제4화. 우리의 밥상을 책임진 ‘콩’의 새로운 뷰티가치 발굴 - AMORE STORIES
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2016.09.20
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제4화. 우리의 밥상을 책임진 '콩'의 새로운 뷰티가치 발굴

Asian Beauty
Lab

아시안 뷰티를 발굴하고 실현하는 '아시안뷰티연구소'에 대해 소개하는 칼럼입니다


제4화. 우리의 밥상을 책임진
'콩'의 새로운 뷰티가치 발굴

칼럼니스트
아시안뷰티연구소 김동현 님

아시안뷰티연구소에서 전하는 4번째 칼럼 주제는 바로 아모레퍼시픽 헤리티지 소재 중의 하나인 콩입니다. 콩은 우리나라 사람이라면 콩조림, 콩밥, 두유, 콩나물, 두부, 간장, 된장, 고추장 등의 형태로 하루도 거르지 않고 섭취하는 식품인데요. 이번 칼럼을 통해 콩의 기원과 역사, 그리고 기술연구원에서 그 동안 진행했던 콩에 대한 연구내용을 소개하고자 합니다. 본 칼럼은 헤리티지소재연구팀에서 콩 연구를 전담하고 계시는 강영규 연구원님께서 많은 도움을 주셨습니다.

"콩! 너는 누구이고, 어디에서 왔니?"

완두콩, 강낭콩, 렌틸콩, 병아리콩, 땅콩과 같이 어미에 콩이라는 단어가 쓰이는 식물들은 대부분 'Legumes' 이라고 불리는 콩과식물의 한 종류입니다. 콩은 학명으로는 'Glycine max', 'Glycine soja (야생콩)', 일반명으로는 한자로 '숙(菽)', '두(豆)', '태(太)', 영어로는 'Soybeans' 이라고 불립니다. 흔히 대두, 백태, 서리태 등으로 불리어지는 바로 그 콩입니다.
  • 콩과식물의 분류

한자 용어 중에 '숙(菽)'이라는 단어는 오늘날 많이 쓰는 표현은 아니지만, 사리 분별을 못하고 세상 물정을 모르는 사람을 지칭할 때 사용하는 '숙맥'이라는 용어는 아실 것이라 생각합니다. 바로 '숙맥'이 콩과 보리를 뜻합니다. 그리고 콩의 영어 표현인 'soybean'의 어원은 일본인들이 1600년대에 서양에 소개한 간장에서 유래한 용어로, 간장을 만들 때 사용하는 콩을 지칭하며, 간장의 일본 발음인 '소유'와 'bean'이 합쳐져서 생긴 단어입니다. 'Soybean'의 어원에서 알 수 있듯이 콩은 1600년대, 즉, 지금부터 400여년 전에 서양에 처음으로 소개된 식물입니다.

그렇다면 콩의 원산지는 어디 일까요? 고대 기록과 유물, 자생되고 있는 지역을 종합적으로 검토해 보면 현재의 한반도, 만주, 연해주 지역인 동북아시아 지역을 콩의 원산지로 보고 있습니다. 세계 5대 작물인 콩, 밀, 쌀, 옥수수, 보리 중에서 우리나라를 원산지로 하고 있는 유일한 작물은 콩밖에 없는데요, 그만큼 콩은 우리나라를 대표하는 중요한 식물 자원임을 알 수 있습니다.
  • 콩 원산지, 전파경로 및 현재 주산지

앞서 설명 드린 것처럼 콩은 우리가 생각하는 것보다 전세계로 전파된 지 얼마 되지 않았습니다. 유럽으로는 1690년경에, 미국으로는 1770년경에 전파되었으며, 현재 세계 최대 콩 생산지역인 아메리카 대륙에서 재배된 지는 겨우 100여년 밖에 되지 않았습니다.

그렇다면 근대에 들어서면서 서양에서는 왜 콩이라는 작물을 주목하게 되었을까요? 그것은 바로 콩이 가지고 있는 몇 가지 특성 때문입니다. 성분학적으로는 모든 작물 중 단백질이 가장 풍부하게 함유되어 있는 작물이며, 단백질뿐만 아니라 오일 또한 많이 함유되어 있는 것이 특징입니다. 그리고 재배학적으로는 질소고정세균과 공생하기 때문에 재배한 토양을 보호하고 지력(地力)을 높여주어 환경 보존 및 지속가능 한 농업에 있어서도 이로운 작물입니다.

