[논문자료] 기능성화장품소재로서 자색당근 초임계추출물의 항산화 및 항주름 효능 연구

출처: 픽사베이

---

최근 기능성 화장품 원료 개발은 안전성 기반의 천연식물소재를 대상으로 다양한 용매추출물에 따른 생리활성 효능 연구가 활발히 이루어지고 있다. 또한 새로운 소재 탐색뿐만 아니라 원료로부터 유래된 추출물의 수율과 안정성을 극대화시키기 위한 추출공정개발, 획득된 최종추출물의 안전성과 유효성 평가 등 소재발굴에서 가공 전반에 걸쳐 다양하게 진행되고 있다. 이에 기존 용매추출(solvent extraction)법의 낮은 추출 수율, 고온 추출 시 유효성분의 파괴, 최종 추출물에 잔존하는 유기 용매의 독성 등으로 인해 새로운 추출공정 기술 개발에 대한 관심이 높아지고 있는 실정이다. 친환경공법(green chemistry method)으로 잘 알려진 초임계추출법은 기존 용매추출법에 비해 추출과정이 빠르고 에너지 효율과 생리활성성분의 회수율이 높아 건강식품과 의약품 분야에서 활용되고 있다.

논문 출처: https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO202106361853202

본 연구에서는 뿌리채소인 자색당근에 대해 임계점이 낮고, 용질과의 비반응성으로 활용 가치가 높은 이산화탄소를 주요 용매로 사용하여 추출한 자색당근 초임계추출물의 항산화, 세포 독성 및 항주름 효능을 평가하였다. 초임계추출 조건은 시료 150.7 g을 고압 400 bar, 40 ℃ 온도 조건에서 보조용매인 EtOH 0.7 ㎖/min을 주입하여 추출하였으며 시료의 최종 수득율은 1.007%이었다. 자색당근 초임계추출물의 총 폴리페놀 함량은 9.037±1.123 mgGAE/g이었으며, DPPH와 ABTS radical을 이용한 소거활성 측정 결과 추출물의 농도 증가에 따른 높은 항산화 활성이 확인되었다. 또한 각 효능 평가를 위해 사용된 추출물의 농도 조건에서 인간 섬유아세포(NHDF)를 대상으로 수행한 MTT assay 결과 세포에 대한 독성이 없는 것으로 나타나 자색당근 초임계추출물의 안전성이 확보되었다.

---

초임계 이산화탄소 추출

 

초임계 이산화탄소가 갖는 물성을 이용한 공정이 새로운 혁신 기술로서 주목받고 있습니다.

특히, 식품공업, 화학공업, 의약품공업, 재료공업, 환경산업, 에너지 다소비 산업 등의 분야에서 고품질의 제품생산이나 효율향상은 물론, 현재 사회문제로 대두되고 있는 환경보존이나 에너지 절약 등의 연구가 활발히 진행되고 있어 그 응용범위는 계속 확대되고 있습니다.

---

초임계 유체의 특성

1)초임계 이산화탄소의 특성

- 암모니아 합성, 수소제조, 에탄올 제조, 전력 생산공정 등에서 발생하는 부산물

- 독성이 없고, 불연성이며, 비활성

- 친환경적인 용매 (공정에서 순환하여 재사용 가능)

- 낮은 임계치 (31.06℃ , 74bar)

- 높은 확산계수 (일반 용기용매 및 물과 비교하여 10~100배 높음)

- 압력 및 온도에 따라 밀도 변화

 

2)초임계 수의 특성

- 물의 임계치 (374℃ , 221bar) 이상에서 밀도, 유전상수, 전기전도도, 용해력 등 물리적 성질이 변합니다.

- 초임계수는 약한 극성 및 비극성 용매로 작용

:초임계수의 유전상수는 비극성용매(벤젠,에틸에테르,헥산)의 유전상수와 비슷한 값을 가집니다

- 초임계수는 보통상태의 물에 용해되지 않는 유기물에 대해 우수한 용매

- 산소가 풍부하여 완전산화가 가능하며, 2차 오염물질의 생성이 없습니다.

- 단일상 산화반응으로 반응속도가 빠릅니다.

 

 

---