# 항균, 생리 활성 갖는 식물 유래 화장품 원료 'BGC-F 2.0'

 

1. 서론

 

화장품의 경우 다양한 화학, 천연 소재로 구성되어 있으며 보관과 사용 방법에 따라 세균이나 곰팡이 등 미생물들이 쉽게 증식하기 좋은 조건을 갖추고 있다. 장기간 사용하는 제품 특성상 미생물에 오염된 제품을 지속적으로 피부에 사용 시 피부 질환을 유발하기 때문에 미생물적 안전성이 매우 중요하다¹⁾²⁾³⁾.

 

녹차(Camellia sinensis leaf)의 고형물은 수용성 물질이 40% 정도 차지하며 폴리페놀, 아미노산, 사포닌, 유기산 등이 있는 것으로 보고됐다. 그중 catechin류는 강력한 항균, 항산화 활성과 노화 억제 등 다양한 생리 활성을 갖는 것으로 알려져 있다⁴⁾⁵⁾.

 

마늘(Allium sativum)은 널리 알려진 유효성분인 alliin(allicin)을 포함한 함황화합물 외 폴리페놀, 비타민, 무기질 등이 보고됐으며 항균 활성이 뛰어난 것으로 알려져 있다⁶⁾. 마늘추출물은 Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella typhimurium 등에 대한 항균 활성 평가 시 항생제(Vancomycin, Imipenem)와 동등 이상의 효과가 있는 농도를 도출한 것으로 보고된 바 있다⁷⁾.

 

(주)비에스티는 항균 활성을 갖는 천연 소재와 미생물 배양액을 선별해 항균 활성 향상과 광범위한 항균 스펙 트럼을 갖는 복합마늘추출물(BGC-F 2.0)을 개발했다. 또 미백, 항노화 관련 기타 생리 활성을 확인해 화장품 소재로서의 가능성과 산업적 활용가치를 확인했다.

 

2. 항균 활성 평가

2-1. 미생물 5종에 대한 MIC test

 

MIC(Minimum inhibition concentration) test는 시료를 0.078%~5%(최대 농도에서 1/2씩 희석)의 8개 농도 구간에서 균 성장이 저지되는 최소 농도를 정하는 시험법이다. 각각의 미생물(Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans, Aspergillus niger)을 5 Log CFU/ml 기준 처리후 18~24시간 경과 시 600nm에서 흡광도를 측정해 평가했다.

 

BGC-F 2.0은 1,2-Hexanediol(대조군)보다 낮은 농도에서 미생물의 발육을 저지하는 것으로 나타났다. 평가된 미생물 모두 최소 저지 농도(MIC)가 1.0%이며 특히 C.albicans와 A.niger는 0.156%로 대조군 대비 1/4~1/16 수준으로 확인됐다(표1).

 

표1 BGC-F 2.0의 미생물 최소(발육)저지농도

 

 

2-2.Challenge test I – 크림

본 challenge test는 크림 제조 시 각각의 원료를 첨가 했으며 미생물 5종을 접종했다. 접종 농도는 최종 농도가 세균+효모 5 Log CFU/g, 곰팡이 4 Log CFU/g이 되도록 했으며 7일 간격으로 미생물 생균 수를 측정했다.

 

BGC-F 2.0 1.5%가 첨가된 크림의 경우 미생물 생균 수가 7일 차에 2.71±0.05 Log CFU/g로 나타났으며 14일 차 이후에는 미생물 5종 모두 불검출로 확인됐다. 이는 양성 대조군인 Methyl-paraben 0.3%, 1,2-Hexanediol 2.5%가 첨가된 크림보다 미생물을 99.9% 이상 사멸시키는데 필요한 기간이 단축된 것으로 확인됐다(표2, 3).

 

표2 BGC-F 2.0을 첨가한 크림의 세균과 효모의 생균 수 변화

 

 

표3 BGC-F 2.0을 첨가한 크림의 진균 수 변화

 

 

2-3. Challenge test II – Cellulose mask

 

본 challenge test는 각각의 원료를 셀룰로스 마스크 제조 시 첨가했다. 미생물의 접종 농도와 측정 기간은 앞선 크림과 동일하게 진행했다.

