[코스인코리아닷컴 홍성인 기자] 원료기업 코씨드바이오팜이 제주 물푸레나무를 이용해 주름 기능성 화장품 소재를 개발했다.

 

낙엽활엽교목인 물푸레(Fraxinus rhynchophylla HANCE)나무는 제주의 산기슭이나 골자기 물가에서 자라며 수북하게 뭉쳐서 자라는 것이 특징이다.

 

허준의 동의보감에 의하면 “진백목(물푸레)을 우려내어 눈을 씻으면 정기를 보하고 눈을 밝게 한다. 두 눈에 핏발이 서고 부으면서 아픈 것과 바람을 맞으면 눈물이 계속 흐르는 것을 낫게 한다”라고 게재돼 있어 예로부터 진통과 소염, 해열작용 치료제로 사용됐다. 물푸레 이름의 의미는 가지를 물에 넣으면 푸르게 된다고 해 물푸레나무라 불리게 됐다.

 

 

코씨드바이오팜은 물에서 푸르게 되는 성분에 착안해 연구한 결과 쿠마린(Coumarin) 계열의 에스쿨린(Esculin)과 에스콜렌틴(Esculetin), 프렉신(Fraxin) 임을 밝혀냈다. 이러한 쿠마린 계열 성분들은 쑥 등에 주요 성분으로 항염, 진정, 살균, 소염, 항주름 효과 등 예로부터 부인병을 다스리는 민간요법에서 주로 사용됐다.

 

코씨드바이오팜 바이오융합연구소에서는 이 주요성분들을 효과적으로 추출하는 연구, 기전연구를 수행했다. 물푸레나무, 에스쿨린, 프렉신의 피부세포수준에 대한 연구 결과, 100㎍/㎖ 농도에서 라디칼소거율이 비타민 C와 유사한 항산화 물질임을 밝혀냈다.

 

또 진피(Dermis)에서 주름관련 주요인자인 콜라겐(Collagen)과 MMP-1(Matrix metalloproteinase-1)에 대한 평가결과 100㎍/㎖ 농도에서 생물학적으로 유의한 콜라겐 생합성 효과와 MMP-1 저해효과를 확인할 수 있었다.

 

물푸레 나무의 활성성분인 에스콜렌틴과 프렉신은 100mM 농도에서 MMP-1을 48% 저해, 콜라겐 25% 생합성 증가 효과를 확인할 수 있었다.

 

이러한 결과들로 MAPK(ERK, JNK, p38)의 활성을 억제하거나 IkB-α, IkB-β를 저해단계를 거쳐 NF-kB을 억제하여 MMP-1의 활성을 저해할 것으로 예상된다.

 

코씨드바이오팜 이정노 연구소장은 “보통 콜라겐과 MMP-1에 모두 효과적인 천연소재를 탐색하기 어려우며, 물푸레나무추출물의 경우 2가지 효능을 만족해 이에 대한 가치는 향후 차세대 천연 주름 기능성 소재로 각광 받을 것”으로 전망했다.

 

 

코씨드바이오팜은 친환경 특허기술 추출법인 아임계추출공법을 이용해 물푸레나무에서 에스콜렌틴과 프렉신을 다량 함유하는 기술을 개발해 ‘아임계추출조건으로 추출한 물푸레나무추출물을 유효성분으로 함유하는 피부 주름 개선용 화장료 조성물(출원번호 10-2017-0145799)’을 지난 11월에 특허 출원했다.

 

아임계 추출법이란 높은 압력과 온도조건에서 물의 기화점을 상승시켜 고온에서 기체상태가 아닌 액체상태를 유지해 유효성분을 추출하는 친환경적 추출법이다.

 

기존 생리활성 물질을 추출하는 유기용매 사용을 제한하고 인체에 무해한 물만으로도 모든 생리활성 물질 추출이 가능해 면역력이 약한 어린 아이들에게 적용할 수 있는 추출 방법으로 코씨드바이오팜의 핵심기술이다.

