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[최신연구] 식물유래 화장품용 신선보존제 'BGC-FP 2.0'

항균, 항진균 활성 가진 '녹차, 효모발효추출물' 항산화, 항갈변 활성 가진 '파인애플, 울금' 성분함유 복합추출물

# 미생물적 보존기능과 항산화, 항갈변 활성을 지닌 화장품용 신선보존제 'BGC-FP 2.0'

 

1. 서론


최근 화장품 성분에 대한 소비자의 눈높이 상승에 따라 화학물질이 없는 천연 성분을 활용한 원료에 대한 관심이 높아지고 있다. 또 화장품의 안전한 사용을 돕는 천연 유래 보존제 트렌드와 비건, 클린뷰티 등 친환경에 대한 소비자의 눈높이 상승 등 화장품에도 ‘신선’이라는 개념이 요구되고 있다.

 

식품에서는 신선보존이 미생물적 보존과 수분유지를 뜻한다면 화장품에서 요구되는 신선보존은 미생물적 보존에 항산화, 항갈변 기능을 더한 것이다. 화장품도 식품처럼 신선함을 유지하는 원료가 필요하다는 인식이 증가하고 있다.

 

화장품은 다양한 소재로 구성되어 있으며 보관과 사용 방법에 따라 미생물이 증식하기 좋은 조건을 갖추고 있다. 장기간 사용하는 제품 특성상 미생물에 오염된 제품을 지속적으로 피부에 사용 시 피부 질환을 유발하기 때문에 미생물적 안전성이 매우 중요하다1)~2).

 

이에 비에스티는 미생물적 보존기능과 항산화와 항갈변 등의 기능을 동시에 가져 화장품의 신선함을 유지하는 데 도움을 주는 신선보존제(BGC-FP2.0)를 개발했다. BGC-FP2.0은 항균과 항진균 활성을 가진 것으로 알려진 녹차, 효모발효추출물과 강력한 항산화와 항갈변 활성을 가진 것으로 알려진 파인애플, 울금 성분을 함유한 복합추출물이다.

 

녹차는 강한 항균활성과 높은 안전성을 가진 물질로 catechin 등 polyphenol 성분이 강력한 항균, 항산화 작용을 하고 항노화, 항염 등의 다양한 생리활성을 나타낸다. 주요 성분은 catechin, caffeine, flavonol, saponin, vitamin C, vitamin E 등이다3)~4). 파인애플은 phenols, flavonoid, vitamin C, 무기 성분이 풍부하고 free radical 소거 활성이 있다. 또한 홍반, 멜라닌, 피지량을 감소시 킨다5)~6). 울금은 turmerone, zingiberene 등의 정유성분과 황색색소 성분인 curcumin, coumaroyl 등이 있으며 항산화 활성과 미백효과가 있다7).

 

구성 원료에는 다양한 생리활성물질이 있어 비에스티의 고유 기술로 천연추출물의 복합처방을 통해 단일 추출물보다 생리활성 효능을 증가시켰다.

 

(주)비에스티는 화장품용 천연방부제 등 천연원료를 개발하고 있으며 본 연구를 통해 신선보존제(BGCFP 2.0)의 미생물적 보존기능과 항산화와 항갈변 활성을 지닌 화장품 소재로서의 가능성과 산업적 활용 가치를 확인했다.

 

2. 항균 활성 평가


2-1. 미생물 5종에 대한 MIC test


MIC(Minimum inhibition concentration) test는 시료를 0.078%~5%(최대 농도에서 1/2씩 희석)의 8개 농도 구간에서 균 성장이 저지되는 최소 농도를 정하는 시험법이다. 본 MIC test를 위해 각각의 미생물 5종을 접종했다. 접종 농도는 최종 농도가 박테리아(S. aureus, E. coli, P. aeruginosa, C. albicans)를 5.0 x 105 CFU/ml, 35℃, 진균 (A. niger)을 6.0 x 104 CFU/ml, 25℃에서 배양 후 48시간 경과 시 600nm에서 흡광도를 측정해 평가했다.

 

MIC test 결과, BGC-FP 2.0은 1,2-헥산디올(대조군)보다 낮은 농도에서 미생물의 발육을 저지하는 것으로 나타났다. 평가된 미생물 모두 최소 저지 농도(MIC)가 1.0%이며 특히 C. albicansA. niger는 0.156%로 대조군 대비 1/4~1/16 수준으로 확인됐다. 따라서 BGC-FP 2.0은 기존의 방부제에 비해 broad spectrum에서 매우 강한 항균력을 나타냈다.

 

표1 BGC-FP 2.0의 미생물 최소저지농도 (MIC test)

 

2-2. Challenge test


본 challenge test는 크림 제조 시 각각의 원료를 첨가 했으며 미생물을 접종했다. 접종 농도는 최종 농도가 박테리아(S.aureus + E.coli + P.aeruginosa + C.albicans)는 1.0 x 105 CFU/ml, 진균(A.niger)은 1.0 x 105 CFU/ml 이 되도록 했으며, 7일 간격으로 미생물 생균 수를 측정 했다.

