농촌진흥청(청장 조재호)은 한국과학기술원(박상후 교수팀)과의 협력 연구에서 저온 플라즈마를 처리한 땅콩 겉껍질(꼬투리)의 유용물질과 생리활성이 증진하는 것을 확인하고, 화장품 소재로써 활용 가능성이 크다는 사실을 밝혔다.
땅콩 겉껍질에는 항산화·항균 등 다양한 생리활성이 있는 폴리페놀 화합물이 많이 함유돼 있다. 이번 연구는 일부 사료나 화훼분재용을 제외하고 대부분 폐기되는 국내 땅콩 겉껍질의 유용성분 추출효능과 기능성을 높이기 위한 전처리 방법을 확립하고자 수행하게 됐다.
땅콩 겉껍질에 저온 플라즈마를 처리했을 때 세포벽 두께가 얇아져 플라보노이드 화합물 성분이 다량 추출*됐으며, 그 영향으로 미백 기능 저하를 막고** 주름 생성을 억제***하는 성분 활성이 각각 20%, 5% 증가한 것으로 나타났다.
* 플라즈마 처리 전후 성분 비교(mg/g): (루테올린) 71.70→114.59(59.82% 증가), (에리오딕티올) 30.85→40.86(32.45%) 증가
** 티로시나아제 저해 활성(%): 35.81→ 55.72
*** 엘라스테이스 저해 활성(%): 80.78→ 85.69
저온 플라즈마를 처리한 땅콩 겉껍질의 미백 기능 저하를 막는 활성은 55.72%로 나타나 화장품 소재인 비타민시(C)의 57.91%와 비슷한 수준이었다. 또한, 주름 생성을 억제하는 활성은 85.69%로, 녹차에 함유된 에피갈로카테킨의 84.97%와 유사*했다.
* 처리농도: (비타민C)100μg/mL, (에피갈로카테킨)500μg/mL, (땅콩 겉껍질)1mg/mL
플라즈마란 고체, 액체, 기체 이외의 상태인 제4의 물질이다. 입자들이 강한 힘에 의해 전자, 이온 등으로 나뉘어 전기적인 특성을 띤다. 네온사인, 형광등, 번개 등이 대표적이다.
저온 플라즈마는 주로 반도체, 의료용품 개발 등에 활용되고 있으며 농식품 분야에서는 종자발아, 토지 활용 등 원료생산 및 재배환경 분야에서 이용하고 있다. 저온 플라즈마가 미생물 살균, 저장성 개선 등 품질 개선에 이용된 사례는 있으나, 국내 연구에서 기능성 소재 발굴에 사용된 사례는 이번이 처음이다.
연구진은 땅콩 겉껍질의 화장품 소재 활용 가능성 연구 결과에 대해 산업재산권을 출원하고* 국제전문학술지**에 게재했다.
* ‘플라즈마 처리를 포함하는 땅콩 겉껍질의 기능성 개선 방법’(10-0134395)
**『Antioxidants』(2022), 11, 2214p, IF 6.313, mrnIF 88.23.
농촌진흥청은 앞으로 저온 플라즈마를 처리한 땅콩 겉껍질이 기능성 소재로 널리 활용될 수 있도록 산업체 기술이전으로 사업화를 지원할 계획이다.
한국과학기술원 박상후 교수는 “이번 연구는 저온 플라즈마를 활용해 농업부산물의 자원화 가능성을 확인한 사례로써 의의가 크고, 향후 활용 가치가 높을 것으로 기대한다.”라고 말했다.
농촌진흥청 수확후이용과 김영 과장은 “땅콩 겉껍질과 같은 농업부산물이 새 활용(업사이클링)을 통해 새로운 소재로 재탄생할 수 있도록 기능성 소재 연구를 꾸준히 해나가겠다.”라고 밝혔다.
김경호
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