천연소재인 배 석세포로 만든 화장품과 치약 등이 개발돼 환경 문제를 일으키는 미세플라스틱을 대체해 각광받을 전망이다.
농촌진흥청(청장 정황근)은 생활 속 화학물질을 천연 소재로 대체하기 위해 배에서 버려지는 석세포의 각질 제거, 연마1)등의 효능을 입증해 가공 소재로서의 우수성을 밝혀냈다.
배 석세포는 세포벽이 단단하게 굳어 고정된 조직으로, 배를 먹을 때 입안에서 까끌까끌하게 느껴지는 물질이다. 주로 배 껍질이나 과일 중심부(과심)에 많이 있다.
국내에서 미세플라스틱 미세플라스틱2)이 들어간 화장품 등은 올해 7월부터 만들거나 수입할 수 없고 내년 7월부터 판매가 금지된다.3)미세플라스틱이 들어간 치약제는 올해 5월 23일부터 사용이 금지됐다.
이에 농촌진흥청에서는 미세플라스틱의 대체 물질을 찾기 위해 배 석세포 추출물로 피부 각질제거 효능과 치약의 연마 효과를 실험했다.
배 석세포 분말을 2%~5% 첨가해 만든 피부 각질제거제는 일반 세정크림보다 4.6배, 호두껍질 각질제거제보다 2.2배 높은 각질 제거 효과가 있었다. 호두껍질은 기존에 천연 연마제로 사용되고 있으나 마찰력이 강하다는 문제가 있다.
* 각질 제거 효과: 배 석세포 각질제거제 44.7%>호두껍질 각질제거제 20%>일반 세정크림 9.8%
- 모공 크기도 배 석세포 각질제거제는 일반 세정크림보다 2.4배, 호두껍질 각질제거제보다 1.5배 더 작아지는 효과가 있었다.
* 모공 크기 축소 효과: 배 석세포 각질제거제 14.0%>호두껍질 각질제거제 9.2%>일반 세정크림 5.8%
치약의 연마 효과에 대해 실험한 결과, 배 석세포 분말이 5% 첨가된 치약은 일반 치약에 비해 2.4배, 프라그 제거 치약에 비해 1.8배, 호두껍질 치약에 비해 1.6배 효과가 더 높은 것으로 나타났다.
* 치약 연마효과: 배 석세포 치약 36.3%>호두껍질 치약 22.5%>프라그제거치약 20.3%>일반 치약 15.0%
배 석세포는 활용 용도에 따라 크기를 조절할 수 있어 앞으로 각질제거용 화장품이나 치약제로 널리 활용될 전망이다.
- 각질제거용 화장품은 특허등록이 완료돼 현재 기술이전이 진행 중에 있어 올 하반기에 제품이 출시될 예정이다. 치약제는 의약외품의 연마성분을 가진 새로운 원료 등록을 위한 안전성 시험을 내년부터 실시한 후 제품화될 계획이다.
더불어, 농촌진흥청에서는 배의 고부가가치 창출을 위해 배 단백질 분해 효소를 추출해 천연연육제와 소화제를 개발했다.
배의 단백질 분해효소의 함량과 효능은 현재 천연연육제의 원료로 사용되고 있는 천연효소와 비슷한 수준으로 나타나 경제성이 입증됐다. 또한 장시간 처리 시 기존 연육제에서 나타나는 고기가 물러지는 부작용이 없었다.
* 총 단백질 함량 대비 배 단백질 분해효소 함량: 12%~18%, 파파야: 7%~9%
연육작용의 측정지표인 배 단백질 분해효소의 근원섬유 소편화율 50%, 물(대조구) 38%
배 천연소화제는 단백질 분해 능력(196.5mU)이 파파야를 원료로 한 천연소화 보조제(88.6mU)보다 우수했고 상업용 소화제의 72%~98% 수준이었다. 항산화 능력과 아질산염소거 능력도 높아 소화 촉진을 위한 건강 보조제로 사용 가능할 전망이다.
천연연육제와 천연소화제는 지난 4월 특허 출원됐으며 특허가 등록된 이후인 내년 상반기에 산업체에 기술 이전을 통해 제품화될 예정이다.
이번 연구 성과는 배의 천연소재를 이용해 환경 문제를 개선하고 가공 소재로 한계를 보였던 배 가공 산업에 활력을 불어 넣는 계기가 될 것으로 기대된다.
또한 배의 비상품과나 가공 부산물이 고부가 식품 소재로 확대 보급된다면 농가의 소득 증대와 더 나아가 부가가치를 높여 배 산업 활성화에도 기여할 전망이다.
농촌진흥청 조명래 원예작물부장은 "앞으로 배의 이용 방안과 소재화 연구를 지속적으로 추진해 국내 농산물을 원료로 한 천연 가공품을 개발해 농가의 소득 증대와 국민 건강 증진에 기여하도록 노력하겠다."라고 전했다.
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1) 고체를 갈고 닦아서 표면을 반질반질하게 함
2) 미세플라스틱은 지름 5mm 이하의 플라스틱 알갱이로 이물질을 효과적으로 제거하는 데 도움이 되기에 치약, 비누, 각질제거용품 등에 널리 사용되고 있음
3) 관계법령:「화장품 안전기준 등에 관한 규정」(식품의약품안전처 고시 제2016-74호, 2016. 7. 28) 화장품법 시행규칙, 별표3, ｢의약외품 품목허가·신고·심사 규정｣(식품의약품안전처 고시 제2017-43호, 2017. 1. 26.)