서양인들도 인정한 콩의 우수성! 그리고 우리나라를 원산지로 하는 세계 5대 작물인 콩! 이제 조금씩 콩이 귀하고 자랑스럽게 느껴지시나요?

우리나라 식문화와 함께 한 콩

장양(藏釀) 묘사 고벽화

수 천년 동안 우리나라에서 재배된 콩은 기본적으로 작물이면서 식품이었기 때문에 우리 민족의 식문화와 뗄래야 뗄 수 없는 관계로 매일매일 우리의 밥상에 등장하고 있습니다. 콩을 통해 우리는 부족한 단백질을 공급받았고 콩을 발효하여 만든 된장, 간장 등의 장을 이용하여 다른 음식의 풍미를 증진시켰으며, 음식의 저장성을 월등히 높일 수 있었습니다. 또한, 콩 단백질을 응고시킨 두부와 콩을 발아시켜 만든 콩나물은 우리나라 음식에 다양하게 활용 되고 있습니다. 활용도 관점에서 콩만큼 우리 식문화에 있어서 중요한 식재료가 또 있을까 라는 생각이 들게 되는데요.

콩을 이용한 식문화 중에서 특히, 우리 민족이 잘하는 분야는 바로 발효를 통해 장을 담그는 부분입니다. 이러한 사실은 삼국시대 기록에서도 확인할 수 있는데요. 『양서(梁書)』 「고구려전(高句麗傳)」, 『남사(南史)』 「고구려전(高句麗傳)」, 『삼국지(三國志)』 「위지동이전(魏志東夷傳)」을 살펴보면 "고구려 사람들은 깨끗한 것을 좋아하며 장양(藏釀)을 잘한다."라는 문구가 나옵니다. 여기서 장양은 술빚기, 장담그기(된장, 고추장, 간장), 채소 절임(김치)과 같은 발효성 가공 식품을 총칭하는 말로 고구려 시대부터 우리 민족이 장 담그기를 얼마나 잘해왔는지 확인 할 수 있습니다. 이러한 부분은 산업용 작물로 콩을 단백질 혹은 오일과 같은 성분을 중심으로 활용한 서양과는 다른 시각으로 콩을 바라보고 활용한 우리 민족만의 독창성 및 우수성이라고 할 수 있겠습니다.

이 정도면 콩도 아시안 뷰티의 정수를 세계인과 공유하고자 하는 아모레퍼시픽의 헤리티지 소재로 선정될 만 하지 않나요? 그렇다면 이제 오랜 세월 우리의 밥상을 책임진 콩을 이용하여 우리 아모레퍼시픽에서는 어떠한 뷰티 가치를 발굴하였는지 살펴보도록 하겠습니다.

# 콩 연구 태동기 (1986 ~ 1994)

아모레퍼시픽 기술연구원에서 연구한 콩과 관련된 첫 번째 연구 자료는 1986년에 출원한 특허를 시작으로 기존 사포닌의 피부 안전성 및 모발의 인장강도를 증가시키고 윤기를 부여해 주는 기능을 강화하는 콩 사포닌에 주목하였습니다. 즉, 콩 사포닌 성분에 양이온성 기능을 부여하여 모발에 대한 친화성을 증가시켜 샴푸와 같은 모발 제품에 보다 효율적으로 이용될 수 있는 특성을 가진 사포닌 에테르 제조방법에 대한 연구를 시작한 것이죠.

이어서 1991년에 출원한 모발생장 촉진 조성물 특허에서는 흑두(검은콩)와 산수유, 한련초, 단삼, 지유, 토사자 등을 포함한 한약재 추출물의 모발 생장 촉진 효과에 대한 연구 내용이 언급되어 있습니다. 위의 두 특허 내용에서 볼 수 있듯이, 우리는 초창기 콩의 모발 효능 소재 개발 쪽에 많은 관심을 가지고 있었습니다. 아모레퍼시픽은 30여년 전부터 콩을 이용한 뷰티 연구에 깊은 관심을 가지고 있었으며 이를 바탕으로 90년대 들어서면서 본격적인 콩 연구에 박차를 가하게 됩니다.

