KR101986127B1 - 전전두엽 부위, 측두엽 부위, 두정엽 부위, 후두엽 부위에서 rfa 지표를 감소시켜 두뇌의 안정을 유도하는 후르츠 믹스 조합향료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전전두엽 Af3, Fp1, Fp2, Af4, Fpz 부위, 전두엽 Fc1, Fc2, Fc5, Fc6, F3, F4, F7, F8 부위, 측두엽 T3, T4, T7, T8, Cp6 부위, 두정엽 P7, P8, Cz, Fz 부위, 후두엽 O1 부위에서 RFA 지표를 감소시켜 두뇌의 안정을 유도하는 후르츠 믹스 타입(fruits mix type)의 조합향료 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에틸 아세테이트 (ethyl acetate), 에틸 부티레이트 (ehtyl butyrate), 에틸 아이소발레레이트 (ethyl isovalerate), 벤질 알코올 (benzyl alcohol), 메틸 시나메이트 (methyl cinnamate), 알릴 헥사노에이트 (allyl hexanoate), 아이소아밀 아세테이트 (isoamyl acetate), 퍼라네올 (furaneol), 메틸 안트라닐레이트 (methyl anthranilate), 바닐린 (vanillin), 에틸 바닐린 (ethyl vanillin), 에틸 말톨 (ethyl maltol), 푸셀 오일 (fusel oil), 박하 (peppermint) 향료, 진피 (mandarin oil) 향료, 프로필렌 글리콜 (propylene glycol), 발효주정 (95%), 정제수로 구성된 조합향료 조성물로 과일 향취를 가지며, 뇌파분석시 전전두엽 Af3, Fp1, Fp2, Af4, Fpz 부위, 전두엽 Fc1, Fc2, Fc5, Fc6, F3, F4, F7, F8 부위, 측두엽 T3, T4, T7, T8, Cp6 부위, 두정엽 P7, P8, Cz, Fz 부위, 후두엽 O1 부위에서 RFA 지표를 감소시켜 뇌의 안정화를 돕고 마음을 편안하게 해주는 특성을 갖는다. 본 발명의 조합향료 조성물은 사용시 두뇌의 안정을 목적으로 사용하는 향료제품의 개발에 응용이 가능하다.

Description

전전두엽 부위, 측두엽 부위, 두정엽 부위, 후두엽 부위에서 RFA 지표를 감소시켜 두뇌의 안정을 유도하는 후르츠 믹스 조합향료 조성물 {Fruits mix composition for psychological stabilization by decreasing RFA power spectrum in the prefrontal, frontal, temporal, parietal and occipital lobes and uses thereof}

본 발명은 전전두엽 Af3, Fp1, Fp2, Af4, Fpz 부위, 전두엽 Fc1, Fc2, Fc5, Fc6, F3, F4, F7, F8 부위, 측두엽 T3, T4, T7, T8, Cp6 부위, 두정엽 P7, P8, Cz, Fz 부위, 후두엽 O1 부위에서 RFA 지표를 감소시켜 두뇌의 안정을 유도하는 후르츠 믹스 타입(fruit mix type)의 조합향료 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에틸 아세테이트 (ethyl acetate), 에틸 부티레이트 (ehtyl butyrate), 에틸 아이소발레레이트 (ethyl isovalerate), 벤질 알코올 (benzyl alcohol), 메틸 시나메이트 (methyl cinnamate), 알릴 헥사노에이트 (allyl hexanoate), 아이소아밀 아세테이트 (isoamyl acetate), 퍼라네올 (furaneol), 메틸 안트라닐레이트 (methyl anthranilate), 바닐린 (vanillin), 에틸 바닐린 (ethyl vanillin), 에틸 말톨 (ethyl maltol), 푸셀 오일 (fusel oil), 박하 (peppermint) 항료, 진피 (mandarin orange) 향료, 프로필렌 글리콜 (propylene glycol), 발효주정 (95%), 정제수로 구성된 조합향료 조성물로 후르츠 믹스 (fruits mix) 타입의 향취를 가지며, 뇌파분석시 전전두엽 Af3, Fp1, Fp2, Af4, Fpz 부위, 전두엽 Fc1, Fc2, Fc5, Fc6, F3, F4, F7, F8 부위, 측두엽 T3, T4, T7, T8, Cp6 부위, 두정엽 P7, P8, Cz, Fz 부위, 후두엽 O1 부위에서 RFA 지표를 감소시켜 두뇌의 안정을 돕는 특성을 갖는다.

