제주산 물푸레나무로 주름개선 소재 개발 성공

아임계추출공법 활용 추출…인체적용 시험 평가 진행 중

유앤아이제주·세명대·선문대·충북TP 참여

(주)코씨드바이오팜(대표이사 박성민)이 제주산 물푸레나무에서 주름 개선 기능성 소재를 개발하는데 성공했다. 산업통상자원부의 지원을 받아 (주)코씨드바이오팜·유앤아이제주·세명대·선문대·충북테크노파크 등과 함께 진행한 과제 수행을 통해 이 같은 성과를 얻어낸 것.

쿠마린 계열 에스쿨린·에스콜렌틴 등 발견                               낙엽활엽교목 물푸레나무(Fraxinus rhynchophylla HANCE)는 제주의 산기슭이나 골자기 물가에서 자라며 수북하게 뭉쳐서 자라는 것이 특징이다.

허준의 동의보감에 의하면 “진백목(물푸레)을 우려내어 눈을 씻으면 정기를 보하고 눈을 밝게 한다. 두 눈에 핏발이 서고 부으면서 아픈 것과 바람을 맞으면 눈물이 계속 흐르는 것을 낫게 한다”는 내용에서 확인하듯이 제주산 물푸레나무는 예로부터 진통과 소염, 해열작용 치료제로 사용해 왔다. 물푸레의 의미는 ‘가지를 물에 넣으면 푸르게 된다’고 한데서 유래했다.

코씨드바이오팜은 물에서 푸르게 되는 성분에 착안해 연구를 시작한 결과 쿠마린 계열의 에스쿨린(Esculin)과 에스콜렌틴(Esculetin), 프렉신(Fraxin) 임을 밝혀내었다.

이같은 쿠마린 계열 성분들은 쑥 등의 주요 성분으로 항염·진정·살균·소염·항주름 효과 등 예로부터 부인병을 다스리기 위한 민간요법으로 주로 사용되기도 했다.

효과적 추출·기전 연구…래디컬 소거율 확인                                 코씨드바이오팜 바이오융합연구소는 이 주요성분들을 효과적으로 추출하는 연구와 기전연구를 동시에 진행했다. 물푸레나무와 에스쿨린, 프렉신의 피부세포수준에 대한 연구 결과, 100㎍/㎖ 농도에서 래디컬 소거율이 비타민 C와 유사한 ‘항산화’ 물질임을 밝혀내기에 이르렀다.

진피에서 주름관련 주요인자인 콜라겐과 MMP-1(Matrix Metalloproteinase-1)에 대한 평가결과 100㎍/㎖ 농도에서 생물학적으로 유의한 콜라겐 생합성 효과와 MMP-1 저해효과를 동시에 확인할 수 있었던 것.

물푸레나무의 활성성분 에스쿨린과 프렉신은 100mM 농도에서 MMP-1을 48% 저해했으며 콜라겐은 25%에 이르는 생합성 증가 효과를 확인했다.

이러한 결과들은 MAPK(ERK, JNK, p38)의 활성을 억제하거나 IkB-α, IkB-β 저해단계를 거쳐 NF-kB을 억제하여 MMP-1의 활성을 저해할 수 있을 것으로 기대된다.

차세대 천연 주름 기능성 소재 활용 기대                                        이와 관련 코씨드바이오팜 이정노 연구소장은 “보통 콜라겐과 MMP-1에 모두 효과적인 천연소재를 탐색하기는 어려운데 물푸레나무 추출물의 경우 두 가지 효능을 만족시킴으로써 이에 대한 가치는 향후 차세대 천연 주름 기능성 소재로 각광 받게 될 것”이라고 평했다.

코씨드바이오팜 측은 친환경 특허기술 추출법 ‘아임계추출공법’을 이용해 물푸레나무에서 에스쿨린과 프렉신을 다량 함유하는 기술을 개발, ‘아임계추출 조건으로 추출한 물푸레나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 피부 주름 개선용 화장료 조성물’(출원번호 10-2017-0145799)에 대해 이미 지난해 11월에 특허 출원했다. 아임계 추출법이란 높은 압력과 온도조건에서 물의 기화점을 상승시켜 고온에서 기체상태가 아닌 액체상태를 유지하여 유효성분을 추출하는 친환경적 추출법이다.

기존 생리활성 물질을 추출하는 유기용매 사용을 제한하고 인체에 무해한 물만으로도 모든 생리활성 물질 추출이 가능하여 면역력이 약한 어린 아이들에게 적용할 수 있는 추출 방법으로 (주)코씨드바이오팜의 핵심기술이다.

현재 기능성 화장품 원료의 인체 효능을 확인하기 위하여 세명대학교 임상지원센터을 통해 주름 기능성 인체적용시험을 평가가 진행 중이다.

