마이크로바이옴 신드롬 속 코스메틱 업계의 새로운 화두, 프리바이오틱스 성분에 주목해야 하는 이유.
인체에 세포보다 더 많은 수의 미생물이 존재하고 있다는 사실과 함께 이들이 신체 대사, 면역, 노화, 질병 체계와 밀접한 연관을 지닌다는 것이 밝혀지면서, ‘마이크로바이옴(Microbiome)’이 최근 글로벌 뷰티 헬스케어 분야의 가장 큰 화두의 중심에 올라섰다. 마이크로바이옴이란 인체에 서식하는 미생물(Microbe)과 생태계(Biome)의 합성어로, 우리 몸에 사는 미생물 그 자체 또는 이들의 유전정보를 일컫는다.
인체에 서식하는 대부분의 미생물은 어떠한 해를 끼치지 않으면서 존재하는 공생균으로, 세포가 만들 수 없는 대사물질을 생성하거나 유해균의 성장을 억제하는 유익균으로 작용하지만, 일부 병원성을 나타내는 유해균의 성격을 띠는 경우도 있다.
과거에는 이러한 미생물이 주로 장내에 존재하며 소화를 돕거나 영양소를 제공하는 데에 그치는 것으로 여겨졌지만, 피부 표면에도 다양한 미생물이 집단을 이루어 서식하며 이들이 외부 유해 환경에 대한 생물학적 장벽을 형성하여 피부를 보호할 뿐만 아니라 특히 마이크로바이옴의 불균형(Dysbiosis)이 건조, 민감, 여드름, 노화 등 다양한 피부 문제로 직결된다는 사실이 밝혀지며 마이크로바이옴을 메인 콘셉트로 내세운 화장품이 잇따라 출시되고 있다.
마이크로바이옴 화장품은 크게 미생물의 유익한 영향을 증대하거나 반대로 유해한 영향을 억제하는 방식으로, 유효 성분을 활용하여 건강한 피부 마이크로바이옴의 구성과 균형을 지원한다.
대표적으로 유익한 미생물 그 자체를 사용하는 프로바이오틱스(Probiotics) 성분이 주로 활용되고 있으며, 나아가 프로바이오틱스 성분이 지닌 피부 개선 효과를 극대화하기 위해 이들의 먹이가 되는 프리바이오틱스(Prebiotics)나 2차 대사산물로 미생물의 성장에 영향을 주는 포스트바이오틱스(Postbiotics)를 함께 배합하기도 한다. 건강한 피부 마이크로바이옴 환경을 구축하는 데 있어, 그 중요성을 단지 프로바이오틱스에만 국한하지 않는다는 것이 포인트.
다수의 코스메틱 브랜드가 마이크로바이옴 콘셉트 화장품에 프로바이오틱스와 프리바이오틱스를 함께 배합하는 이유, 프리바이오틱스가 미생물의 여러 대사 및 활성화 작용에 필요한 각종 영양소를 공급하여 균형 잡힌 마이크로바이옴 환경을 조성하는 데 유익한 시너지 효과를 발휘하기 때문이다.
국내의 경우, 대개 화장품 원료로 사용되는 프로바이오틱스는 현행법상 피부 안전성 및 효능, 제품 안정성을 이유로 살아있는 미생물로부터 얻어 열처리, 발효, 여과 등 가공을 거친 사균체만 사용할 수 있는데, 이러한 성분의 안정성을 한층 더 강화하는 동시에 실제 피부에 작용하여 온전한 효능을 발휘하기 위해서는 프리바이오틱스의 도움이 필요하다.
장내 마이크로바이옴 균형을 위한 기존 프리바이오틱스 역할과 마찬가지로, 피부에 상재하는 미생물에 직접 작용하여 충분한 영양분을 공급, 특정 유익균의 성장과 활성을 선택적으로 촉진시킴으로써 건강한 마이크로바이옴 밸런스를 이루도록 돕는 것. 반면 피부 마이크로바이옴을 위한 프리바이오틱스는 위장관 환경에서 생존할 필요가 없으므로 보다 광범위한 화합물을 포함할 수 있다.
화장품 속 프리바이오틱스 성분으로는 주로 식물성 다당류(탄수화물, 섬유질) 성분이 사용되며, 이외에도 일부 폴리페놀이나 펩타이드 성분과 같은 비탄수화물 성분이 유익한 미생물의 증진에 도움이 되는 것으로 밝혀지고 있다.
단, 화장품 속 프리바이오틱스 성분은 유해한 박테리아 균주, 효모 및 곰팡이에 의해 변이되지 않고 오로지 유익균에 의해서만 분해되어야 하며, 피부 마이크로바이옴 구성과 활성에 긍정적인 변화를 유발할 수 있어야 한다는 것이 전제 조건이다.
프리바이오틱스 역할을 하는 가장 대표적인 성분은 글루코스, 갈락토오스, 프럭토오스, 자일로오스 단위로 이루어진 올리고당(Oligosaccharide). 그중 치커리, 사탕수수, 아스파라거스, 아가베, 밀, 쌀, 귀리 등과 같은 채소 및 곡물에 주로 함유된 이눌린(Inulin)과 프룩탄(Fructan; Fructo-oligosaccharide; FOS), 갈락토올리고당(Galacto-oligosaccharide; GOS), 자일로올리고당(Xylo-oligosaccharide; XOS) 등이 가장 상용화되고 있다.