향료는 향기를 전달하는 물질인 휘발성 유기화합물의 복합체로 분자량이 26~300 g/mol 인 것이 대부분이며, 비중은 1.0 전후이고, 성상은 액상, 수지상 또는 결정상으로 휘발성이 강하며 물에는 녹지 않으나 알코올에는 잘 녹는 특성을 갖는대. 향료는 재료에 따라 분류할 수 있는데 천연에서 얻을 수 있는 천연향료와 유기합성을 통해 얻을 수 있는 합성향료로 나뉜다.

천연향료는 동물에서 얻을 수 있는 동물성 향료와 식물에서 얻을 수 있는 식물성 향료로 나뉘는데, 동물성 향료에는 향유고래에서 얻는 앰버그리스(ambergris), 사향고양이에서 얻는 시벳(civetone), 사향노루에서 얻는 사향(muscone), 비버에서 얻는 해리향(castorium)을 들 수 있다. 식물성 향료는 전 세계적으로 약 1,500여 종의 식물로부터 채취가 가능한데 대표적인 식물성 향료로는 bergamot, clary sage, eucalyptus, grapefruit, jasmine, juniper, lavender, lemon, orange, patchouli, peppermint, rose, sandalwood, tea tree, vanilla, ylang-ylang, benzoin, cinnamon bark, atlas cedarwood, cypress, hyssop, mandarinm pine, roman chamomile, thyme, yarrow 등을 들 수 있다. 현재는 채취하기가 어려운 동물향료보다는 채취가 쉬운 식물향료가 시장에서 더 많이 판매되고 있다.

식물로부터 향료를 얻기 위한 방법은 식물의 종류와 추출부위에 따라 달라지는데 수증기증류법, 압착법, 휘발성 용매추출법, 초임계 이산화탄소를 이용하는 비휘발성 용매추출법이 사용되고 있다. 각 추출법의 장단점은 아래의 표 1 에 나타내었다.

향료 추출법 간의 장단점 비교

추출법	장 점	단 점
수증기 증류법	o 가장 경제적인 방법임. o 단시간에 많은 양을 추출할 수 있음	o 향기물질이 물과 열에 의해 분해될 수 있음.
압착법	o 열에 영향을 받지 않는다.	o 시트러스 계열의 오일만 추출 가능
휘발성 용매추출법	o 비교적 수율이 높음	o 휘발성 용매를 완전히 제거해야 함
비휘발성 용매추출법	o 용매를 제거할 필요가 없음	o 시간이 많이 필요 o 많은 노동력이 필요

향료는 휘발성의 유기화합물이므로 휘발시에는 인간의 비강내로 유입되면 비강내 후각수용체와 결합을 통해 전기적 신호를 일으키는 것으로 알려져 있다. 두뇌에서 발생하는 전기적ㆍ화학적 신호는 뇌 CT (computed tomography), MEG (magnetoencephalography), fMRI (functional magnetic resonance image), EEG (electroencephalography) 를 통해 얻을 수 있는데 특히 뇌파를 측정하는 EEG는 비침습적이고도 실시간적으로 데이터를 얻을 수 있는 특장점이 있다.

뇌파란 뇌 신경세포의 활동에 수반되어 생성되는 전기적 변화를 외부에서 측정하고 기록된 것인데, 뇌파를 통해 뇌의 기능적 변화를 쉽게 알 수 있다. 이때 일반적으로 두피상에서 측정되는 뇌파의 전위변동은 수 μV에서 수백 μV로 매우 낮은 전위를 갖기 때문에 두피상에 전극을 접착시켜 얻은 전위를 뇌파계를 통해 증폭한다. 이렇게 두피에서 발생한 전위를 전극으로 유도하고 뇌파계에 입력ㆍ증폭시켜 시간에 따른 전위를 측정하는 것을 뇌전도(electroencephalogram, EEG)라고 한다(윤중수. 2010. 임상뇌파학. 고려의학. p.7-14). EEG는 사용하는 전극이나 설치방법에 따라 뇌피질뇌파(electrocorticogram, ECoG), 접형전극뇌파(sphenoidal electrode EEG), 난원공전극뇌파(foramen ovale electrode EEG), 심부전극뇌파(depth electrode EEG) 등 여러 가지 방법이 개발되어 간단한 경련성 질환 등의 검사에 활용되고 있다.

인간의 뇌에서는 발생되는 뇌파로는 0.5~3Hz 주파수의 delta 파, 4~7Hz 주파수의 theta 파, 8~13Hz 주파수의 alpha 파, 14~30Hz 주파수의 beta 파, 그리고 30Hz 이상 주파수의 gamma 파가 있는데, delta 파는 서파(slow wave)로 0.5~3Hz의 주파수를 나타내며, 특히 깊은 잠에 빠져 있을 때 전두부에서 많이 검출되며 theta 파는 4~7Hz 주파수를 나타내며, 정신을 눈을 감고 깊은 명상에 빠지거나, 논리적 사고를 행하는 등의 초학습능력 상태일 때 발생하게 된다.