# 콩 연구의 성장기 (1994 ~ 2010)

고초균(Bacillus subtilis) 발효

콩에서 새로운 뷰티 가치 발굴을 본격적으로 시작한 시점은 1994년으로 볼 수 있습니다. 이 당시 연구 성과물이 지금까지도 자사 천연 보습성분으로 널리 사용되고 있는 'soypol' 이라는 소재이기 때문입니다. 1990년에만 하더라도 우리나라에는 변변한 화장품 원료 생산업체가 없는 상황이었으며 대부분 일본산 원료를 수입해서 사용하고 있었습니다. 그 중에서 특히 관심을 가진 원료가 바로 I사(社)에서 생산하고 있던 콩 발효 고분자 성분인 γ-PGA 라는 원료였습니다. γ-PGA는 청국장에서 거미줄처럼 쭉 늘어지는 하얀색 실타래와 같이 생긴 성분으로 아미노산의 한 종류인 글루타민산(Glutamic acid)이 중합되어 커다란 구조체를 이루는 천연 고분자 물질입니다.

이 성분은 피부 보습에 매우 뛰어난 효능을 나타내는 천연 성분이지만 1990년대 당시 한국에서는 생산할 수 있는 업체가 없었습니다. 우리는 이 성분을 국산화하자는 목표를 가지고 당시 자사의 안산 생화학 사업부와 함께 본격적인 연구를 진행하게 되었습니다. 그 당시만 하더라도 미생물 오염 문제 없이 단일 미생물 균주에 의한 발효 기술을 구축하고, 순도 높은 γ-PGA를 얻기 위한 분리정제 공정을 확립하는 것은 상당한 기술력이 요구되었습니다. 수많은 시행착오를 통해 2년여 간의 노력 끝에 가장 고질적인 문제였던 다른 미생물 균주로 인한 오염 및 원료의 변취 등을 해결에 필요한 기술을 국내 최초로 자체 확보하게 되었습니다. 이렇게 개발된 원료는 'soypol'로 명명되었으며, 현재는 더 진화되어 'soypol Plus'로 불리어 지고 있는데요. 콩을 뜻하는 'soy'와 고분자를 뜻하는 'pol(y)'의 합성어로 콩 유래 고분자 성분을 의미하고 있습니다. 지금까지도 스킨케어 제품의 천연 보습성분으로 널리 사용되고 있는 것으로 보면 진정한 콩 유래 헤리티지 첫 번째 소재라고 볼 수 있겠습니다.

마몽드 토탈솔루션 모이스쳐크림

다음으로 소개해 드릴 내용은 콩의 생리활성 성분 중 가장 많이 알려진 이소플라본(Isoflavone)에 대한 연구입니다. 이소플라본은 콩과 식물에 주로 함유되어 있는 생리활성 성분으로, 콩에는 다이드제인(Daidzein), 제니스테인(Genistein)에 당이 결합되어 있는 배당체 형태로 존재합니다. 하지만 당이 결합되어 있는 배당체 형태보다는 당이 모두 제거된 아글리콘(Aglycon) 타입이 피부 효능 측면에서 더 우수하기 때문에 아글리콘 타입의 이소플라본을 생산하기 위한 본격적인 연구를 진행하게 되었습니다. 그 결과 1999년에는 미생물 발효를 통해 당이 제거된 이소플라본 아글리콘 제조 기술 개발을 통해 'Bio-isogen'이라는 콩 이소플라본 아글리콘이 고함유된 원료를 개발하였습니다. 이소플라본 아글리콘의 피부 주름개선 및 탄력 증진 효능을 규명하여 이소플라본 아글리콘을 포함한 화장품 외용제 조성물 특허를 2003년 출원하였으며, 이렇게 연구 개발한 'Bio-isogen' 원료는 마몽드 토탈솔루션 크림에 적용되었습니다.

콩 연구의 다음 성과는 바로 '효시아'의 주 효능 성분으로 적용되었던 'ODI' 입니다. ODI는 Ortho-DihydroxyIsoflavone의 약자로 앞서 언급한 이소플라본 성분에 선택적으로 –OH 화학 구조가 첨가된 성분입니다. 이 성분을 발견하게 된 계기가 참 재미있는데요. 어느 날 우연히 우리 연구원들은 암환자들이 암치료를 위해 5년 이상의 오래 숙성된 된장을 먹는다는 사실을 접하게 되었습니다. 이렇게 5년 이상 숙성된 된장에는 일반 된장과 달리 어떤 특이한 성분이 있을까? 라는 의문을 가지게 되었고, 이후 전국 방방곳곳을 수소문하여 5년 이상의 약된장을 어렵게 구하게 되었습니다. 그리고 이 약된장에 함유된 성분을 분석한 결과, 특이하게 일반 된장에는 발견되지 않던 ODI 성분이 함유되어 있음을 발견하였고, 추가 연구를 통해 ODI라는 성분이 된장의 미생물 발효 작용으로 생성이 되는데 매우 느린 속도로 이소플라본에서 ODI로 전환된다는 사실을 확인 할 수 있었습니다.