특히 피부 미생물군 관련 고분자량 이눌린의 효과에 대한 한 연구에 따르면, 고분자 이눌린 성분이 함유된 제품을 사용했을 때 이들이 프리바이오틱으로 작용, 미생물 환경의 다양성을 보존하여 방부제에 의한 피부 장벽 기능 손상을 최소화하며, 히알루론산 대비 보다 즉각적이며 지속적인 수분 공급 효과를 발휘하는 것으로 밝혀졌다.
또한 GOS 함유 화장품을 얼굴 피부에 적용한 실험에 따르면, GOS 성분이 유익한 미생물의 개체 수를 선택적으로 증가시켜, 무처치 대조군과 비교했을 때 수분 보유 능력을 월등히 증가시키며 염증성 박테리아의 성장을 억제하는 것으로 나타났다.
최근 복합 다당류의 일종인 히알루론산(Hyaluronic acid; HA)이 프리바이오틱스 소재로 활용될 수 있다는 가능성이 제기되고 있다. 히알루론산은 체내 자연적으로 존재하는 글리코사미노글리칸(GAGs)으로 진피 매트릭스를 채우는 핵심 물질이자 강력한 수분 보유력으로 조직의 수분을 관장하고 상처 치유 및 조직 재생 메커니즘에 관여한다.
하지만 히알루론산은 그 자체로 큰 분자량을 지니기에, 화장품 성분으로 사용하기 위해서는 피부 개선 목적에 따라 분자량을 조절하여 사용하는 것이 일반적이다. 1,000kDa 이상의 고분자 히알루론산(HMW-HA)은 피부 표면에 머물러 수분을 공급하며, 1,000kDa 이하의 저분자 히알루론산(LMW-HA)은 보다 깊숙이 침투하여 유효한 활성 반응을 나타내는 것으로 알려져 있다.
그 중에 고분자 히알루론산은 피부 표면에 머무르면서 피부에 상재하는 미생물군에게 지속적인 수분과 영양을 공급하여 마이크로바이옴 구성의 회복 및 정상화에 도움을 주는 것으로 주목을 받고 있다.
베타-글루칸(β-glucan)은 효모, 박테리아, 균류, 해초, 버섯, 귀리와 같은 곡물에서 발견되는 천연 다당류로, 특히 효모와 곡물에서 유래한 베타-글루칸은 조직에 적용했을 때 유해한 미생물군을 억제하는 반면 유익한 미생물군을 지원함으로써 전반적인 마이크로바이옴 구성을 긍정적으로 변화시킬 수 있는 것으로 주목을 받고 있다.
또한 베타-글루칸이 활성화되면 대식세포를 자극하여 면역력 강화에 도움을 주는데, 결과적으로 건강한 피부 장벽 구조를 파괴하는 병원성 물질 등을 대식세포가 적절하게 파괴하여 민감한 피부를 보호하는 역할을 한다.
글루코만난(Glucomannan)은 곤약의 뿌리에서 추출한 수용성 다당류 성분으로, 뛰어난 점성으로 화장품 제형의 점도를 조절하거나 분자량이 커 피부 표면에 오래 남아 상재균에 대한 프리바이오틱스 역할을 할 수 있다.
화장품 속 프리바이오틱스 제제로서의 글루코만난의 가능성을 살펴본 한 연구에 따르면, 곤약에서 유래한 글루코만난 가수분해물이 특정 프로바이오틱스 성분과 결합할 때, C.acnes의 성장을 직접적으로 억제함으로써 특히 심상성 여드름 개선에 효과적으로 작용한다는 사실이 입증되었다.
식물에서 유래한 대사산물, 즉 파이토케미컬은 유익균의 성장을 촉진하는 한편 유해균에 대한 뛰어난 항균 활성을 나타내어 프리바이오틱 성분으로 활용될 수 있다. 일례로, 인삼과 블랙커런트, 소나무껍질에서 얻은 프리바이오틱스를 사용했을 때 여드름 박테리아 개체군의 직접적인 감소를 이끌어 여드름으로 인한 염증성 반응을 효과적으로 완화하는 것으로 나타났다.
이외에도 크랜베리에서 얻은 대사산물은 유해한 미생물의 형성을 선택적으로 차단하는 데 도움을 주어 여드름으로 인한 문제를 해결하고 건강한 피부 마이크로바이옴 환경을 구축하는 것으로 밝혀졌다.
한편 녹조류와 균류가 공생하는 유기체를 뜻하는 지의류의 2차 대사산물인 우스닉산 성분 역시 피부의 미생물 구성을 손상시키지 않으면서 유해한 성격을 띄는 일부 박테리아에 대해 선택적으로 작용하여 뛰어난 항균 및 항염 효과를 발휘하는 것으로 알려져 있다.
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생물학적 장벽을 이루는 마이크로바이옴 성분이 피부 본연의 저항력 강화 및 재생 시스템 정상화에 도움을 준다. 9종 히알루론산 복합체와 피부 지질 유사 성분으로 즉각적이고 장기적인 수분 공급 효과를 선사한다. 50ml 8만 9천원
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베타-글루칸을 더해 건강한 마이크로바이옴 환경을 구축하고 탄탄한 보호막을 형성한다. 50ml 11만원
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테르무스테르모필루스발효물과 락토바실러스 성분을 중심으로 알파-글루칸, 올리고사카라이드 등 프리바이오틱스 성분을 더해 피부 불균형 해소를 도와 한층 매끄러운 피부를 선사한다. 50ml 13만 4천원