Alpha 파는 서파로 8~13Hz의 주파수와 10~150μV의 진폭을 나타내며 두정엽과 후두엽에서 잘 기록되며 정상 성인의 각성, 안정 상태에서 발생한다. alpah 파는 주파수에 따라 slow alpha 파(7~8Hz), mid alpha 파(9~11Hz), fast alpha 파(12~13Hz)로 구분되는데 slow alpha 파는 긴장이 풀려 있고, 잠들거나 휴식하는 방향으로 뇌가 집중하고 있는 상태에서 발생하게 된다. Mid alpha 파는 평상시의 사고 집중 상태로 긴장을 수반하지 않는 특징을 가지며, 명상, 창조적인 활동, 혹은 뇌에 새로운 정보나 지식을 효율적으로 주입할 때 나타나고, fast alpha 파는 긴장하여 집중할 때 나타나게 된다(이사은. 2011. 라임향과 클로브향이 뇌파에 미치는 영향. 강원대학교 석사학위논문).

Beta 파는 14~30 Hz의 주파수와 5~10μV의 낮은 진폭을 갖는 속파(fast wave)인데, 일반적인 작업을 하거나 의식적인 행동을 할 때 나타나며 정보처리와 같은 정신활동이 있을 때 활성화된다. Beta 파는 주파수 영역에 따라 slow beta 파(12-15Hz), mid beta 파(15-20Hz), 그리고 high beta 파(20-30Hz)로 구분되는데, slow beta 파는 SMR(sensory motor rhythm)파라고도 하며 신체의 움직임이 없는 운동감각 피질의 활동을 최소화한 상태에서 주의를 기울이는 등의 비교적 단순한 과제를 수행할 때 나타나며, mid beta 파는 특정한 주제에 대하여 집중하는 등의 사고활동을 수행할 때 나타난다. 그리고 high beta 파는 비교적 복잡한 추론이나 정신부하가 높은 편인 복잡한 정보처리 활동을 수행하거나 혹은 정서적인 긴장, 불안, 흥분상태에서 우세해진다(임영희, 김미숙. 2007. 운동강도에 따른 요가운동프로그램이 주의집중 관련 뇌파에 미치는 영향. 한국여가레크리에이션학회지 31(3):101-122). 적당한 긴장 속에 일상 행동을 하고 있을 때 주로 beta 파가 발생하여 일을 효과적으로 처리하지만, 스트레스가 심하여 지나친 긴장으로 흥분하게 되면 high beta 파가 발생하게 된다.