♠ 인터뷰-코씨드바이오팜 이정노 연구소장·이사

‘미래’에 가치 둔 연구, 새 영역 개척 디딤돌

800여 천연 추출물 보유…원료·소재개발 분야 이끌 차세대 선두주자

“‘디톡스’ 또는 ‘스킨디톡스’와 관련한 제품은 존재하지만 실정법 상의 한계로 이를 화장품에 적용할 수 없다는 아쉬움이 있습니다만, 언젠가 이를 극복할 수 있을 것이라는 기대를 가지고 선구자적 관점에서 관련 연구와 성과를 진행하고 있습니다. 특히 코씨드바이오팜이 먼저 이 같은 연구를 수행, 가이드라인을 마련할 수 있다면 화장품 업계에 또 하나의 공헌과 기여를 하는 것이라고 판단합니다.”

고기능성 화장품 소재개발과 평가신기술의 융합을 통해 글로벌 수준의 기술력을 확보하고 있는 코씨드바이오팜의 연구진을 지휘하고 있는 이정노 소장(이사)은 특히 지금까지 진행해 온 다양한 연구들은 국내 기업들이 손대지 않았던(또는 못했던) 영역에 관심을 쏟고 있다.

△ 뷰티-바이오(화장품) △ 헬스-바이오(건강기능식품) △ 메디신-바이오(천연물 신약) 분야로 집약되는 이 같은 연구활동은 그 동안의 성과물에서도 그 가치를 인정받기에 충분하다.

“지난 2006년 창립 이래 지금까지 지속적인 연구투자와 인재확보를 통하여 매년 20% 이상의 지속적인 매출 성장을 이어왔고 그 결과로 특히 달팽이크림 시장의 70% 점유율을 차지하는 달팽이점액 여과물을 비롯하여 800여 천연 추출물을 보유하게 됐습니다.

안전·안정성과 유효성 평가 등 효력기전 분석과 방부력 확인실험이 가능한 자체 세포배양실을 운영함으로써 피부 효능이 검증된 원료를 생산하고 있습니다. 현재까지 국내외 특허 등록 56건, 출원 27건과 국내외 학술발표 연간 20여 편을 발표하고 있는 연구중심 회사로 그 입지를 다져가고 있으며 미국·중국·태국 등 해외 13국가에 수출도 진행 중입니다.”

이 소장(이사)은 코씨드바이오팜이 수행하고 있는 최근 연구방향을 다섯 가지 정도로 요약, 제시하고 있다.

그 첫 번째가 ‘뷰티오믹스’(beatutyomics)다. 유전자분석 개인맞춤형 화장품이라고 설명할 수 있는데 개인유전자 검사의 12가지 항목 중 6가지가 화장품관련 유전자로 △ 비타민 C대사 △ 피부 색소침착 △ 피부노화 △ 탈모 △ 모발 굵기 등 개인 유전자 분석·진단 서비스를 통해 소비자 자신이 피부 관리와 자신에게 맞는 화장품을 선택할 수 있는 시대가 도래하고 있다는 데 주목한 것이다.

결국 각 개인에 맞는 원료와 처방을 구성하는 맞춤형화장품과 이를 빅 테이터, ICT 디바이스등과 연결하는 부문이다.

두 번째는 일부 논란이 있기는 하지만 화장품과 의약품의 경계가 점점 모호해지고 있는 현실에 주목해 의약품 수준의 원료와 기술을 개발하고 있다. 앞서 거론한 ‘디톡스’ ‘스킨디톡스’ 관련 연구가 이에 해당하는 내용이다.

이는 소비자가 안전하면서도 효능이 확실한 화장품에 대한 니즈가 강화되고 있을 뿐만 아니라 기능성화장품의 범위 확대가 가져 올 환경변화에 선제적으로 대응하기 위한 선제적 대응이라고 해석할 수 있다.

“이밖에도 다양한 원인(자외선 차단·열·블루라이트 등)에 대한 노화억제 연구를 비롯해 인체 안팎에서 상호작용하는 모든 미생물의 유전 정보를 일컫는 ‘마이크로비옴’에 대한 내용, 그리고 이미 발효한 나고야의정서에 대응하기 위한 국내 천연자원 기반 원료와 유전자원에 대한 개발 연구 등에 관심을 기울이고 있습니다.”

지금까지의 연구 성과보다는 미래 화장품에 대한 연구 주제 선정과 그에 따른 활동에 중심 추를 두고 있는 코씨드바이오팜 연구소는, 그래서 ‘미래가 기대되는 기업’으로서의 가치를 실현해 가는 헤드쿼터로서의 역할을 수행하고 있다.