 

현재 기능성 화장품 원료의 인체 효능을 확인하기 위해 세명대학교 임상지원센터을 통해 주름 기능성 인체적용시험을 평가가 진행 중이다.

 

이 연구는 산업통상자원부(R0006242)의 지원을 받아 유앤아이제주, 코씨드바이오팜, 선문대학교(김승영 교수), 세명대학교(김이화 교수), (재)충북테크노파크에서 수행된 결과이다.

 

 

 

Coseed BioPharm Develops Wrinkle-Improving Cosmetics Ingredients from Jeju Ash Tree 

  

Coseed BioPharm, a raw material company, developed a wrinkle functional cosmetic material using Jeju Fraxinus rhynchophylla HANCE tree. 

  

Fraxinus rhynchophylla HANCE tree, a deciduous broad-leaved arborous tree, usually inhabits the foot a mountain in Jeju, or at creeks or watersides. The tree grows in abundant clusters. 

  

 According to Heo Joon’s ‘Dongeuibogam,’ “washing eyes with ash (Fraxinus rhynchophyll) will improve eyesight and brighten up the eyes. It is used to prevent pain from swelling and bloodshot eyes as well as continuous flow of tears in the face of wind.” It has used as a treatment for analgesia, inflammation, and fever since old times. ‘Mulpure,’ the Korean name for Fraxinus rhynchophylla, means that the branch turns green when submerged in water. 

 

Coseed BioPharm have studied the substance that makes the branch blue in water and discovered the substance to be the courmarin family of esculin, esculetin and fraxin. 

Such courmarin family substances can be found in mugwort, which have been known to treat gynecologist conditions including inflammation, soothe, calm, sterilize and wrinkle prevention. 

  

The bio-fusion research institute of Coseed BioPharm conducted research on the efficient extraction of these key components, namely, the mechanism studies. Studies on skin cell levels of ash, esculin, and fraxin have shown that the elimination rate of radicals at 100 μg / ml is an antioxidant similar to vitamin C. 

  

 The evaluation of Collagen and MMP-1 (Matrix metalloproteinase-1), the major wrinkle-related factors in dermis, confirmed biologically significant collagen biosynthesis and MMP-1 inhibition at a concentration of 100 μg / ml. 

 

Esculetin and fraxin, active ingredients of ash tree, were able to inhibit MMP-1 by 48% and increase collagen biosynthesis by 25% at 100 mM concentration. 

  

Such results suggest that the inhibition of MAPK (ERK, JNK, p38) or inhibition of IkB-α and IkB-β may inhibit NF-kB and inhibit MMP-1 activity. 

  

 "It is difficult to find natural materials that are effective both in collagen and MMP-1, and in the case of ash tree extracts, the two benefits are satisfied, and the value of this finding will be seen as a next-generation natural wrinkle-improvement material,” commented Jungno Lee, director of R&D at Coseed BioPharm. 

 

  

In November, Coseed BioPharm developed a technology extracting a large amount of esculetin and fraxin from the ash tree using the subcritical extraction technique, an eco-friendly patent-applied technology extraction method. (Patent Application No. 10-2017-0145799) for a cosmetic composition to improve wrinkles. 

  

The subcritical extraction method is an environmentally friendly extraction method in which the vaporization point of water is elevated under high pressure and temperature conditions to maintain the liquid state, not the gaseous state, at a high temperature, thereby extracting the active ingredient. 

  

A core technology of Coseed BioPharm, this extraction method allows the extraction of all physiologically active substances with only water that is harmless to human body by limiting the use of organic solvent, the existing method of extracting physiological actives, making it safe to use on children whose immune systems are not strong enough yet. 

 

Clinical trials of wrinkle improvement function is currently are being conducted through the Clinical Support Center of Semyung University in order to confirm human efficacy of functional cosmetic raw materials. 

This research was sponsored by the Ministry of Commerce, Industry and Energy (R0006242), and was conducted at UNI Jeju, Coseed BioPharm, Sun Moon University (Professor Kim Seung Young), Semyung University (Prof. Kim Yihwa) and Chungbuk Techno Park.