키토산이란?

뮤코다당류 중에서 키틴(Chitin)은 산성기가 없기 때문에 중성이다. 키틴은 일부 곤충류(껍질이 딱딱한)와 갑각류(게, 새우, 가재 등)의 보호조직인 껍질의 주성분이다. 게나 새우들의 껍질은 키틴이라는 고분자성분이 그물처럼 얽혀있고 여기에 탄산칼슘(CaCO3)과 같은 미네랄이 딱딱하게 엉겨 이들 생물들의 보호조직을 이루고 있다.

키틴은 게와 새우같은 갑각류 및 연체류의 껍질과 근육, 그리고 곤충류·버섯류 및 사상균의 세포벽 등에 함유되어 있으며 지구상에서 셀룰로오스 다음으로 많은 천연 폴리머이다. 특히 새우 껍질에 많은데 미네랄과 단백질과 키틴이 각각 1/3이다. 키틴은 N-아세틸-글루코사민이 β-1,4-글리코시드 결합한 형태이며, 셀룰로오스의 글루코오스 잔기 중 C-2의 수산기가 아세틸아미노기로 치환된 구조이다.

새우 껍질을 산으로 처리하여 얻은 키틴은 보통 용매에 불용성이기 때문에 그 용도가 매우 제한되어 여기에 수산화나트륨을 첨가하여 가열함으로써, 즉 탈아세틸화(85-95%)함으로써 키토산(Chitosan)을 얻는다. 이렇게 얻은 키토산은 키틴에 존재하는 아세틸기가 제거된 구조식을 갖고 있으며 전기적으로 양(+) 전하를 가진 폴리머이다. 화장품에 사용하는 순수한 키토산은 고분자이며 분자량이 대개 200,000이상이며 불용성이다. 이 밖에 화장품에는 키토 올리고당과 카르복시메틸 키틴이 사용된다. 둘 다 수용성이지만 키토 올리고당은 저분자이다.

화장품에서 키토산은 피부보습 성분뿐만 아니라 점도개선, 유화제, 방부제로서의 기능이 밝혀지면서 피부 및 헤어 제품 모두에서 그 사용빈도가 늘어나고 있다. 항균 작용은 키토산의 아미노기(NH2+)의 (+)이온이 미생물의 (-)이온의 성질을 가지고 있는 세포막과 결합하여 미생물의 증식을 억제함으로써 가능하다는 설명이다. 실제로 키토산은 천연방부제로써의 기능이 강조되고 있으며 키토산과 Inula helenium L.추출물을 7.5:2.5로 혼합하여 로션, 크림, 팩에 10%를 넣었을 때 적절한 방부효과가 있다는 연구결과가 국내 연구진들에 의해 발표되기도 하였다.

1811년 프랑스의 Braconntt에 의해 버섯의 균체에서 키틴을 발견한 이래로 1980년대 일본에서 많은 연구가 이루어졌으며, 우리나라에서도 최근 화장품 외에도 건강식품 및 콜레스테롤 개선 및 고혈압억제, 면역 강화, 암치료를 포함한 의료분야에 이르기까지 그 연구 영역을 활발하게 넓혀가고 있다.