 

BGC-F 2.0 1.5%가 첨가된 셀룰로스 마스크의 경우 세균+효모는 14일 차, 진균은 7일 차 이후부터 불검출로 확인됐다. 이는 양성 대조군(크림과 동일)과 비교시 우수한 항균 활성을 보였으며 특히 1,2-Hexanediol 2.5%의 경우 21일 차까지 세균, 진균 모두 검출된 것에 비해 BGC-F 2.0 1.5% 적용 시 우수한 항균 활성을 보여주었다(표4, 5).

 

표4 BGC-F 2.0을 첨가한 셀룰로스 마스크의 세균과 효모 생균 수 변화

 

 

표5 BGC-F 2.0을 첨가한 셀룰로스 마스크의 진균 수 변화

 

 

3. 기타 생리활성 및 세포독성 평가

3-1. Tyrosinase activity inhibition assay

Mushroom tyrosinase를 이용해 활성 저해력을 평가했다. BGC-F 2.0과 L-tyrosine, tyrosinase를 37℃ 에서 암반응 시킨 후 490nm에서 흡광도를 측정했으며 tyrosinase activity inhibition은 다음과 같은 식에 따라 산출했다.

 

 

Tyrosinase 활성 저해력 평가 결과, BGC-F 2.0을 2.5% 처리했을 경우 90.83±0.21%로 tyrosinase 활성을 극히 억제하는 것으로 나타났다.

 

그림1 BGC-F 2.0 tyrosinase 활성 저해력

 

 

3-2. In vitro elastase inhibition assay

Elastase는 피부 노화의 주요원인 중 하나로 elastin의 분해에 관여해 피부의 주름과 탄력성 손실을 유발하는 효소이다. Elastase 활성 저해력을 평가하기 위해 substrate과 enzyme solution의 반응전/후 흡광도를 측정했으며 BGC-F 2.0을 농도별 처리해 차이를 확인했다.

 

BGC-F 2.0의 elastase 활성 저해력은 최저 농도인 0.005%에서 11.8%의 저해력을 보였고 최고농도인 12.5%에서 34.6%로 농도 의존적 경향을 보였다. 양성대조구인 ursolic acid에 비해 낮은 수치이나 elastase 활성 저해력을 확인했다.

 

그림2 BGC-F 2.0의 elastase 활성 저해력

 

 

3-3. MTT cytotoxicity test

MTT[3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromi-de] test는 tetrazolium salt의 한 종류인 MTT를 살아있는 세포에 처리시 미토콘드리아 안의 oxidoreductase enzyme에 의해 비수용성 formazan으로 변하며, 570nm에서 흡광도를 측정했다. 세포 생존율을 다음과 같은 식에 따라 산출했다.

 

 

BGC-F 2.0의 세포독성을 평가하기 위해 CDD-986SK(fibroblast)세포를 이용했으며 그 결과, 농도 1.0~5.0%에서 세포 생존율은 98.45~107.64%로 세포독성이 없는 것으로 나타났다(그림3).

 

그림3 BGC-F 2.0 처리시 fibroblast cell 생존율

 

 

4. 정리

BGC-F 2.0은 EWG 그린 등급의 천연 추출물과 효모 발효 배양액 등을 혼합한 천연 화장품 원료로 항균 활성 향상과 다양한 미생물 제어 기능을 갖고 있다. 특히 진균에 대한 항균 활성이 우수하며 tyrosinase와 elastase 활성 저해력 등 기타 생리 활성을 갖고 있다. Ecocert RM과 HALAL 등 다양한 인증을 보유하고 있으며 식품 품목 제조 보고되어 있어 산업적 활용도가 높은 원료이다.

 

5. 제품정보

· INCI : Allium Sativum (Garlic) Bulb Extract, Yeast Ferment Extract, Camellia Sinensis Leaf Extract, Glycerin, Water
· Appearance : Yellow liquid
· Dosage : 1.5 ~ 2.0%
· Solubility : Water soluble

· pH : 3.5±1.0 (25℃, 2% Solution)
· Authentication : HALAL, ECOCERT RM

 

문의처
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