Fucoi-ol™의 항노화 효과 (MMP-1 억제 효과)

Fucoi-ol™의 항노화 효과를 확인하기 위해 UV(자외선)에 의해 생성되는 주름 억제 평가를 진행했다. 노화를 일으키는 요인 중 외적 요인인 UV에 의해 주름이 형성될 경우 collagen을 분해하는 효소인 collagenase의 발현이 증가하고 collagen의 합성이 저해되어 내인성 노화보다 더 깊은 주름을 야기시킨다. 따라서 피부 주름을 방지하기 위해서는 collagenase의 합성 억제가 중요하다.

 

MMP-1(Matrix metalloproteinase-1)은 collagen 을 분해하는 효소로 UV 조사 시 그 양이 증가한다. Fucoi-ol™의 항노화 효과 확인을 위해 UV에 의해 유도된 MMP-1의 발현량을 평가한 결과, 1%를 처리 시 MMP-1의 발현이 33% 감소함을 확인했다. 따라서 Fucoi-ol™이 자외선에 의한 주름 생성을 억제하는 항노화 효능이 있음을 확인했다(그림2).

 

그림2 UV에 의해 유도된 Fucoi-ol™의 MMP-1 억제 효과

 

 

3-2. Fucoi-ol™의 피부 탄력 증가 효과

Fucoi-ol™의 피부 탄력 증가 효과를 확인하기 위해 Elastase 저해능을 확인했다. Elastin이란 세포기질의 주요 구성 성분으로 진피의 총 단백질 중 2%를 차지하며 콜라겐, 히알루론산과 더불어 피부 3대 구성 요소 중 하나이다. 또 Elastin은 피부 탄력 유지에 중요한 역할을 하며 나이가 들면서 Elastin이 감소해 피부가 쳐지고 주름이 생긴다. Elastase는 Elastin을 분해하는 효소로 활성 증가 시 피부 탄성도 감소, 주름 생성의 주요 원인으로 알려져 있다. 시험 결과, Fucoi-ol™ 10% 처리시 56% Elastase를 저해 시켜 피부 탄력을 유지시킬 수있음을 확인했다(그림3).

 

그림3 Fucoi-ol™의 Elastase 저해능 효과

 

 

3-3. Fucoi-ol™의 피부 임상 효과

Fucoi-ol™의 수분함유량 증가 효과 확인을 위해 Corneometer를 이용한 임상평가를 진행했다. 10명의 피시험자를 대상으로 팔 하완에 Fucoi-ol™과 대조군(D.W)을 처리해 수분함유량을 측정했다. 시험 결과, Fucoi-ol™ 처리군은 대조군보다 높은 수치의 수분함 유량을 보였으며 6시간 경과 시 대조군 대비 수분함량이 24% 증가했다. 따라서 Fucoi-ol™이 임상적으로 피부 보습 효과가 있음을 확인했다(그림4).

 

그림4 Fucoi-ol™의 피부 보습 효과

 

 

4. 결론

Fucoi-ol™은 국내산 미역귀를 선정해 비린취 저감을 위해 Ice-Traping™ 기술을 이용해 탈취한 뒤 Snowbrix-TINC™ 기술 적용 후 효소를 이용해 친환경 방법으로 Bioconversion한 Hydrolyzed F-Fucoidan을 수득해 소재화한 항노화, 보습 소재이다. 콜라겐 분해효소인 MMP-1을 억제하고 Elastin을 분해하는 Elastase를 저해한다. 또 인체 임상 시험 결과 피부 수분함유량이 증가해 보습 효과가 있음을 확인했다. 따라서 피부탄력, 보습, 항노화를 통한 피부 젊음 회복 천연 소재로 이용 가능하다.

 

그림5 Fucoi-ol™의 특징

 

 

문의처

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