‘제2의 게놈(Genome)’이라고 불리며 사람에 서식하는 미생물(Microbe)과 생태계(Biome)를 합친 ‘마이크로바이옴(Micro­biome)’이 건강식품업계뿐만 아니라 뷰티업계에서도 주목하고 있는 차세대 원료로 꼽히고 있다. 관련 업계에 따르면 전 세계 마이크로바이옴 시장은 2019년 92조 원에서 2023년 123조 원으로 성장할 것으로 전망되고 있다.


코스맥스, 마이크로바이옴과 피부 노화 상관성 밝혀
‘마이크로바이옴’은 우리 몸속에 존재하는 세포보다 100배 많고 숙주인 사람과 함께 공생(Symbiosis)한다. 인간의 피부에는 다양한 미생물로 생태계를 이루고 있지만 각각의 역할은 아직 확인된 바 없다.

마이크로바이옴을 활용해 화장품 분야에서 가장 눈에 띄는 성과를 낸 곳은 화장품 연구.개발.생산(ODM) 기업 코스맥스다. 코스맥스는 지난 2015년부터 사람의 피부 상재균이 직접적으로 피부를 조절한다는 것을 인지하고 항노화와 관련된 연구를 진행했다. 피부에 서식하는 미생물이 나이가 들수록 감소한다는 사실을 발견, 항노화에 중요한 열쇠를 쥐고 있을 것이라는 가설을 세우고 유전자 분석에 돌입했다.

코스맥스는 이 과정에서 새롭게 발견한 미생물을 ‘Strain-COS­MAX’라고 명명하고 항노화 기능을 밝혀내기 위해 GIST와 전체 유전자의 역할을 추적할 수 있는 전장 유전자 분석을 진행했다.

분석 결과 이 미생물은 다양한 피부대사를 조절해 노화 현상에 영향을 준다는 것을 밝혀냈다. 대사 과정에서 생성되는 ‘스퍼미딘’ 물질이 피부 항노화에 직접적으로 영향을 준다는 사실도 찾아냈다. 또 스퍼미딘은 피부의 콜라겐 합성과 지질 분비를 활성화시켜 피부의 보습은 물론 탄력, 항노화 효능을 나타낸다는 것도 확인했다.

이와 관련해 코스맥스는 ‘스킨 마이크로바이옴의 기능성 물질과 피부 노화와의 상관성 규명(Spermidine-induced re­covery of dermal structure and barrier function by skin microbiome)’ 논문이 네이처 ‘커뮤니케이션 바이올로지(Na­ture Communications Biolo­gy)’에 등재됐다고 지난 2월 23일 밝히기도 했다.

박명삼 R&I센터 연구원장은 “피부 마이크로바이옴과 노화의 상관관계 매커니즘을 밝혀낸 것은 지난 6년 간의 노력 끝에 만들어낸 쾌거”라며 “글로벌 시장에서 초격차 기술로 차세대 안티에이징 화장품과 바이오 소재로도 사용될 것”이라고 말했다.

한편 코스맥스는 2019년 4월 항노화 마이크로바이옴(Micro­biome) 화장품을 세계 최초로 개발했다. 이는 기존에 출시된 안티에이징 화장품과는 전혀 새로운 세포노화 메커니즘을 적용했다. 실제 우리 피부에 공생하는 미생물을 활용하여 인위적으로 세포노화를 억제시켰다. 사람 피부의 유익균 활성화를 돕고 맑고 깨끗한 피부 상태를 만들어주는 것이 특징이다.


마이크로바이옴이란?
인체에 존재하는 마이크로바이옴은 인체를 공유하며 살고 있지만, 그동안 건강이나 질병의 원인으로 거의 무시되어 온 상재균, 공생균, 병원균 등 모든 미생물들의 총합이다. 체중의 1∼3%에 불과하지만, 영양분 흡수, 약물대사 조절, 면역작용, 뇌/행동 발달 등 인체에 매우 중요한 역할을 담당하고 있다.

마이크로바이옴의 95%가량은 장을 포함한 소화기관에 존재하지만, 호흡기, 생식기, 구강, 피부 등에도 널리 분포하고 있으며, 신체 부위에 따라 서식하는 미생물의 종류와 구성이 다양하다.

인간의 몸에는 2만 2,000여 개의 유전자가 존재하는 것에 비해 미생물이 갖고 있는 유전자의 수는 인간보다 수백 배 이상이며, 모든 인간 유전체는 99.9%가 동일한 반면 마이크로바이옴은 80∼90%가 서로 다른 것으로 알려져 있다.

마이크로바이옴에 관한 관심이 본격화된 것은 2006년 미국의 제프리고든 교수(워싱턴대)의 연구결과가 ‘네이처’에 발표되면서부터다. 이 연구의 내용은 정상체중의 쥐를 대상으로 뚱뚱한 사람의 마이크로바이옴을 주입한 쥐는 뚱뚱해지고, 마른 사람의 마이크로바이옴을 주입하면 날씬해진다는 것이다. 이후 정상 쥐에 사람 장내 마이크로바이옴을 주입한 후속 연구에서도 같은 결과를 얻음으로써 관심이 급증하기 시작했다.

최근 들어서는 인간의 건강과 질병 문제에 대한 적용 가능성이 크게 확대되고, 피부와의 상관관계도 밝혀지면서, 마이크로바이옴이 다양한 분야에서 크게 주목받고 있다.

한 업계 관계자는 “현재 장내 미생물을 중심으로 공생 미생물과 인체 건강 및 질병 간의 다양한 연관성들이 밝혀지고 있는 만큼 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것”이라며 “마이크로바이옴과 관련된 기술은 앞서 질병치료, 건강식품 개발 등에 활용돼 왔으나 최근에는 화장품 등 일상 생활 제품으로 폭넓게 활용되고 있다”고 말했다.