약용식물은 피부와 모발을 보호하는 잠재적 기능을 가지고 있다고 알려져 있다. 약용식물의 유용 성분들은 대부분 비수용성 약용성분들이므로 수용성 분자 담지체인 ${\beta}$-cyclodextrin을 이용하여 초분자 복합체를 형성시켜 기능성의 변화를 살펴보았다. 약용식물의 유용 성분이 함유된 크림, 샴푸, 바디워시, 그리고 헤어토닉은 계면활성제, 방향제, 약용식물 추출물과 ${\beta}$-cyclodextrin을 혼합하여 제조하였다. 복합체를 함유한 샴푸 및 바디워시에서 그람 양성균들과 비듬균으로 알려져 있는 효모에 대한 항균활성과 균 성장억제 효과를 확인하였다. HDF (human dermal fibroblast)에 대한 초분자체의 독성실험결과, 초분자체의 함량이 1 mg/mL 이하의 경우에서는 세포 독성이 나타나지 않았다. 본 연구결과는 약용식물 추출물과 약용성분 초분자 복합체에 대한 세포무독성을 확인하고 항균활성을 확인함으로써 향후 기능성화장품 제조 시 안정성과 기능성의 과학적 근거를 확보하였다고 사료된다.
본 연구에서는 활용되지 못하고 폐기 되는 옥수수 부산물을 이용하여 주름 개선 기능성 소재로의 활용 가능성을 탐색하는 것을 목적으로, 초당 및 찰옥수수 10 개 품종에 대해 부위별 유효성분 탐색 및 정량분석을 통하여 업사이클링(upcycling) 소재로의 활용성을 제시하고자 하였다. 초당 및 대학찰옥수수의 부위별(알곡, 속대, 포엽, 수염) 추출물의 콜라겐 생성량 측정으로 주름 개선 효능평가 결과, 속대가 100 ㎍/mL의 농도에서 각각 176.5, 140.0%로 우수한 활성을 나타내었다. 속대에서 LC-MS/MS 정성분석으로 18 개 성분이 검색되었으며, 이 중 N,N'-diferuloylputrescine (DFP)을 유효성분으로 하여 품종 및 부위별 정량분석을 하였다. 그 결과, 속대 및 알곡에서만 DFP가 확인되었으며, 속대에서는 초당옥수수의 골드슈가(39.6 ㎍/g), 찰옥수수의 대학찰(38.4 ㎍/g) 품종에서 가장 높게 검출되었다. 속대는 알곡을 탈립 후 남은 부산물로써 콜라겐 생성 촉진 소재로서 부가가치를 새롭게 창출할 수 있을 것으로 기대되며, 본 연구를 통해 버려지는 속대의 주름 개선 기능성 소재로의 활용 가능성을 제시하고자 한다.
팥은 비타민 B1이 곡류 중에 가장 많이 함유되어 있으며 식이섬유가 풍부하고 사포닌 성분을 포함하고 있어 변비와 과식을 방지하는 데 좋다. 때문에 전통음식인 팥죽을 비롯하여 떡, 빵, 과자, 팥빙수 등의 앙금 및 양갱 재료로 널리 사용되고 있다. 최근에는 현대인의 건강식뿐만 아니라 천연 색소, 다이어트 음료, 미백용 화장품 등 다양한 용도로 사업화 되고 있다. 현재 국립식량과학원에서는 팥 소비 증진과 가공산업 활성화를 위해 다양한 색상의 기능성 팥을 연구하고 있으며, 이번에 개발된 검구술은 검정색 종피로 항산화 활성이 우수하여 기능성 가공식품 개발에도 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구에서는 화협옹주 회곽함에서 출토된 화장품 중 갈색 고체 잔여물이 나타난 화장품을 중점으로 연구를 진행하였다. 이 화장품은 1752년 부장된 회곽함 안의 청화백자합에서 출토되었다. 국립고궁박물관에서는 유물분석과 문헌조사를 진행하였다. 이를 바탕으로 출토화장품의 원재료와 제조법을 추정하여 크림 형태의 화장품재현을 시도하였다. 이후 출토품과 유사한 열화 양상을 확인하기 위하여 고온, 자외선, 이산화탄소 조건에서 열화를 시행하였다. 이에 따른 변화와 화장품으로써의 효과를 확인하고자 과학적 분석과 기능성 평가를 진행하였다. 유지류가 높은 비율로 혼합된 재현품에서는 고온열화가 진행됨에 따라 색차값이 약 32 차이가 나타났고, O-H 결합과 C=C 결합에서 화학적 변화가 발생하여 유지류 산화가 발생한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 자외선 열화를 통해서는 pH 값이 노출 시간에 따라 산성화되는 것을 확인할 수 있었다. 재현품의 기능성 평가로 진행한 차폐율은 현대 화장품의 차폐 기준치보다 낮게 나타났다.
