과학자들과 화장품 연구원들은 태양에서 발산하는 자외선(UV: ultraviolet)으로부터 피부를 보호하고 노화를 방지하기 위해 자외선 차단제를 개발했다. 그러나 자외선 차단 목적으로 세상에 등장한 대부분의 선크림(sun cream)이나 선스크린(sunscreen)은 환경에 좋지 않은 화학물질을 다수 사용하고 있다. 선크림을 잔뜩 바르고 해수욕을 하는 경우 주변 해양 환경에 악영향을 미친다. 뿐만아니라 그 중 일부는 피부에도 좋지 않다.
미국 노스웨스턴 대학의 대학원생인 카밀 마틴(Camille Martin)과 레일라 데라비 (Leila Deravi) 교수는 2019년 학위 논문 작성 중 자외선차단과 환경보호라는 두마리 토끼를 다잡을 수 있는 새로운 물질을 개발, 이를 바탕으로 스킨케어 스타트업인 시스파이어(Seaspire)를 설립했다.
이들에게 영감을 준 생명체는 화장품과는 관계가 멀어보이는 오징어, 문어, 갑오징어 같은 두족류다. 머리 밑에 바로 다리가 붙어있는 두족류(頭足類)가 주변 환경과 똑같이 위장하기 위해 사용하는 색소가 뛰어난 항산화 물질이면서 피부를 보호하는 성질을 지녔다는 사실을 알아낸 것이다.
오징어와 문어를 잡아 색소를 추출하는 것이 어렵기 때문에 연구팀은 두족류의 생체를 모방해 비슷한 물질을 합성해는데 성공했고, '젠소크롬'(Xanthochrome)이라 명명했다. 연구팀은 젠소크롬이 뛰어난 자외선 차단 능력과 피부 보호 능력을 지녔을 뿐 아니라, 환경에도 무해하다는 사실까지 발견했다. 자연적으로 존재하는 물질로 쉽게 생분해돼 자연 환경에 악영향을 주지 않는다는 것은 상당한 장점이다.
연구팀은 이후 젠소크롬의 피부 보호 효과를 더 높이기 위해 이미 미국 FDA 승인을 받은 물질로 화장품과 선스크린에 널리 사용되는 산화아연 (zinc oxide)을 첨가했다. 수 년간에 걸친 연구 분석 결과 젠소크롬은 자외선 차단 능력이 28% 높아지고 가시광 차단 능력이 45% 높아진다는 효능을 입증했다.
카밀 마틴과 레일라 데바리는 두족류가 비늘이 없는 부드러운 피부를 보호하기 위해 최적의 보호 색소를 진화시켰을 것이란 점에 착안, 놀라운 자외선 차단제와 노화방지용 스킨케어 기술진화에 한 획을 그은 과학자들이다.
마틴은 두족류 피부 내부의 작은 분자들이 정말 흥미로운 항산화 특성을 가지고 있다는 것을 처음으로 보여준 인물이며 데라비는 햇빛 노출로부터 피부를 보호하는 기능을 갖고 있음을 발견했다. 시스파이어 공동 창업 당시 그들의 목표는 피부와 환경에 좋은 제품을 만드는 것이었다.
최근 국제화장품과학저널(International Journal of Cosmetic Science)에 게재된 논문에 따르면오징어, 문어, 갑오징어, 낙지와 같은 두족류에서 발견되는 분자의 합성 버전인 젠소크롬은 산화아연 과 함께 사용하면 자외선 차단제 보호 성능을 높이는 동시에 산호 절단에 부작용이 없는 것으로 밝혀졌다.
데라비는 "선크림에 들어 있는 전통적인 UV필터에는 많은 독성이 포함되어 있기 때문에 해양 안전 조사 결과가 중요하다"먄사 "특히 일부 화학적 UV필터는 환경에 나쁠 뿐만 아니라 피부로 스며들어 전신 독성을 일으킬 수 있는 반응성 산소종을 생성하는 것으로 알려져 있다"고 말했다.
2019년 노스이스턴에서 화학 박사 학위를 받고, 그해 시스파이어를 창업해 CEO를 맡고 있는 마틴은 "환경 친화적인 성분에 대한 절실한 요구가 커지고 있는 상황에 새로운 혁신적 소재의 등장에 업계가 흥분하고 있다"면서 "우리는 생명공학 회사로서 우리가 하는 모든 일은 차세대 스킨 케어 성분에 대한 영감의 원천으로 해양 동물을 활용하는 데 중점을 두고 있다"고 설명했다.
갈색의 질감을 가진 분말 형태로 생산되는 크산토크롬은 강력한 항산화 및 피부 회복 특성을 가지고 있으며, 광산란 특성으로 광노화로부터 보호해준다고 마틴과 데라비는 입을모았다. 시스파이어의 목표는 젠소크롬을 공급망 상하단에 있는 스킨 케어 제품 제조업체와 유통업체에 제공해 자외선 차단제, 노화 방지 제품, 기능성 컬러 화장품을 포함한 광범위한 스키 케어 및 개인 케어 제품에 사용할 수 있도록 하는 것이다.
마틴은 "우리는 새로운 분자를 만들지 않았다. 단지 두족류에서 발견되는 생체 분자의 특성을 분리하고 특성화하고, 자연적으로 발생하는 물질의 생체 동일 버전을 설계, 젠소크롬을 광범위한 피부 관리 혜택을 제공하는 새로운 활성 성분으로 자리매김할 수 있을 것"이라고 자신했다.
데라비는 "이제 새로운 원자재는 인간과 바다에 모두 안전하다는 것을 증명해야 한다"면서 "궁극적으로 모든 제품이 바다로 흘러들게 될 곳이기 때문"이라고 강조했다.
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