(어수리의 잎으로부터 추출된 어수리 천연정유를 포함하는 향장 조성물)에서 어수리(Heracleum moellendorffii) 천연정유는 뇌파 중 slow alpha 파의 감소와 high beta 파의 증가를 통해 정신집중 및 각성효과를 나타내었다 (김성문, 이사은, 연보람. 2013. 어수리 잎으로부터 추출된 어수리 천연정유를 포함하는 향장 조성물. 대한민국특허 10-1313255). (무궁화 잎 정유를 함유하는 향수 조성물)에서 김과 유(2005)는 인덴 (indene), 3-메틸스티렌 (3-methylstyrene), 베타-메틸스티렌 (beta-styrene), 베타-카리오필렌(beta-caryophyllene), 듀렌 (dureen) 등 총 13 종의 휘발성 유기화합물로 구성된 무궁화 잎 추출물에 hydroxy citronellal (15%) 10%, PEA (15%) 8%, benzoin (5%) 6%, benzyl acetate (10%) 6%, lyral (5%) 6%, terpineol (10%) 6%가 함유되어 있는 스위트 (sweet), 플로럴 (floral), 소프트 (soft), 파우더리 (powdery), 웜 (warm), 핑크 (pink) 한 향취를 갖는 무궁화 향수 조성물을 개발하였다 (대한민국 특허 10-1102552). (좌측 전전두엽 (Fp1) 부위에서 베타파를 감소시키고, 우측 전전두엽 (Fp2) 부위에서 SEF50 (spectral edge frequency 50%) 값을 감소시켜 심신을 이완시키고 안정을 유도하는 조합향료 조성물)에서 오렌지 (orange) 오일, 안젤리카 (angelica) 오일, 패출리 (patchouli) 오일, 샌달우드 (sandalwood) 오일, 갈락솔리드 (galaxolide), 리구스트랄 (ligustral), 리날룰 (linalool), 리날릴 아세테이트 (linalyl acetate), 릴리알 (lilial), 바닐린 (vanillin), 스티랄릴 아세테이트 (styrallyl acetate), 시스-3-헥세닐 살리실레이트 (cis-3-hexenyl salicylate), 신나믹 알데히드 (cinnamic aldehyde), 알릴 아밀 글리콜레이트 (allyl amyl glycolate), 에틸 말톨 (ethyl maltol), 칸톡살 (canthoxal), 토날라이드 (tonalide), 헤디온 (hedion) 으로 구성된 조합향료 조성물은 뇌파분석시 인간의 인지기능이 고도로 집중된 좌측 전전두엽 부위의 상대적 베타파(relative beta power)를 유의성 있게 감소시킬 뿐만 아니라 우측 전전두엽 부위의 SEF50 값을 유의성 있게 감소시켜 심신을 이완시키고 안정화시키는 특성을 갖는 것으로 기록되어 있다 (대한민국 특허 10-134952). (좌측 전전두엽 부위(Fp1)의 절대 로우 베타파(absolute low beta power spectrum)를 감소시키고, 우측 두정엽 부위(P4)의 절대 하이 베타파(absolute high beta power spectrum)를 증가시키며, 또한 좌측 두정엽 부위 (P3) 및 우측 두정엽 부위(P4)에서 RMT 지표(ratio of mid beta to theta; 세타파에 대한 중간 베타파의 비)를 증가시켜 주의 집중력을 향상시키는 특성을 갖는 향료 조성물)에서 라벤더(lavender)오일, 레몬(lemon)오일, 바질(basil)오일, 버가모트(bergamot)오일, 베티버(vetiver)오일, 아코러스(acorus)오일, 패츌리(patchouli)오일, 페티그레인(petitgrain)오일, 메틸 이오논 감마(methyl ionone gamma), 벤질 아세테이트(benzyl acetate), 시트랄(citral), 에버닐(evernyl), 유게놀(eugenol), 쿠마린(coumarin), 헤디온(hedion), 헥실 신나믹 알데히드(hexyl cinnamic aldehyde), 헬리오날(helional)로 구성된 조합향료는 시트러스(citrus), 코니퍼러스(coniferous), 그린(green), 허벌(herbal), 민티(minty), 오일리(oily), 파우더리(powdery), 스파이시(spicy)한 향취를 갖는다. 그리고 조합향료를 EEG를 이용한 뇌파분석시 좌측 전전두엽 부위(Fp1)의 절대 로우 베타파(absolute low beta power spectrum)를 통계학적으로 유의성 있게 감소시키고, 우측 두정엽 부위(P4)의 절대 하이 베타파(absolute high beta power spectrum)를 통계학적으로 유의성 있게 증가시키며, 또한 좌측 두정엽 부위(P3) 및 우측 두정엽 부위(P4)에서 RMT 지표(ratio of mid beta to theta; 세타파에 대한 중간 베타파의 비)를 통계학적으로 증가시켜 주의 집중력을 향상시키는 특성을 갖는다고 기록되어 있다 (대한민국 특허 10-72754). (오미자 정유와 참당귀 정유를 유효성분으로 함유하는 심리적 안정 및 스트레스 완화용 향료 조성물)에서 오미자 정유와 참당귀 정유의 조합향료는 흡입 전과 비교하여 흡입 중 좌측 두정엽에서 뇌파지표인 RFA의 증가, 우측 두정엽에서 RLB의 증가, 우측 두정엽에서 RST의 증가, 좌측 전전두엽에서 SEF90의 감소, 우측 및 좌측 두정엽에서 ASEF의 증가를 유도하는 것으로 기록되어 있다 (대한민국 특허 10-2016-0112927).