화장품 분야에 있어서 마이크로 에멀젼은 잘 알려져 있는 처방이다. 액정형 에멀젼은 마이크로 에멀젼의 한 종류이며, 액정형 에멀젼은 기능성 성분을 포집하는데 사용되어 왔다. 액정은 이름이 의미하듯이 액체와 고체 결정의 중간의 성질을 가지는 물질 상태이다. 주로 계면활성제 이중층 또는 마이셀로 이루어지는데 종류도 다양하고 모양도 상당히 많다. 최근, 마이크로 에멀젼은 콜로이드 과학 분야에서 열역학적으로 안정성을 향상시키기 위해 연구되고 있다. 이번 연구에서는 PEG-8 Capryliccapric Glycerides 와 Polyglyceryl-3 Diisostearate 유화제를 사용하여 마이크로 에멀젼을 제조하였다. 오일과 유화제의 함량 및 2가지 유화제의 비율에 따라 제조된 마이크로 에멀젼을 연구하였다. 또한, 이러한 실험 결과를 바탕으로 기능성 성분을 함유한 액정형 에멀젼의 일종인 페이셜 오일과 클렌징 오일을 개발하는데 그 의의가 있다.
유전 자원에 대한 접근 및 이용에 따른 이익의 공정한 공유를 표방하는 나고야 의정서가 발효되면서, 최근 국내 천연자원을 이용한 바이오 소재 및 제품 개발 연구에 많은 지원이 이뤄지고 있다. 국내 화장품 연구 및 개발 동향은 기존의 합성 화합물 중심에서 벗어나 안전성이 확보된 천연 바이오 소재 중심으로 변화하고 있다. 또한 기능성화장품의 범위가 기존에 크게 미백, 주름개선, 자외선 차단 3가지에서 염모, 탈모 완화, 여드름 완화, 아토피성 피부의 보습 등으로 세분화 및 추가됨으로써 화장품 연구 개발의 범위가 확대되었다. 이러한 기능성 화장품 범위 확대, 화장품 소재에 대한 안전성 규제 강화, 동물실험 금지 등 화장품 연구 환경 변화로 인해 다양한 천연물 기반의 생물학적 활성을 갖는 유효 성분들이 기능성 화장품 소재로 연구되는 사례가 점차 증가하고 있다. 충북은 바이오산업을 지역 특화산업으로 선정하여 바이오산업 육성을 위한 중부권의 오송생명과학단지/오창과학산업단지와 북부권 제천 바이오벨리 조성, 충주기업도시 등을 통해 바이오 제약 및 화장품 기업 유치 와 바이오 산업클러스터를 완성해 가고 있다. 이와 더불어 오송생명과학단지 내에 위치한 오송화장품임상연구지원센터는 충북 지역 중소 화장품 기업들의 글로벌 시장 진출 및 동남아 수출 지원을 위해 임상시험, 효능평가, 해외 인증, 해외시장 박람회 등의 지원을 중점적으로 수행하고 있다. 이러한 하드웨어 인프라 조성과 함께 충북의 천연 소재를 이용한 다양한 국책 연구 개발 사업을 추진하여 충북 특화자원인 황기, 오미자 뿐 아니라 두충, 익지인, 소목 등을 이용한 화장품 소재 개발 연구를 수행하고 있다. 충북지역 기업체 및 연구기관을 중심으로 천연물의 지표 및 유효 물질 원료 확보와 이를 활용한 기능성 화장품 제품화가 본격적으로 추진되고 있어 향후 충북 천연물 산업은 화장품 산업을 중심으로 더욱 성장해 나갈 것으로 기대된다.
