CJK 2025년 4월호 [신소재 신원료] 여름철 피부 건강 가이드 해양미생물 유래 Exopolysaccharides

# 여름철 피부 건강 가이드 해양미생물 유래 Exopolysaccharides

피부는 외부 환경으로부터 인체를 보호하고 내부의 수분과 유용 성분이 밖으로 유출되는 것을 막아주는 장벽 기능, 체온조절 기능 등 다양한 생리적 기능을 담당하고 있는 중요한 기관이다. 그러나 피부가 강한 자외선과 높은 온도에 지속적으로 노출될 경우 피부의 온도가 높아져 피부 세포의 활성이 저하되고 피부 상태가 악화되는 현상이 일어날 수 있다.

피부의 표피층에서 신진 대사 작용이 원활하지 못하게 되면 피부 유수분 밸런스가 무너지게 되고 피부가 건조해지면서 주름이 형성되기도 한다. 또 진피층에 존재하며 피부의 기계적 견고성을 부여하는 콜라겐이 감소해 피부 조직이 느슨해지고 탄력을 잃게 된다. 이 뿐 아니라 높은 자외선 지수는 멜라닌 생성을 촉진시켜 피부를 검게 만드는데 영향을 미친다.

멜라닌은 표피의 각질세포에 의해 28일을 주기로 소실되는 것이 일반적이나 스트레스, 피부 노화 등에 의해 피부 세포 주기가 조절되지 않으면 각질세포가 제 시기에 탈락하지 않아 기미, 주근깨, 검버섯 등의 색소 침착이 일어나게 된다. 또 자외선으로 인한 자극으로 피부에 염증 매개 물질인 일산화질소(NO)의 생성이 증가됨에 따라 피부 염증반응이 촉진될 수 있다.

이같이 여름철 발생할 수 있는 피부 문제를 완화해 피부 주름과 탄력을 개선하고 더불어 미백, 보습 등의 다양한 효과를 나타낼 수 있는 물질을 개발하고자 하는 연구가 계속되어 왔다. 식물로부터 유래된 물질은 식품, 화장품, 의약품 등의 원료로서 사용해 왔으나 유의미한 효과를 얻기 위해서는 다량으로 사용해야 하고 이로 인한 독성과 가격 상승 문제가 있다. 또 합성 물질의 경우 천연 물질에 비해 소량 사용으로도 우수한 효과를 발휘한다는 장점이 있으나 부작용을 유발시킬 수 있다는 치명적인 문제점이 있어 사용이 제한된다.

최근에는 제약과 식품, 기타 산업 응용 분야에서 Exopolysac-charides(EPS)에 대한 수요가 증가함에 따라 미생물이 생성하는 다당류에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 특히 해양 미생물 유래 EPS는 저온과 높은 염도에 적응할 수 있도록 EPS를 세포 주변에 둘러싸 동결 보호 효과를 나타낼 수 있는 특징을 가지고 있다.

그림1 PseudOasis의 쿨링 효과

모아캠은 외부 자극으로부터 스스로를 보호하는 해양미생물의 EPS 특성에서 착안해 알래스카 빙하수에서 분리한 해양 미생물 유래 EPS를 화장품 원료화해 PseudOasis를 개발했다.

PseudOasis는 해양 미생물을 극한의 유사 해양 조건을 적용한 발효기술인 Deep Sea Ferm™ 기술로 발효해 EPS의 생산성을 높이고 Bio-Puri™ 기술로 EPS의 순도를 높여 개발됐다. 개발된 PseudOasis는 미생물 유래 EPS의 주요 특징인 히알루론산과 유사한 구성당을 함유하고 있는지 분석을 진행했으며 피부 노화, 피부 밝기, 피부 보습 등의 효능을 평가해 여름철 피부에 도움을 줄 수 있음을 확인했다.

미생물 유래EPS의 대표적인 물질인 히알루론산은 글루쿠론산(Glu-curonic acid)과 글루코사민(Glucosamin)이 결합되어 있는 형태를 가지고 있으며 수분 보유 능력이 높아 피부에 수분을 보충해 줄 수 있는 성분으로 알려져 있다.

따라서 해양 미생물 유래 EPS인 PseudOasis와 히알루론산을 비교하기 위해 HPLC 분석을 진행했다. 그 결과, 히알루론산의 주요 구성당 성분인 Glucosamine HCl과 Glucuronic acid가 검출됐다. 또 PseudOasis의 주요 지표성분으로 주름 개선에 효과가 알려진 Galac-turonic acid도 함께 확인됐다.

필자

(주)모아캠 연구소 소재2팀 차혜민 선임연구원, 소재4팀 박승희 연구원