(기술문헌 1) 뇌파는 다양한 요인에 의해 영향을 받는데 천연정유 역시 뇌파에 영향을 주는 요인으로 보고되어 있다. 쾌향의 라임 천연정유 흡입은 뇌의 우측 측두엽 부위에서 low beat 파를 증가시켰고, 우측 전두엽과 좌측 측두엽 부위에서 mid beta 파를 증가시켰는데(이사은. 2012. 라임향과 클로브향이 뇌파에 미치는 영향. 강원대학교 석사학위논문), 이러한 결과는 라임 천연정유에 함유되어 있는 휘발성 향료물질들이 고도의 주의집중, 인지작용과 함께 각성을 일으켰으리라 추론된다. 또한 클로브 천연정유의 흡입은 뇌의 좌우 전전두엽, 좌우 전두엽, 우측 측두엽 부위에서 fast alpha 파, 그리고 좌측 두정엽 부위에서 mid beta 파를 증가시켰는데 이는 클로브에 함유되어 있는 휘발성 향료물질들이 뇌를 안정된 상태에서 창의력, 과학적, 논리적 사고에 몰입시켜 집중력을 강화시켰다는 것을 나타낸다(이사은. 2012. 라임향과 클로브향이 뇌파에 미치는 영향. 강원대학교 석사학위논문). (기술문헌 2) 향료는 뇌파에 영향을 미치는데 향료의 종류에 따라 상이한 뇌파를 발생시키는 것으로 알려져 있다. 라벤터 향료를 포도씨 정유에 희석시켜 피험자들에게 자극한 결과, 전두엽에서 세타파와 알파파가, 그리고 측두엽에서 알파파와 베타파가 증가되었는데 이러한 뇌파변화는 피험자들의 긴장완화에 도움을 주는 것으로 보고되었다 (전기영, 김재문, 이일근, 김지현, 주은연, 홍승봉, 변홍식, 이주영. 2004. 방향성 후각자극에 의한 대뇌피질의 활성: Low Resolution Electromagrnetic Tomography(LOREATA)를 이용한 비모수 통계 지도. 대한신경과학회지 22(4):334-339). (기술문헌 3) 김(2003)은 중년 여성을 대상으로 버가못, 제라늄, 라벤더, 클라리세이지를 혼합한 졍유를 흡입하도록 했을 때 좌우 전두엽에서 알파파가 증가했음을 확인하였다 (김정숙. 2003. 향기흡입이 중년기 여성의 심리와 생리 반응에 미치는 효과. 연세대학교 대학원 박사논문. P.110). (기술문헌 4) 서 등(2016)은 구상나무 향료를 피험자들의 한쪽 코와 양쪽 코로 흡입시킨 후 뇌파 변화를 측정한 결과, 한쪽 코로 흡입한 경우 앱솔루트 베타파와 세타파가 감소된 반면 양쪽 코로 흡입한 경우에는 앱솔루트 알파파와 앱솔루트 하이알파파가 증가시켰다고 보고하였는데 이와 같은 결과는 어느 쪽 코로 향료를 흡입했느냐에 따라 뇌파 변화가 달리 나타난다는 것을 보여주고 있다 (Seo M, Sowndhararajan K, Kim S. 2016. Influence of binasal and uninasal inhalations of essential oil of Abies koreana twigs on electroencephalographic activity of human. Behavioural Neurology. ID 9250935). (기술문헌 5) 김 등(2017)은 화학식과 분자량은 같으면서도 화학구조가 다른 구조이성질체인 알파-피넨(alpha-pinene)과 베타-피넨(beta-pinene)을 피험자들에게 흡입시킨 후 각각의 화합물이 인간의 뇌파에 어떠한 영향을 미치는지를 연구한 결과, 여성의 경우 알파-피넨은 앱솔루트 알파파, 앱솔루트 베타파가 유의성 있게 증가시킨 반면, 베타-피넨은 앱솔루트 하이 알파파와 베타파를 증가시켜 같은 성별이라도 다른 뇌파를 발생시킨다는 것을 보고하였다 (Kim M, Sowndhararajan K, Park S, Kim S. 2017. Effect of inhalation of isomers, (+)-alpha-pinene and (+)-beta-pinene on human electroencephalographic activity according to gendere difference. European Joural of Integrative Medicine. 17:33-39).

본 발명은 전전두엽 Af3, Fp1, Fp2, Af4, Fpz 부위, 전두엽 Fc1, Fc2, Fc5, Fc6, F3, F4, F7, F8 부위, 측두엽 T3, T4, T7, T8, Cp6 부위, 두정엽 P7, P8, Cz, Fz 부위, 후두엽 O1 부위에서 RFA 지표를 감소시켜 두뇌의 안정을 유도하는 후르츠 믹스 향취를 갖는 조합향료 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 전전두엽 Af3, Fp1, Fp2, Af4, Fpz 부위, 전두엽 Fc1, Fc2, Fc5, Fc6, F3, F4, F7, F8 부위, 측두엽 T3, T4, T7, T8, Cp6 부위, 두정엽 P7, P8, Cz, Fz 부위, 후두엽 O1 부위에서 RFA 지표를 감소시켜 두뇌의 안정을 유도하는 조합향료 조성물은 (a) 다양한 천연 및 합성향료를 이용한 향료 조성물 제작 단계, (b) 향료 조성물의 선호도 조사 단계, (c) 향료 조성물의 향취평가 단계, (d) 향료 조성물의 뇌파분석 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 향료 조성물은 에틸 아세테이트 (ethyl acetate), 에틸 부티레이트 (ehtyl butyrate), 에틸 아이소발레레이트 (ethyl isovalerate), 벤질 알코올 (benzyl alcohol), 메틸 시나메이트 (methyl cinnamate), 알릴 헥사노에이트 (allyl hexanoate), 아이소아밀 아세테이트 (isoamyl acetate), 퍼라네올 (furaneol), 메틸 안트라닐레이트 (methyl anthranilate), 바닐린 (vanillin), 에틸 바닐린 (ethyl vanillin), 에틸 말톨 (ethyl maltol), 푸셀 오일 (fusel oil), 박하 (peppermint) 향료, 진피 (mandarin orange) 향료, 프로필렌 글리콜 (propylene glycol), 발효주정 (95%), 정제수로 구성된 것으로 후르츠 믹스 향취를 특징으로 하고, 향료 조성물 흡입시 전전두엽 Af3, Fp1, Fp2, Af4, Fpz 부위, 전두엽 Fc1, Fc2, Fc5, Fc6, F3, F4, F7, F8 부위, 측두엽 T3, T4, T7, T8, Cp6 부위, 두정엽 P7, P8, Cz, Fz 부위, 후두엽 O1 부위에서 RFA 지표를 감소시켜 두뇌의 안정을 돕는 특징이 있다.

