“미세먼지 피부 방어 소재 개발 마무리 단계”

[더케이뷰티사이언스]  “미세먼지에 의해 활성화되는 AhR 생체마커, CYP1A1 및 면역 세포 조절에 관련된 TNF-α를 억제하는 천연추출물 스크리닝을 통해 미세먼지 피부 방어 소재를 개발하고 있다”

지난 5월 24일 서울 여의도 전경련회관에서 열린 ‘제5회 기능성 화장품 소재 기술 세미나’에서 경희대학교 유전공학과 황재성 교수(더케이뷰티사이언스 편집위원장)는 ‘미세먼지가 피부에 미치는 영향 및 방어를 위한 소재 탐색 사례’를 소개하면서 이같이 밝혔다. 이날 세미나는 화학경제연구원(원장 박종우)이 주최했다.

황 교수에 따르면, 미세먼지(PM·Particulate Matter)는 피부와의 연관성에 대해 많이 연구된 바 없다. 지난 2년여에 걸쳐 물리적 차단을 하려는 경향도 있었지만, 유효하지 않다는 지적에 따라 식품의약품안전처에서도 과장 광고와 관련된 부분을 경계하고 있는 추세다. 그렇지만 결국 미세먼지가 우리 피부에 어떻게 작용하는지 알아야 그 유해성분을 막을 방법을 찾을 수 있기 때문에 이와 관련된 논문과 생물학적으로 차단하기 위한 초기 단계 연구를 소개했다.

미세먼지는 2014년 1월 스위스 다보스 포럼에서 발표한 세계 178개국 환경성과지수 중 166위로 대기오염이 심각한 상태에 속한다. 대부분 질산염, 암모늄, 황산염과 같은 이온 성분과 화석연료를 태웠을 때 발생되는 탄소화합물, 금속화합물로 이루어져있는 미세먼지는 2013년 세계보건기구 산하의 국제암연구소에서 사람을 통해 확인된 ‘1군 발암물질’로 지정된 바 있다.

피부와 관련된 논문으로는 △아토피 피부염 △민감성 피부 △피부 노화가 많이 보고되고 있다. 그 중 유의한 내용을 몇 가지 꼽자면 우리나라 유치원에서 진행된 아토피 피부염 관련 연구로, 공기청정기 및 잦은 청소로 미세먼지 농도를 정상수준으로 낮춰 7개월 정도 유지시켰을 때 아토피 피부염이 호전되는 결과가 있었고(Ann Dermatol 2013;25:292-7), 민감성 피부에 관해서는 일본에서 조사된 연구를 통해 서양과는 다르게 동양에서는 자신 피부가 민감하다고 생각하는 사람의 비율이 50~60%에 달하는 결과를 관찰할 수 있었다. 특히 민감한 피부라고 느끼는 사람은 미세먼지를 포함한 공해에 의해 약 40%가 피부가 더 민감해지는 것 같다는 설문조사를 확인할 수 있었다(Journal of Dermatology 2013;40:177-181). 또 독일에서 발표된 논문에 따르면 400여명의 70~80대 서양 여성을 대상으로 대기오염에 더 노출된 집단, 그렇지 않은 집단을 구분해 피부노화도를 비교했다. 그 결과 더 노출된 경우 주름보다는 잡티, 색소침착에 영향이 있었다는 연구 데이터와 팔자주름이 유일하게 증가됐다는 결과를 확인할 수 있었다(Journal of Investigate Dermatology 2010;130:2719-2726). 2017년 'Scientific reports'에 발표된 중국 연구에서는 실내에서 PM2.5 양에 따라 피부노화와 상관성이 있다는 결과도 있었다.

미세먼지가 피부에 들어왔을 때 발생하는 작용으로는 피부 상재균(유익균)을 죽임으로써 아토피 같은 질환을 일으키는 균이 발생되는 영향을 미치며 활성산소를 발생시킨다. 또 AhR(Aryl hydrocarbon receptor) 활성을 증가시켜 멜라닌 생성을 유발한다는 논문 결과 및 염증 관련 인자들을 유발시켜 피부 장벽 손상까지 이어지는 내용이 보고된 바 있다.

