무궁화의 한 품종인 백단심. 사진제공=국립산림과학원나라꽃인 무궁화의 꽃잎의 추출물이 피부 미백에 탁월한 효과가 있는 것으로 나타나 기능성 화장품 원료와 피부 미용 소재 등으로 무궁화의 산업적 이용이 더욱 확대될 전망이다.
산림청 국립산림과학원은 산림과학우너 무궁화연구팀이 제주대 김기영 교수팀과의 공동연구를 통해 무궁화 꽃잎의 안토시아닌과 플라보노이드 성분이 기미, 잡티, 노인성 반점의 원인이 되는 멜라닌 색소 합성을 억제할 수 있다고 3일 밝혔다.
과일과 채소 등에서 붉은색과 보라색을 나타내는 색소성분인 안토시아닌은 항산화 활성이 높아 노화 방지, 면역력 강화, 당뇨, 심혈관 질환 등에 효과가 있는 것으로 잘 알려져 있는데, 생체 내 멜라닌 색소 합성 저해에 따른 피부 미백 효능 관련 기작이 밝혀진 것은 이번이 처음이다.
공동연구팀은 무궁화 ‘백단심’과 ‘불새’ 품종의 꽃잎 추출물을 멜라닌 합성 호르몬(α-MSH)이 활성화된 조건에서 제브라피쉬 배아에 0∼400㎍/㎖ 농도로 처리한 결과, 멜라닌 합성이 무처리군과 비교해 92% 수준까지 농도 의존적으로 감소함을 관찰했고 고농도의 처리구에서도 배아의 심장 박동수가 정상으로 유지됨으로써 꽃잎 추출물의 무독성을 확인할 수 있었다.
이러한 효과는 무궁화 꽃잎의 붉은색 부분에 포함된 17종의 안토시아닌과 플라보노이드 성분이 진피세포에서 세포 외 신호조절 인산화효소(ERK)의 신호전달 체계를 활성화해 멜라닌 합성에 중요한 역할을 하는 티로시나아제(Tyrosinase)의 발현을 억제함으로써 피부 색소 침착을 저해하기 때문으로 밝혀졌다.
이번 연구 결과는 지난해 말 천연물(biogenic substance) 관련 세계적 학술지 ‘Biomolecules(바이오몰레큘스, IF 6.19)’ 645호에 게재됐고 올 6월에는 꽃잎 추출물을 이용한 피부 미백용 기능성 화장품 원료 제조와 관련된 국내특허 취득 및 국제특허 출원을 마쳤다.
국립산림과학원 산림자원개량연구과 이석우 과장은 “지금까지 무궁화 뿌리나 줄기에서 유용 물질을 찾아낸 사례는 적지 않으나 이번 연구는 나무를 훼손하지 않고도 여름 내내 한 그루에서 수천 송이씩 피어나는 무궁화꽃을 기능성 화장품 원료로 이용할 수 있는 길을 열었다는데 큰 의미가 있다”며, “K-뷰티 등 세계적으로 사랑받는 우리 화장품의 소재 다변화와 국산화를 통해 무궁화 재배 농가의 소득 증대뿐 아니라 국위 선양에도 이바지할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
국립산림과학원 무궁화연구팀은 지난해 무궁화 뿌리에서 폐암세포의 증식을 막는 신물질 무궁알렌(Mugungalenes) A,B,C를 세계 최초로 발견한 바 있고 앞으로도 새로운 기능성 유용물질을 지속적으로 발굴해 무궁화의 산업 소재화 연구에 매진할 계획이다.