본 발명의 조합향료 조성물은 흡입시 전전두엽 Af3, Fp1, Fp2, Af4, Fpz 부위, 전두엽 Fc1, Fc2, Fc5, Fc6, F3, F4, F7, F8 부위, 측두엽 T3, T4, T7, T8, Cp6 부위, 두정엽 P7, P8, Cz, Fz 부위, 후두엽 O1 부위에서 RFA 지표를 감소시켜 두뇌의 안정을 돕는 특징이 있으므로, 안정을 필요로 하는 대중 소비자들에게 제공할 수 있는 다양한 향장(fragrance)과 향미(flavor) 관련 산업제품의 개발에 응용될 수 있다.

도 1은 뇌파측정기기 QEEG-64FX.
도 2는 뇌파측정을 위한 32 지점의 위치 및 명칭.
도 3는 뇌파측정을 위하여 뇌파캡을 착용한 피실험자.
도 4는 후르츠 믹스 향취의 조합향료 4 흡입 전과 흡입 중의 RFA power spectrum 변화에 대한 3D mapping

본 발명의 내용을 하기의 실시예를 통하여 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 다만, 본 발명의 권리 범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고 그와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.

실시예 1. 천연향료와 합성향료를 이용한 후르츠 믹스 타입의 향료 조합

본 발명의 후르츠 믹스 타입 향료 조성물의 원료는 천연에서 추출하여 얻은 천연향료와 유기합성을 통하여 얻은 합성향료로 구분된다. 사용된 천연향료는 푸셀 오일 (fusel oil), 박하 (peppermint) 향료, 진피 (mandarin orange) 향료 이었고, 사용된 합성향료는 에틸 아세테이트 (ethyl acetate), 에틸 부티레이트 (ehtyl butyrate), 에틸 아이소발레레이트 (ethyl isovalerate), 벤질 알코올 (benzyl alcohol), 메틸 시나메이트 (methyl cinnamate), 알릴 헥사노에이트 (allyl hexanoate), 아이소아밀 아세테이트 (isoamyl acetate), 퍼라네올 (furaneol), 메틸 안트라닐레이트 (methyl anthranilate), 바닐린 (vanillin), 에틸 바닐린 (ethyl vanillin), 에틸 말톨 (ethyl maltol), 프로필렌 글리콜 (propylene glycol) 이었다.

후르츠 믹스 타입의 조합향료를 개발하기 위한 천연향료와 합성향료의 조성물과 조성비는 표 2에 나타내었다.

후르츠 믹스 타입의 조합향료 개발을 위한 조성물과 조성비

향료명		조성비 (%)
		조합 향료 1	조합 향료 2	조합 향료 3	조합 향료 4	조합 향료 5	조합 향료 6	조합 향료 7	조합 향료 8
합성 향료	에틸 아세테이트	0.1	0.1	0.1	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
	에틸 부티레이트	1.1	1.0	0.9	0.8	0.7	0.6	0.5	0.4
	에틸 아이소발레레이트	0.1	0.1	0.2	0.2	0.4	0.5	0.6	0.7
	벤질알코올	1.5	1.4	1.2	1.0	0.7	0.5	0.3	0.1
	메틸 시나메이트	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
	알릴 헥사노에이트	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
	아이소아밀 아세테이트	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
	퍼라네올	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
	메틸 안트라닐레이트	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
	바닐린	1.0	1.1	1.2	1.3	1.4	1.5	1.6	1.7
	에틸 바닐린	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8
	에틸 말톨	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
	프로필렌 글리콜	20.0	20.0	20.0	20.0	20.0	20.0	20.0	20.0
천연 향료	푸셀 오일	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
	박하 향료	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
	진피 향료	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
발효주정 (95%)		51.6	51.6	51.6	51.6	51.6	51.6	51.6	51.6
정제수		23.0	23.0	23.0	23.0	23.0	23.0	23.0	23.0
합 계		100	100	100	100	100	100	100	100

