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고려대학교 KU-KIST융합대학원 융합에너지공학과 김동휘 교수 연구팀과 스타스테크(대표 양승찬) 연구팀이 공동 연구를 통해 해양성 콜라겐 화장품 원료 ‘페넬라겐’ 개발에 성공했다고 25일 엔젤스킨이 밝혔다.

페넬라겐은 불가사리에서 추출한 콜라겐 펩티드를 자체 개발한 탄성에토좀에 담재해 피부 투과율이 우수한 콜라겐 원료다. 엔젤스킨은 페넬라겐의 국내 공식 유통사다.

기존 콜라겐 화장품의 주원료로 쓰이는 동물성 콜라겐은 돼지 독감, 소 해면상 뇌병증 등 동물이 걸린 질병에 따라 생물학적 문제가 초래될 수 있는 문제가 존재했다. 대체품으로 나온 해양성 콜라겐도 파브알부민 등이 생선 알레르기를 유발한다는 논란에 휘말렸다.

그러나 공동 연구팀은 불가사리에서 추출한 콜라겐 펩티드는 알레르기 문제가 없고, 다른 콜라겐과 비교해 상대적으로 피부 산화를 방지하는 항산화성이 우수해 자외선을 통해 피부 광노화를 촉진하는 물질(MMP-1)의 발현을 40%나 감소시킬 수 있다.

이번 연구에서 가장 주목해야 할 점은 페넬라겐이 콜라겐 진피층 전달 불가 문제를 해결했다는 점이다.

피부 진피층은 콜라겐으로 지탱되며, 피부 탄력이 떨어지는 건 나이가 들어 콜라겐이 감소하면서 일어나는 현상이다. 이에 콜라겐 화장품으로 피부 개선 효과를 보려면 화장품 속 콜라겐 펩티드가 진피층까지 도달해 줄어든 피부 속 콜라겐을 보충해 주는 게 중요하다.

하지만 대부분의 콜라겐 펩티드는 초저분자 구조임에도 피부 표면적 0.1%에 해당하는 모공·땀샘으로 흡수되고, 나머지 99.9%는 각질층을 투과하지 못해 피부를 겉돈다. 그간 많은 연구진이 이를 개선하기 위해 다양한 방법으로 콜라겐 진피층 전달을 시도했으나, 유효 성분의 진피층 도달에 실패했다.

페넬라겐은 이 문제점을 새롭게 개발한 탄성에토좀 TDS 기술로 해결했다.

탄성에토좀 TDS 기술은 전달체의 탄성을 이용해 각질층을 빠르고 부드럽게 통과하면서, 뛰어난 담재 효율을 바탕으로 불가사리 콜라겐을 충분히 담은 상태로 진피층까지 도달한다. 불가사리 유래 콜라겐 펩티드를 담재한 탄성에토좀은 비슷한 분자 크기를 지닌 해양성 콜라겐 펩티드를 담재한 탄성에토좀보다 최대 6배 높은 피부 흡수율을 보였다.

이를 통해 불가사리 콜라겐을 피부 진피층까지 손실 없이 도달 시켜 실질적인 주름 개선 효과를 나타냈다.

고려대 KU-KIST융합대학원 융합에너지공학과 김동휘 교수는 “최근 콜라겐의 효용성에 대한 논란이 많았다”며 “콜라겐을 화장품으로 피부에 바를 때 피부 각질층에서 침투하지 못한다는 것은 콜라겐 화장품에 관심이 많은 소비자라면 누구나 아는 사실이다. 이 문제점을 해결한 페넬라겐은 차세대 고부가가치 기능성 화장품 원료로써 여러 방면에 활용될 예정”이라고 말했다.

스타스테크 양승찬 대표는 “불가사리는 왕성한 식욕으로 연근해 생태계를 파괴하고 양식 어업에 피해가 되는 해적 생물로 알려지지만, 식용으로 활용할 수도 없어 해양성 폐기물로 처리돼 왔다”며 “이를 활용해 기능성 콜라겐 화장품과 친환경 제설제 등을 개발해 더 발전적인 결과물을 만들고 싶었다”고 연구 참여 의미를 설명했다.

이번에 추출한 불가사리 콜라겐은 항노화 특성을 포함한 고부가가치 기능성 화장품 원료 물질로 활용될 예정이다.

엔젤스킨 홍보 담당자는 “종교적 이유 등으로 돼지 유래 콜라겐 함유한 화장품을 쓸 수 없는 소비자들을 위한 지역 맞춤형 화장품 원료 물질로 주목받을 것으로 기대된다”고 말했다.

이번 연구는 △한국연구재단 중견 연구 △과학기술정보통신부 및 정보통신기획평가원 ICT 명품인재양성사업 △중소벤처기업부 지원을 받아 스타스테크 연구진과 고려대 KU-KIST 김동휘 교수 연구팀 주도로 수행됐다. 연구 결과는 올 3월 31일 ‘Journal of Industrial and Engineering Chemistry’에 게재됐다.