ODI의 피부 효능에 대해 연구한 결과, 일반 콩 이소플라본 보다 월등히 높은 항산화, 미백 및 항노화 효능이 있다는 것을 알게 되었습니다. 이러한 ODI 연구 결과는 총 7편의 SCI 논문에 게재되었고, 이는 아모레퍼시픽 단일 연구 주제로는 가장 많은 논문을 게재한 연구이기도 합니다. 원료화 연구 측면에서 ODI는 5년 이상된 된장에서 얻을 수 있는 성분이고, 이렇게 오래된 된장은 그 양이 한정적이기 때문에 ODI를 원료화하기 위해서는 이소플라본을 ODI로 전환하는 속도가 빠른 미생물을 발굴하고 이를 이용한 발효기술을 최적화하여 ODI 성분을 함유한 콩 발효원료를 개발하게 되었습니다. ODI 연구는 2016년 현재 고(高) 순도의 ODI를 균일하게 확보하는 기술개발에 집중하고 있으며, 자사 미래의 콩 화장품 개발에 적용할 예정입니다.
  • 2010년 출시된 효시아 온음라인


# 콩 연구의 성숙기 (2011 ~ 2016)

지금까지 소개한 콩 연구는 콩을 '가공'하는 방법에 중점을 둔 연구였다면 콩 연구의 성숙기에 접어들면서 연구는 가공공정 연구의 앞 단계인 '식물로서의 콩' 그 자체로 포커스를 옮겨갑니다. 먼저, 뷰티빈(Beauty Bean) 1호 납작콩을 발굴하게 된 이야기를 살펴볼까요?

앞서 말씀 드린 것과 같이 콩은 우리나라와 만주를 중심으로 하며 이후 세계로 뻗어나가게 되었는데요. 최근 출판된 논문에서 가장 많은 종류의 야생콩 원산지가 대한민국임이 밝혀져 명실상부 우리나라는 콩의 원산지로 그 자리를 확고하게 자리매김 하였습니다. 여기서 말하는 야생콩이란 현재 우리가 재배하여 사용하고 있는 콩들의 기원, 조상이 되는 콩이라고 보시면 됩니다.

야생콩은 재배가 어려워 상업적으로 대량 생산되지는 않지만 육종된 재배콩에 비해 피부 효능성분을 월등히 많이 함유하고 있어 일찌감치 뷰티빈 후보에 올라 있었습니다. 그러나, 생산성이 매우 낮았기 때문에 오래 전부터 우리나라에서 재배되어 오던 토종콩 140여종을 농촌진흥청으로부터 분양받아 재배 특이성, 성분 및 피부 효능 평가 등의 선별 과정을 거쳐 뷰티소재로서 적합한 계통을 선별하는 연구를 진행하였습니다. 그 결과, 140여 종 중 생김새가 납작하여 '납작콩, 납떼기콩' 등으로 불리던 콩이 AP 뷰티빈 1호로 당당히 선발되었고, 3년 간의 재배법 최적화를 통해 상업적으로 활용할 수 있는 수준의 대량 생산을 할 수 있게 되었습니다.
  • 토종콩 복원 연구를 진행한 AP 뷰티빈 가든

  • 토종콩 보관고

  • 납작콩과 일반 대두 비교

선발된 납작콩은 일반 재배종 콩 품종에는 함유되어 있지 않은 항산화 성분인 epicatechin이 다량 함유되어 있습니다. 이 성분은 강력한 항산화 작용으로 피부 콜라겐의 분해를 막아주는데, 납작콩을 발아하게 되면 콜라겐을 구성하는 아미노산의 함량이 기존 납작콩 대비 6.18배나 증가된다는 사실도 연구를 통해 알게 되었습니다. 이러한 납작콩의 성분학적 특성을 잘 살려서 납작콩 epicatechin 고농축 소재와 활성발아추출물의 조화를 통해 2016년 Wild-firmingTM Complex를 개발하게 되었고, 이 원료는 최근(9월)에 출시된 프리메라 와일드 씨드 퍼밍 크림에 적용되었습니다.
  • 프리메라 와일드 씨드 퍼밍 크림

납작콩 복원 연구는 생물다양성 측면에서 상당히 의미 있는 연구인데요. 재배 및 수확 용이성, 병충해 저항성 및 생산성과 같은 대량 생산체제의 농업 환경에 적합한 획일화된 품종만이 재배되고 있는 현재 상황에서 기존과는 다른 특징을 가진 우리의 소중한 유전자원인 납작콩을 다시 재배하고 상업적으로 활용함으로써 콩의 생물다양성을 조금이 나마 확대시킨 자사의 지속가능 연구라고 할 수 있겠습니다.