실시예 2. 후르츠 믹스 타입의 조합향료의 선호도 조사

본 실시예 1에서 조향된 8종의 조합향료에 대한 선호도 조사를 최소 6개월 이상의 후각훈련이 되어 있는 전문가 패널 7명이 수행하였다. 본 실시예 2에 참여한 전문가들은 모두 20대이었으며, 이들은 대학 혹은 대학원에 재학 중이었다. 각각의 조합향료를 분무기를 이용하여 시향지(0.5 cm x 13 cm)에 뿌려 적신 다음, 코로부터 5cm 되는 위치에서 향을 맡고 가장 선호하는 향료에 10점, 가장 비선호하는 향료에 0점을 주도록 하였다. 선호도 결과를 바탕으로 평균값을 구하였고, 이를 표 3에 나타내었다.

후르츠 믹스 타입의 조합향료 8종에 대한 선호도 조사

선호도	조성비 (%)
	조합 향료 1	조합 향료 2	조합 향료 3	조합 향료 4	조합 향료 5	조합 향료 6	조합 향료 7	조합 향료 8
평균값	7.8	6.5	8.9	4.5	5.5	9.5	8.7	5.5

실시예 3. 후르츠 믹스 타입의 조합향료 6의 향취 평가

본 실시예 2에서 가장 선호도가 높았던 조합향료 6에 대한 향취를 강원대학교 향수개발동아리 Rose of Sharon의 전문 패널 5명에게 의뢰하여 평가하였다. 향취는 정유의 향기 특징을 구분하는 향료 평가용어에 따라 평가하였다.

후르츠 믹스 타입의 조합향료 6의 향취

향취타입	조합향료 6 향취
알데히드 (aldehyde)
애니멀릭 (animalic)
발사믹 (balsamic)
시트러스 (citrus)	●
코니퍼러스 (coniferous)
얼티 (earthy)
플로랄 (floral)	●
프루티 (fruity)	●
그린 (green)
허벌 (herbal)	●
메디시널 (medicinal)
민티 (minty)
마린 (marine)
? (wet)
무스키 (musky)
오일리 (oily)
오리엔탈 (oriental)
파우더리 (powdery)	●
스모키 (smoky)
스파이시 (spicy)
스위트 (sweet)	●
우디 (woody)

실시예 4. 후르츠 믹스 타입의 조합향료 6의 뇌파 측정 및 데이터 분석

본 실시예 3의 후르츠 믹스 타입 향취를 갖는 조합향료 6를 인간이 흡입하였을 때 뇌파가 어떻게 변화되는지를 실험하였다. 뇌파 측정에 사용한 기기는 QEEG-64FX(LAXTHA Inc. Korea)이었으며(도 2), 피험자의 뇌파신호 측정은 LAXTHA의 데이터 수집 장비 및 분석프로그램(Telescan)을 이용하였다. 피험자들에게 10~20 국제표준 전극 부착법(도 1)을 이용하여 32개의 접지전극을 뇌파전용 Electro-Gel(Electro-Cap Internationals, Inc. U.S.A.)을 사용하여 좌측과 우측 전전두엽 (Fp1, Fp2, Fpz, Af3, Af4, Afz), 좌측과 우측 전두엽 (F3, F4, F7, F8, Fz, Fc1, Fc2, Fc5, Fc6), 좌측과 우측 측두엽 (T3, T4, T7, T8, Cp5, Cp6), 좌측과 우측 두정엽 (P3, P4, P7, P8, Cp1, Cp2, Cz, Pz), 좌측과 우측 후두엽 (O1, O2, Oz) 부분에 부착하고 오른쪽과 왼쪽 귓불에도 각각 그라운드 및 레퍼런스 전극을 부착하였다(도 1, 2). 피험자가 눈을 감은 상태에서의 무자극과 후르츠 믹스 타입의 조합향료 6의 흡입(유자극)으로 하여 각각 45초씩 측정하였다.

도 1. 뇌파측정기기 QEEG-64FX.

도 2. 뇌파측정을 위한 32 지점의 위치 및 명칭.

도 3. 뇌파측정을 위하여 뇌파캡을 착용한 피실험자.

