국립낙동강생물자원관, 애경산업과 2020년 상용화 목표

수생식물 ‘낙지다리(Penthorum chinense). 사진제공:국립낙동강생물자원관.
수생식물 ‘낙지다리(Penthorum chinense). 사진제공:국립낙동강생물자원관.

환경부 산하 국립낙동강생물자원관(관장 서민환)은 애경산업(대표 이윤규)와 2020년 상용화를 목표로 수생식물 ‘낙지다리(Penthorum chinense)’ 추출물을 활용한 피부주름 개선 화장품을 개발한다고 9월 28일 밝혔다.

돌나무과의 다년생 식물인 낙지다리는 못이나 도랑과 같은 습지에서 자라는 수생식물이다. 예로부터 ‘수택란’이라 불리며 부종, 대하증, 타박상 등의 치료에 사용되고 있다. 열매가 붙은 모양이 낙지의 다리를 닮았다고 하여 낙지다리라는 이름이 지어졌다.

양 기관은 지난 2015년 12월 담수생물자원의 실용화 연구를 목적으로 기능성 화장품 원천소재 개발을 추진하기로 손을 잡았다.

이어서 9월 20일 양 기관은 ‘낙지다리’ 추출물에 대한 기술이전을 위한 통상실시권 계약을 체결했다. 계약 기간은 2023년 12월 31일까지 5년.

이날 계약식에는 국립낙동강생물자원관 서민환 관장, 김학기 기획전시본부장, 이욱재 담수생물연구본부장, 정상철 담수생물특성연구실장(직무대리), 김상철 산업화지원연구부장이, 애경산업 이윤규 대표, 한일민 연구부문 부문장, 류근석 화장품연구소장, 남기천 생활용품연구팀장, 김갑모 기술지원팀장 등이 참석했다.

이번 계약은 낙지다리 추출물을 활용하여 주름개선 화장품을 개발하는 것을 주요 내용으로 하고 있으며, 국립낙동강생물자원관은 특허기술 사용에 대해 로열티(기술이전 사용료)를 받게 된다.

국립낙동강생물자원관은 낙지다리의 안정적인 소재 확보를 위해 대량생산할 수 있는 후속 심화연구를 추진할 계획이다.

애경산업은 이번 특허기술을 이용하여 피부 주름개선과 관련된 기초 화장품을 개발할 예정이며, 2020년 내로 상용화 제품을 출시할 예정이다.

양 기관은 ‘낙지다리’ 추출물이 피부 주름개선 효과가 뛰어나다는 것을 확인하고, 올해 5월 17일 특허등록을 완료했다.

◆피부주름개선 실험(엘라스타아제 저해 활성 실험 결과) = 낙지다리 전초와 종자 추출물 각각 400 µg/mL 이하의 농도범위에서 농도 의존적으로 elastase 저해활성을 나타냄. 특히 낙지다리 종자추출물은 100 µg/mL의 농도에서 주름 개선제로 알려져 있는 Oleanolic acid와 비슷하게 우수한 elastase 저해효과를 확인.
◆피부주름개선 실험(엘라스타아제 저해 활성 실험 결과) = 낙지다리 전초와 종자 추출물 각각 400 µg/mL 이하의 농도범위에서 농도 의존적으로 elastase 저해활성을 나타냄. 특히 낙지다리 종자추출물은 100 µg/mL의 농도에서 주름 개선제로 알려져 있는 Oleanolic acid와 비슷하게 우수한 elastase 저해효과를 확인.

또한, 인체 안전성을 확인해 미국화장품협회(PCPC, Personal Care Products Council)가 발간하는 국제화장품원료집(ICID, International Cosmetic Ingredient Dictionary)에 올해 6월 화장품 원료로 등록했다. 특허명은 ‘낙지다리 추출물을 이용한 피부 주름개선 조성물’(등록번호 제10-1861043호, 2018. 5. 17.)

국립낙동강생물자원관 연구진은 낙지다리의 생리활성 연구를 진행해, 낙지다리 추출물이 정상세포의 주름을 만드는 요인인 교원섬유 분해 효소(MMP-1, Matrix Metalloproteinases-1)와 탄력섬유 분해효소(Elastase)의 활성을 효과적으로 억제하는 것을 확인했다. 엘라스타아제(Elastase)는 피부 탄력을 유지해주는 단백질인 ‘엘라스틴’을 분해하는 효소다. MMP-1은 콜라겐 등 세포외기질을 구성하는 주요 단백질 구성요소들을 가수분해시키는 효소로, 자외선이나 활성산소에 의하여 피부내 MMPs의 활성이 증가되며 주름생성의 주원인이라 할 수 있다.

◆피부주름개선 실험(MMP-1 발현 저해 활성 실험 결과) = TNF-α 에 의해 MMP-1의 발현이 유도됨을 확인 할 수 있었고, 낙지다리의 전초보다 종자 추출물이 농도 의존적으로 MMP-1 발현을 억제하고 있음을 확인.
◆피부주름개선 실험(MMP-1 발현 저해 활성 실험 결과) = TNF-α 에 의해 MMP-1의 발현이 유도됨을 확인 할 수 있었고, 낙지다리의 전초보다 종자 추출물이 농도 의존적으로 MMP-1 발현을 억제하고 있음을 확인.

이 연구는 안전성유효성 평가기관(세명대학교 한방바이오산업 임상지원센터)을 통해 피부안전성 시험을 수행한 결과, 인체 피부 일차자극시험에서 부작용이 없는 것으로 나타나면서 안정성을 확인했다.

서민환 국립낙동강생물자원관장은 “이번 성과는 수생식물을 활용한 소재 개발이라는 측면뿐만 아니라 산업체와 연구기관이 협업에 의해 그 가치를 밝혀냈다는 점에서 의미가 있다”라며, “앞으로도 국민 수요 맞춤형 기술을 개발하여 국가 생물 산업 발전에 기여할 수 있도록 노력할 계획”이라고 말했다.

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