보존제
보존제의 정의 : 물질의 부패를 막는 성분이다. 화장품에는 각종 유수분, 보습제 및 활성성분 등이 함유되어 있고 이들은 공기나 각종 불순물에 노출되었을 때 산화, 즉 부패를 유발하게 된다. 부패는 미생물의 증식에 의해 변질되었을 때 나타나는 것으로 향, 색상, 점도 등의 변화를 일으키거나 곰팡이가 생기는 등의 현상이 나타난다. 미생물의 증식은 적절한 온도와 수분, 영양분이 있어야 하며 자연의 거의 모든 물질에서 증식할 수 있다. 이러한 미생물의 억제를 위해 화장품 제조에서부터 소비자가 일정기간 동안 인체에 안전하게 사용할 수 있도록 보존제를 첨가한다. 보존제는 피부에 대한 안전성 테스트를 거친 후 안전성이 확인된 것을 사용하고 있다.
1. 화장품과 미생물 : 화장품이 미생물에 오염되면 감염증을 유발할 수 있어 위험하며 품질력이 저하되기 때문에 미생물에 오염이 되지 않기 위한 노력이 필요하다. 미생물 오염에 의한 변질 유형은 변색, 변취, 점도 저하, 분리, 침전 발생, 곰팡이 발생 등이 나타날 수 있다.
2. 미생물의 오염경로
- 1차 오염(제조자 오염) : 물 유래의 박테리아가 주 오염균으로 원료, 부재료, 작업자, 제조공정에 의해 오염이 될 수 있다.
제조사는 원료의 미생물 관리, 청소, 소독으로 작업장 관리, 작업자의 철저한 위생 교육 그리고 GMP 관리 강화가 매우 중요하다.
- 2차 오염(소비자 오염) : 주 오염은 손을 사용하면서 유래된 박테리아(그람 음성균) 번식으로 소비자의 손이나 피부, 우연히 떨어진 균, 화장도구 및 이물질 혼입이 주 오염원이다. 제조사는 화장품의 특성을 고려하여 최적의 방부력이 있는 제품을 설계하며 소비자는 균 혼입이 힘든 용기를 선택하여 사용하는 것이 좋다.
- 미생물 억제제의 살균 성능 : 살균제(목적으로 하는 대상을 단시간 내에 제거함), 항균제(생활환경 서식균을 일시적, 장기적으로 살균 및 정균을 함), 보존제(사용기간 동안 미생물에 의한 제품의 부패를 방지함), 천연 보존제(자연 친화적으로
미생물을 제거/방향치료 효과를 지님)
3. 보존제가 갖추어야 할 조건 : 넓은 범위의 pH에서 방부력을 나타내야 한다. 여러 종류의 미생물에 효과적이어야 한다. 소량 배합할 때에도 피부나 점막에 자극을 주지 말아야 한다. 화장품에 작용하여 향, 색, 성분 등에 영향을 주어서는 안 된다. 화장품에 배합된 다른 원료들에 용해가 잘 되어야 한다. 보존제의 사용으로 인한 유효성분의 효과가 떨어지지 않아야 한다. 용기의 금속이나 고무 부분에 손상을 주지 말아야 한다. 생산이 쉽고 경제적이어야 한다.
4. 보존제의 종류 : 화장품에 있어서 보존제를 사용할 때는 단독 보존제보다는 여러 종류의 보존제를 혼용하여 사용하는 것이 효과면에서 우수하므로 혼합해서 사용하는 것이 바람직하다. 그러나 피부에 자극을 줄 수도 있기 때문에 피부에 대한 안전성을 고려하여 각 나라마다 사용하는 보존제의 종류나 함량 등에 제한을 많이 두고 있는 원료 중 하나이다.
- 파라벤(Parabens) : 파라벤은 화장품에서 사용되고 있는 대표적인 보존제로 안식향산이라고도 한다. 무취의 백색 분말로 항균력이 높고 물에 대한 용해도가 낮아 화장품 외에도 식품, 의약품 등에 널리 사용되고 있는 보존제이다. 파라벤은 알코올과 파라-하이드록시벤조산(P-Hydroxybenzoic Acid)의 에스테르 화합물로서, 알코올의 종류에 따라 나누어진다. 파라벤은 박테리아의 성장을 억제하며 곰팡이에 대해서도 항균력을 갖고 있다. 화장품을 제조할 때는 이러한 보존제들을 적절한 비율로 혼합하여 최대의 방부효과를 얻을 수 있는 적당한 배합량을 얻는 것이 중요하다.
- 이미다졸리디닐 우레아(Imidazolidinyl Urea) : 제한농도가 0.6%로 Germall 115로도 표기되는데 이는 상표명이다. 이미다졸리디닐 우레아는 백색의 분말로 무색무취이며, 물에 대한 용해도가 매우 높고 에탄올에는 잘 용해되지 않는다. 열에 약하므로 제조 공정 시 낮은 온도에서 투입해야 되며, 박테리아에 대한 활성은 크지만 곰팡이에 대해서는 약해서 파라벤 등과 혼용해서 사용된다.
- 페녹시에탄올(Phenoxyethaanol) : 파라벤보다 약산으로 가장 내성이 생기기 어려운 보존제이기도 하다. 오랫동안 다양한 산업분야에 활용되어 오던 보존제로 미생물의 세포벽을 파괴하거나 세포막의 성질을 변화시켜 번식을 억제한다. 박테리아와 곰팡이에 대해 어느 정도 효과가 있으며 보통 파라벤과 함께 사용되며 제한농도는 1%로 정해져 있다.
- EDTA(Ethylenediaminetetra Acetic Acid) : 킬레이트 화합물로 색소를 안정화시키며 보존제의 효과를 높여줘 대부분 처방에 사용된다. 다른 보존제와 함께 사용하면 상승 효과를 가져오며 그람 음성 박테리아에 효과적이다. 세포막 투과성을 높여 주기 때문에 특히 그람 음성균에 대한 항균력을 높여준다.
- 기타 보존제 : 최근에는 화장품을 비롯한 모든 산업에서 합성 보존제보다는 천연 유래 보존제를 선호하는 소비자 욕구가 커지고 있어 효과가 우수하면서 피부에 안전한 천연 보존제에 대한 개발을 하고 있다. 또한 ‘논파라벤(Non-Paraben) 화장품’에 대한 선호도에 부응하여 논파라벤 화장품에 1, 2-헥산다이올(1, 2-Hexanediol, 2% 이하 사용), 펜틸렌글라이콜(Pentylene Glycol, 5% 이하 사용) 등의 항균작용이 있는 보습제를 활용하기도 한다.
- 미생물한도 : 총호기성생균수는 영·유아용 제품류 및 눈화장용 제품류의 경우 500개/g(mL) 이하, 물휴지의 경우 세균 및 진균수는 각각 100개/g(mL) 이하, 기타 화장품의 경우 1,000개/g(mL) 이하, 대장균(Escherichia Coli), 녹농균(Pseudomonas Aeruginosa), 황색포도상구균(Staphylococcus Aureus)은 불검출