이에 황 교수는 미세먼지와 AhR과의 연관성에서 더 나아가 잘 알려져 있지 않던 'Autophagy'와 관련된 연관성 연구를 최근에 발표했다(Biomol Ther. 2019:1-7). 또 “미세먼지 방어소재를 개발하기 위해 항산화 기능 물질 중심으로 천연 추출물 16종 스크리닝을 통해 억제 효과를 in vitro상에서 확인했으며, 현재는 in vivo 실험을 진행 중이다. 이에 추가 연구 발표를 할 예정이며, 이와 같이 개발된 성분을 외출할 때 바른다면, 미세먼지의 성분을 막아줄 수 있을 것으로 생각한다”고 말했다. 

이어 선진뷰티사이언스 이성호 대표가 발표한 ‘실리콘 프리 소재 및 제형기술의 현재와 미래’에 관한 주제도 관심을 끌었다.

실리콘에 대해 가장 기본적이면서 주의해야할 점은 전자 쪽에서 쓰이는 금속 'Silicon'과 화장품에서 쓰이는 'Silicone'을 구분해야한다는 점이라고 이 대표는 말했다.

실리콘은 처음 1953년 레브론(Revlon)사에서 핸드크림을 만들며 사용됐고, 21C에 들어와 실리콘 엘라스토머(Silicone Elastomer) 소개에 따라 사용량이 급증하게 되었다고 설명했다. 현재 실리콘에 대한 규제로는 유럽의 경우, SVHC(Substances of very high), PBT(Persistent, bioaccumulative and toxic), vPvB(very Persistent and very Bioaccumulative)와 같은 성분에 한해 미리 예방하기 위해 조치를 하는(Precautionary) 규제를 취하고 있다.

실리콘 프리와 관련된 ‘클린뷰티(Clean Beauty)’는 ‘코레스(KORRES)’라는 기업에서 1996년부터 ‘성분+Free’를 시작한 것으로 알려져 있다. 현재 클린뷰티 캠페인의 가장 큰 지원은 ‘세포라(Sephora)’로 단독 인증마크 씰(Clean at Sephora’ category)도 제품에 적용시키고 있다. 또한 새로 생기는 인디브랜드(Indie Brands)는 과거에 얽매여 있지않아 클린뷰티를 적극적으로 서포트하고 있다.

이에 따라 이 대표는 “실리콘에 대한 과학적 진실과는 상관없이 클린뷰티 트렌드가 지속될 전망으로 보인다.”며 “메이크업 제품은 소비자의 사용 편의성(밀착력, 지속력) 때문에 실리콘 프리가 어렵지만, 스킨케어 제품에서 실리콘 대체체(오일, 유화제, 젤 등)를 어떤 처방으로 사용할지 고민해보는 것이 좋을 것 같다”고 조언했다.

‘효능 증대를 위한 피부 전달체 개발’을 발표한 한국콜마 홍인기 수석연구원은 현재 소비자들의 가시적 효능 및 효과 니즈에 따른 피부 전달체 ‘리포좀’ 활용의 중요성을 설명했다.

리포좀(Liposome)은 양쪽성 인지질로 구성된 구형 소포체로 세포막 구성성분인 인지질을 사용하여 생체친화적인 장점을 갖는다. 반면 활성물질을 피부 깊숙이 전달하지 못한다는 단점이 있었다. 이에 홍 수석연구원은 입자 형태가 탄력적으로 변형돼 각질층을 쉽게 통과할 수 있는 탄성 리포좀(Elastic Liposome)을 이용한 연구 내용을 설명했다.

홍 수석연구원은 일반 리포좀, 탄성리포좀과 MPB 및 CPP를 각각 결합한 탄성 리포좀으로 실험을 진행한 결과 'CPP-탄성리포좀'이 우수한 피부 침투 효과 및 세포이입 효과를 갖는다는 사실을 확인, 최적화된 피부 전달체임을 제시했다.