 

Challenge test 결과, BGC-FP 2.0 1%가 첨가된 크림의 경우 미생물 생균 수가 7일 차 이후에 미생물 5종 모두 불검출로 확인됐다. 이는 양성 대조군인 메틸파라벤 0.3%, 1,2-헥산디올 2.5%가 첨가된 크림보다 미생물을 99.9% 이상 사멸시키는 데 필요한 기간이 단축된 것으로 확인됐다.

 

표2 BGC-FP 2.0을 첨가한 크림의 박테리아의 생균 수 변화

 

표3 BGC-FP 2.0을 첨가한 크림의 진균 수 변화

 

2-2. 온도에 따른 방부력 테스트


본 방부력 테스트를 위해 각각의 미생물 5종을 접종 했다. 접종 농도는 최종 농도가 박테리아(S.aureusE.coli + P.aeruginosa + C.albicans)는 5.0 x 105 CFU/ml, 진균(A.niger)은 1.0 x 104 CFU/ml이 되도록 했으며, 25℃/48시간, 80℃/12시간, 121℃/2시간 후에 미생물 생균 수를 측정했다.

 

BGC-FP 2.0을 다양한 온도조건에서 보관하며 방부력을 평가한 결과, 다양한 온도조건에 따른 방부력의 감소 없이 항균력을 유지해 온도안정성이 우수함을 확인했다.

 

표4 BGC-FP 2.0의 온도에 따른 방부력 테스트

 

3. 생리활성 평가


3-1. 항산화 활성 평가


DPPH assay와 ABTS assay는 안정적인 활성산소(free radical)를 갖는 시약이 활성산소가 제거되면 그 특유의 색이 사라지는 것을 이용해 시료가 가진 활성산소 제거능력을 측정하는 방법이다. FRAP에 의한 철이온 환원력 실험은 낮은 pH에서 환원제에 의해 환원되어 흡광도가 증가하는 원리를 이용한 방법이다. FRAP의 측정값은 trolox를 표준물질로 하여 μM TE로 나타 냈다.

 

항산화 활성 평가를 위해 BGC-FP 2.0의 농도별 항산화 활성을 BHT를 대조물질로 하여 흡광도 값을 측정했다. BGC-FP 2.0의 DPPH radical 소거율은 1~3% 농도에서 27~53%의 radical 소거능을 보였다. ABTS radical 소거율은 0.1% 농도에서 78%의 radical 소거능을 보였다. FRAP에 의한 철이온 환원력은 0.5~1% 농도에서 75~151μM TE를 나타냈다.

 

본 실험을 통해 확인된 BGC-FP 2.0의 항산화 활성은 ABTS radical 소거율이 대조물질인 BHT보다 우수한 항산화 활성을 나타냈다.

 

그림1 BGC-FP 2.0의 DPPH 라디칼 소거능

 

 

그림2 BGC-FP 2.0의 ABTS 라디칼 소거능

 

 

그림3 BGC-FP 2.0의 철이온 환원력

 

 

3-2. 항갈변 활성 평가


BGC-FP 2.0의 항갈변 활성 평가를 위해 45℃, 일광 조건에서 0.5~1% 농도의 카테킨 갈변 억제능을 확인했다. 항갈변 활성을 측정한 결과, BGC-FP 2.0은 45℃, 일광 조건에서 모두 농도 의존적으로 카테킨의 갈변을 억제했다. 본 실험을 통해 확인된 BGC-FP 2.0의 항갈변 활성은 다양한 보관조건(45℃, 일광)과 농도(0.5~1%)에서 대조군에 비해 우수한 카테킨 갈변 억제능이 확인됐다.

 

그림4 BGC-FP 2.0의 카테킨 갈변 억제능(45℃)

 

 

그림5 BGC-FP 2.0의 카테킨 갈변 억제능(일광)

 

 

4. 정리


식물유래 식품용 천연 추출물로 만들어진 BGC-FP 2.0은 화장품 원료에서 다양한 미생물적 보존기능과 항산화와 항갈변 활성을 갖는다. 특히 진균에 대한 항균 활성과 항갈변 활성이 우수하다. 따라서 BGC-FP 2.0은 미생물적 보존기능과 항산화와 항갈변 활성을 지닌 화장품용 신선보존제로서의 가능성과 산업적 활용 가치가 우수하다.

 

5. 제품정보


· INCI : Camellia Sinensis Leaf Extract, Yeast Ferment Extract, Dextrin, Ananas Sativus (Pineapple) Fruit Extract, Curc(Turmeric) Root Extract
· Apperarance : White ~ pale yellow
· Concentration : 1~3%
· Solubility : Water soluble
· Optimal pH : 3.30±1.0 (25℃, 2% Solution)uma Longa

 

문의처
(주)비에스티

주소 : 성남시 중원구 사기막골로45번길 14 우림라이온스밸리 2차 B동 B109호

TEL : 031-745-5885
E-mail : bst_cos@naver.com

홈페이지 : www.ibst.kr

 

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