지구상에는 약 40만 종의 식물이 존재하는 것으로 알려져 있으며 이 중에 는 질병의 치료를 위한 약재로 이용되거나 나무는 대부분 목재 등으로 이용된다. 향나무(Juniperus chinenesis L.)는 항균성 및 방충성이 뛰어난 상록수로서 목재는 조각재나 가구재로 사용되고 민간 및 한의학에서 다양한 증상의 약재로 쓰이고 있으며 부패한 냄새를 제거할 목적이나 향재 및 향료로도 쓰이고 있다. 열매의 정유성분은 화장품, 술, 캔디 등에 사용되며 cedrol은 향료보류제, 유분은 훈향료, 목부는 고혈압, 곽란, 심복통, 통기파혈에 쓰인다. 향나무는 폴레페놀 성분이 함유되어 있고 피톤치드가 많이 나오는 것으로 알려져 있으며 심재의 폴리페놀 화합물은 항암, 항균, 항알러지, 노화방지 및 심장질환 등을 예방하거나 지연시키는 등 광범위한 약리학적 활성을 나타내어 식품, 의약품, 화장품, 향료등 다양한 분야에 활용되고 있다. 향나무 추출물에 관한 연구로는 성분분석과 생리활성 등에 관한 의약학 분야의 다양한 연구와 항산화, 항균활성 등 약리작용에 연구가 최근 다양하게 이루어지고 있는 것을 볼 수 있다. 측백나무속에 속하는 나무들은 대부분 정유 성분을 함유하고 있는 특성으로 항균성 등 바이오 기능성 소재 개발을 위한 연구가 활발히 진행되고 있으나, 향나무 추출물의 염색성에 관한 연구는 찾아보기 어려운 실정이다. 이에 본 연구에서는 다양한 용매를 이용하여 향나무의 잎, 열매, 수피, 심재 각 부위 추출물을 이용하여 견직물에 대한 염색성을 살펴봄으로써 향나무 추출물을 활용한 천연염색과 염재로서의 가능성을 확인하고자 하였다. 실험 결과 증류수를 염액 용매로 염색한 결과 모든 추출물의 잎, 열매 염색포의 색상은 대부분 옅은 Y계열로 나타났으며 향나무의 수피와 심재 염색포는 대부분 적색기미가 강한 YR계열로 나타났다. 에탄올 혼합액을 염액 용매로 하여 염색한 결과 향나무의 잎과 열매의 색상은 대부분 Y계열의 색상을 나타냈고 유기용매 추출염색포에서 정유성분으로 추정되는 물질 때문에 균염이 어려웠으며 수피와 심재 염색포에서 대부분 R계열의 색상이 뚜렷이 나타났다.
약용식물은 피부와 모발을 보호하는 잠재적 기능을 가지고 있다고 알려져 있다. 수용성 호스트 ${\beta}$-cyclodextrin과 약용식물의 기능성 성분들과의 복합체 형성 시 나타나는 피부와 모발에 미치는 효과에 대하여 조사하였다. 기존의 연구에서 복합체 형성물의 무독성, 그리고 그람양성균과 비듬을 발생시키는 곰팡이에 대한 항균기능성을 확인하였다. 본 연구에서는 약용식물의 기능성 성분을 함유한 크림이 피부의 콜라젠 생성을 유도하여 피부의 생리활성을 증대시킴을 확인하였다. 또한 기능성 성분을 함유한 헤어토닉 처리군에서 육모의 성장이 증진되었음을 생쥐를 이용한 동물실험에서 확인하였다. 본 연구 결과, 비수용성 약용성분을 수용성 ${\beta}$-cyclodextrin에 포접시켜 초분자 복합체 형성을 통해, 육모기능의 향상과 피부노화지연 등 부가적 화장제재로의 개발가능성을 보여주었다.
본 총설에서는 기포의 화장품 이용에 대해서 논의하고자 하였다. 기포의 생성은 기포형성제와 기포 생성 장치 등을 이용하며 생성된 기포는 다양한 특성을 나타낸다. 기포는 기체의 용매에 대한 분산 형태로 발생된다. 기포의 안정성과 유변학적인 성질 등을 평가하는 것은 기포를 제형으로 이용하기 위한 출발점이다. 기포의 의약품과 화장품에 대한 이용은 점차 증가 추세에 있다. 의약품의 경우 기포 제형은 직장(rectal), 질(vaginal) 및 피부(dermal)용으로 대별될 수 있으며 화장품 영역의 경우 기포 제형은 모발 및 메이크업 영역에서는 헤어 무스, 파운데이션 등에서 이용되고 있으며 기초화장품에서는 자외선 차단 화장품에 이용되고 있다. 최근 유효성분의 안정화 및 유효성분의 피부 전달 측면에서 많은 연구와 특허가 출원되고 있어 향후 기능성화장품의 새로운 제형으로 활용이 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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