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CJK 2022년 5월호 [특집] 환경을 배려한 화장품 원료4

지속가능성과 고기능성의 양면을 갖춘 발효법으로 제조되는 바이오 계면활성제

# 지속가능성, 고기능성 갖춘 발효법으로 제조되는 바이오 계면활성제

 

계면활성제는 특별한 분자구조에 의해 세정력을 발휘하는 물질이며 매일 하는 세정작업, 위생유지를 위해서 빼놓을 수 없다. 비누는 수세기에 걸쳐 세정제로서 사용되고 있으며 아마도 지금까지 알려진 가장 오래된 계면활성제일 것이다. 비누는 천연자원으로 만들어지지만 pH가 높기 때문에 피부 친화적인 점에서 떨어진 다. 세정력도 매우 높은 정도는 아니고 경수를 사용하면 칼슘, 마그네슘염이 침전되기 때문에 비누 찌꺼기가 생긴다.

 

1960년대에 개발된 초기 세대의 합성계면활성제는 세정력과 경수 중에서의 안정성면에서 비누보다 훨씬 뛰어났으나 생분해성이 낮기 때문에 하천이나 호수가 거품투성이가 되어 버렸다. 이 문제는 차세대 생분해성 계면활성제로 해결됐는데 이들 차세대 계면활성제도 피부에 특별히 친화적인 것은 아니고 석유화학원료로 제조된 제품이었다.

 

그림1 람노리피드의 구조와 pH에 따라 변하는 기능성람노리피드는 당지질의 일종으로 글리코사이드 결합의 친수그룹(람노스 부분)과 지방산의 친유그룹(fatty acid tail)으로 구성되어 pH에 의해 그 성질이 변화한다.

여기에서는 디람노리피드의 한 예를 제시한다.

 

 

피부 친화적인 재생가능 자원으로 제조되는 생분해성 계면활성제가 얼마 전부터 입수 가능해졌지만 그러한 제품에도 여전히 상당한 개선의 여지가 있다. 세정력과 피부 친화성의 밸런스가 완전하다고는 할 수 없고 열대 우림에서 생산되는 유지(油脂)가 아직 원료로서 필요 불가결하다.

 

최근 소비자의 환경에 대한 의식이 높아지면서 기존 제품과 같이 기능하는 지속가능한 제품에 대한 수요도 높아지고 있다. 그러나 그것은 성능의 저하를 희생시켜서 초래되는 것이 많아 내추럴하고 환경 친화적인 제품을 요구하는 소비자는 타협을 받아들일 필요가 있었다. 특히 클렌징 제품의 분야에서는 All-natural하면서 고성능의 기능이 양립하는 것이 특히 어렵다1)2).

 

그 중에서 주목받게 된 것이 바이오 계면활성제(Biosurfactant)이다. 바이오 계면활성제는 미생물이 자연적으로 생성되는 물질로 기능과 피부에 대한 친화력, 생분해성을 전례 없이 겸비하고 있다. 또 바이오 계면활성제는 재생가능한 자원만으로 생산할 수있어 열대 우림에서 생산되는 유지를 필요로 하지 않는다.

 

 

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