현재 납작콩을 모(母)계로 하여 성분학적으로 더욱 우수하고 재배 용이성까지 갖춘 AP 뷰티빈 2호를 육종 중에 있으며, 빠르면 2019년에 더욱 진보된 뷰티빈을 만나게 될 것입니다.

콩잎의 재발견

2011년부터 "뷰티빈 가든"을 구축하여 직접 콩 재배 연구를 진행하였습니다. 그러면서 그 동안 등한시 했던 콩의 잎 부위에도 많은 관심을 가지게 되었습니다. 왜냐하면 콩잎은 씨앗과 달리 콩이 재배되는 4~5개월 동안 지속적으로 외부 환경에 노출되어 있으므로 콩 씨앗보다 다양한 생리활성 성분을 함유할 수 있는 가능성이 많은 부위이기 때문입니다. 어떤 시기의 콩잎이 가장 피부 효능적 관점에서 우수한 시기의 콩잎인지 확인이 필요했고, 우리는 재배를 통해 시기별로 콩잎을 샘플링하여 성분 분석을 한 결과 콩잎이 노랗게 단풍화되는 시기에 채취한 콩잎이 가장 피부에 우수한 효능을 제공하는 콩잎이라는 사실을 알게 되었습니다.
  • 생장시기별 콩 모습

  • 단풍화된 콩잎

추가적으로 어떤 환경에서 재배해야 더욱 우수한 효능을 가진 콩잎을 수확할 수 있는지 알아보기 위해 재배 환경이 확연히 다른 두 지역, 제주와 영월에서 동일한 품종을 재배하여 콩잎의 효능을 살펴본 결과 제주에서 재배한 콩잎이 더 우수한 효능이 있음을 밝혀 내었습니다. 이렇게 연구한 콩잎을 오설록 농장과 협업하여 직접 재배 및 수확을 진행하였고, 여기에서 우수한 항노화 효능이 확인된 쿠메스트롤(Coumestrol) 성분을 고농도로 함유한 단풍콩잎 정제물을 원료화하는데 성공하였습니다.
  • 단풍콩잎 재배 및 수확 전경

이렇게 개발한 단풍콩잎 정제물은 설화수 고아라인 AD 제품에 적용되었으며, 이 연구 내용은 '쿠메스트롤(Coumestrol) 고함유 콩잎추출물을 원료로 한 화장품 상용화한 기술'로 농식품부 신기술 인증을 획득했습니다.
  • 설화수 고아크림

  • 농식품부 신기술 인증서

콩잎을 화장품 원료로 개발한 사례는 아모레퍼시픽이 세계 최초이며, 이는 콩이라는 식물을 씨앗으로만 국한시킨 것이 아니라 콩도 하나의 식물이라는 관점으로 바라보고 연구한 새로운 시도라 할 수 있겠습니다.

"UN도 인정한 콩의 가치"

올해는 유엔이 정한 콩의 해(International Year of Pulses)입니다. 2014년의 '가족농업의 해', 2015년의 '토양의 해'에 이어 UN은 3년째 농업 관련 국제의 해로 지정했습니다. 많은 농산물 중에 왜 '콩'을 선택했을까요?

콩은 전체 성분 중 20~45%가 단백질로 구성되어 있을 뿐만 아니라 탄수화물, 비타민, 무기질 등 다양한 성분을 함유하고 있어 영양학적으로 균형 잡힌 식품입니다. 뿐만 아니라 콩의 뿌리에 공생하는 세균이 대기 중의 질소를 고정하여 토양을 비옥하게 만들어 주며, 가뭄에 강해 기후변화, 인구증가, 육식증가로 인해 인류가 직면한 식량문제를 해결할 수 있는 중요한 열쇠 중 하나입니다.

인류와 환경의 지속 가능한 발전을 위한 가장 중요한 작물로 인정받고 있는 콩! 아모레퍼시픽의 지속가능한 발전을 위해서도, 우리나라의 다양한 유전자원의 지속가능한 발전을 위해서도, 콩 연구는 계속되어야 하겠죠? 자랑스러운 아모레퍼시픽의 헤리티지 소재로서 우리 스스로 자부심을 갖고 더욱 의미 있고 유익한 콩 연구를 할 수 있도록 사우 여러분의 많은 관심과 응원 부탁 드립니다. 감사합니다!


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