일동제약 서원상 팀장은 ‘제약사 더마 코스메틱 현황 및 방향성’을 발표했다. 서 팀장은 제약사 코스메틱의 특이점은 “원료 중심의 마케팅을 펼친다는 것”이며, “특정 핵심 소재를 사용하기 위해서는 소비자 다수에게 소재의 인지도가 높아야 하며, 이와 동시에 효능과 희소성을 가져야 한다”고 강조했다.

특히 흥미로운 점은 일반 화장품 인식과 달리 제약사 화장품은 소비자에게 '약(Drug)'으로 인식된다는 것이었다. 대표적인 예로 ‘마데카솔 연고’에서 착안된 ‘마데카 크림’이 있으며 LG생활건강에서 ‘도미나’를 본따 만든 '도미나스' 화장품의 흥미로운 사례도 있다.

서 팀장은 더마코스메틱에서 성공하기 위해서는 ‘Unique Selling Point’를 잘 선정해야 한다면서 왜 이 브랜드인지, 왜 이 성분인지, 왜 지금 쓰고 사야하는지 등’ 알맞은 포인트를 정한 후, 소비자에게 심플하면서도 명확한 제품을 선보여야 한다고 조언했다. 제품의 스토리에 대한 치열한 고민 또한 절대적으로 필요하다고 강조했다.

코스맥스 전용석 변호사는 ‘나고야의정서 관련 화장품 및 원료 산업계 대응 방향’을 설명하면서 “외국기업은 중국에 대응하기 위해 중국인을 실질적 연구개발에 참여시키면서 합작 형태로 추진하고 있고, 국내 기업은 신규 화장품을 개발할 경우 중국 원료 배제를 검토하고 있다”고 파악했다.

이어 "중국 정부가 중국산 원료가 아닌 경우 위생허가 지연 등이 우려된다"면서 "중국 현지 법인의 경우에도 외국 법인으로 취급하므로 한국법인 생산 화장품과 동일한 문제가 발생한다"고 설명했다.

‘화장품업계 나고야의정서 대응 TF팀’이 조사한 자료에 따르면, 국내 화장품 기업은 자가 생산 3%, 직접 구매 33%, 원료구매업자를 통한 위탁 구매 비율이 약 64%로 나타났다. 또 원료 원산지의 경우, 국내는 20%, 해외는 80% 정도로 추정했다.   

전용석 변호사는 “원료업자를 통한 위탁 구매의 경우 생물자원의 출처를 파악하기 힘들다”면서 “PIC(Prior Informed Consent, 사전통고승인), MAT(Mutually Agreed Terms, 상호합의조건)를 진행할때 반드시 제3자에게도 유전자원을 이전할 수 있도록 계약해야 한다”고 강조했다.

이노덤 피부과학 연구소 효능평가팀 이수연 팀장은 ‘화장품에 대한 임상평가 및 평가법의 최신 동향’에 대해 설명했다.

화장품 임상시험에 대한 전반적인 개요를 설명하며, 현재 진행되고 있는 안전성 및 유효성 평가법의 종류를 상세히 설명했다. 일례로 헤어케어의 경우 △모발 물성 평가 △큐티클 층 손상 평가 △모발 결 균일도 평가 △모발 뻗침 평가 △모발 윤기 평가 △모발 정전기 평가 △모발 볼륨 평가 △모발 웨이브 형성 및 지속력 평가 △모발색 지속력 평가 △모발 팽윤성 평가 등의 다양한 평가 종류가 있었다.

특히 최근 임상평가법의 동향으로는 예전의 단일화 위주 평가항목과는 다르게 최다 평가항목 수, 올인원 기능성 효과, 다양한 대상자(엄마와 딸, 일란성 쌍둥이 등) 및 다양한 환경 조건(히터 바람, 건조 주의보 등) 등의 세분화 돼있음을 언급했다. 또 △미세먼지 △튼살에 대한 이슈로 인해 관련 임상 평가도 활발히 진행되고 있는 현상도 설명했다.