인간 항균펩타이드인 LL-37 유래의 FK-13의 화장품보존제로 활용에 대한 연구

A Study on the Use of Human Antibacterial Peptide LL-37-derived FK-13 as a Cosmetic Preservative

본 연구에서는 인체에 보다 안전한 천연 화장품보존제 발굴을 목표로 하여 인간유래 항균펩타 이드 LL-37의 짧은 유사체인 FK-13을 화장품보존제로 사용하고자 연구를 진행하였다. 이를 위해 13개의 아미노산으로 구성된 FK-13 펩타이드를 고상 펩타이드 합성법로 합성하였고 reversed phase-high performance liquid chromatography (RP-HPLC)로 정제 후 liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS)를 이용하여 순도와 분자량을 확인하였다. 합성된 FK-13을 이용하여 미생물에 대한 방부력을 검정하였고 화장품에 적용 가능성을 살펴보았다. FK-13은 3개의 그람-양성균인 (Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Staphylococcus epidermidis)와 3개의 그람-음성균 (Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Pseudomonas aeruginosa) 그리고 진균인 Candida glabrata 에서도 높은 항균 활성을 보였 으며 넓은 항균활성 스펙트럼을 나타내었다. 이를 바탕으로 화장품보존제로서의 적합성을 확인하였다. 또한 FK-13은 고온에서 분자의 열안정성을 보였으며 기존의 천연 한방화장품 방부제 및 화학보존제들과의 항균활서 비교 실험에서도 보다 월등한 항균활성 효능을 나타내었다. 따라서 FK-13 펩타이드는 인체 친화 적이고 효과적인 항균활성을 나타냄으로 기존 화학보존제를 대체할 새로운 천연 화장품보존제로 적용이 가능할 것으로 판단된다.

Here, we conducted the study on the possibility of using FK-13, a short analog of human-derived antibacterial peptide LL-37, as a cosmetic preservative to discover a natural cosmetic preservative that is safe for human body. For the purpose, FK-13 composed of 13 amino acids was synthesized by solid-phase peptide synthesis, and purified using reversed phase-high performance liquid chromatography (RP-HPLC), The purity and molecular weight were confirmed by liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) analysis. FK-13 showed high antimicrobial activity on the three gram-positive bacteria (Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, and Staphylococcus epidermidis) and the three gram-negative bacteria (Escherichia coli, Salmonella typhimurium, and Pseudomonas aeruginosa), and also even the fungus Candida glabrata. FK-13 had a broad spectrum of antibacterial activity, showing a suitability as a cosmetic preservative. In addition, FK-13 showed high thermostability and higher antibacterial activity in a comparative test with existing natural herbal cosmetic and chemical preservatives. Therefore, as FK-13 is a safe material and has high antibacterial activity at a low concentration, it is likely to be applied as a peptide natural cosmetic preservative that can replace existing chemical preservatives.