후르츠 믹스 조합향료 6에 대한 뇌파측정을 통해 얻어진 데이터는 피험자의 뇌파신호 중 대표적인 30초간의 뇌파신호만을 추출하여 뇌파일괄처리 프로그램(batch processing)으로 수치화 및 영상화 하였으며 이를 통계분석 소프트웨어 프로그램인 SPSS(SPSS 23.0 version)를 이용하여 대응표본 T 검정을 수행하였다. 본 실시예에서 데이터 분석을 위한 뇌파지표의 종류는 표 5에, 그리고 각각의 뇌파 지표의 의미는 표 6에 나타내었다.

데이터 분석에 사용된 뇌파지표의 종류

No.	분석 지표	뇌파분석 지표의 전체 이름	파장대(Hz)
1	AT	Absolute Theta Power Spectrum	4~8
2	AA	Absolute Alpha Power Spectrum	8~13
3	AB	Absolute Beta Power Spectrum	13~30
4	AG	Absolute Gamma Power Spectrum	30~50
5	AFA	Absolute Fast Alpha Power Spectrum	11~13
6	ASA	Absolute Slow Alpha Power Spectrum	8~11
7	ALB	Absolute Low Beta Power Spectrum	12~15
8	AMB	Absolute Mid Beta Power Spectrum	15~20
9	AHB	Absolute High Beta Power Spectrum	20~30
10	RT	Relative Theta Power Spectrum	(4~8) / (4~50)
11	RA	Relative Alpha Power Spectrum	(8~13) / (4~50)
12	RB	Relative Beta Power Spectrum	(13~30) / (4~50)
13	RG	Relative Gamma Power Spectrum	(30~50) / (4~50)
14	RFA	Relative Fast Alpha Power Spectrum	(11~13) / (4~50)
15	RSA	Relative Slow Alpha Power Spectrum	(8~11) / (4~50)
16	RLB	Relative Low Beta Power Spectrum	(12~15) / (4~50)
17	RMB	Relative Mid Beta Power Spectrum	(15~20) / (4~50)
18	RHB	Relative High Beta Power Spectrum	(20~30) / (4~50)
19	RST	Ratio of SMR to Theta	(12~15) / (4~8)
20	RMT	(Ratio of Mid Beta to Theta)	(15~20) / (4~8)
21	RSMT	Ratio of (SMR~Mid Beta) to Theta	(12~20) / (4~8)
22	RAHB	Ratio of Alpha to High Beta	(8~13) / (20~30)
23	SEF50	Spectral Edge Frequency 50%	4~50
24	SEF90	Spectral Edge Frequency 90%	4~50
25	ASEF	Spectral Edge Frequency 50% of Alpha Spectrum Band	8~13

데이터 분석에 사용된 뇌파 지표의 의미

No.	분석 지표	의미
1	AT	Theta파의 절대파워 (명상, 졸릴때)
2	AA	Alpha파의 절대파워 (이완, 안정)
3	AB	Beta파의 절대파워 (긴장, 각성, 활성, 인지작용)
4	AG	Gamma파의 절대파워 (고도의 인지작용 또는 불안, 흥분)
5	AFA	Fast alpha파의 절대파워 (편안하면서 몰입, 창의력)
6	ASA	Slow alpha파의 절대파워 (이완)
7	ALB	Low beta파의 절대파워, SMR파라고도 함 (주의나 경계)
8	AMB	Mid beta파의 절대파워 (집중, 주의)
9	AHB	High beta파의 절대파워 (스트레스, 정신부하, 긴장)
10	RT	전체 중 theta파의 비율
11	RA	전체 중 alpha파의 비율
12	RB	전체 중 beta파의 비율
13	RG	전체 중 gamma파의 비율
14	RFA	전체에서 fast alpha파의 비율
15	RSA	전체에서 slow alpha파의 비율
16	RLB	전체에서 low beta파의 비율
17	RMB	전체에서 mid beta파의 비율
18	RHB	전체에서 high beta파의 비율
19	RST	전체 중 SMR파에서 theta파의 비율
20	RMT	전체 중 mid beta파에서 theta파의 비율
21	RSMT	SMR~mid beta파/theta파 (뇌파집중지표)
22	RAHB	Alpha파/high beta파 (안정 및 이완도)
23	SEF50	Median Frequency 뇌 활성도 (뇌파각성)
24	SEF90	Median Frequency 뇌 활성도 (정신부하, 스트레스)
25	ASEF	Alpha파의 SEF50 (쾌적성: fast alpha파가 많음)

본 발명의 실시예 2에서 가장 선호도가 높았던 조합향료 6이 인간의 뇌파에 미치는 영향을 알아본 결과, 25개의 뇌파지표 중 RFA 지표에서만 통계학적인 유의차가 나타났으며(p<0.05), 나머지 지표들에서는 차이가 없는 것으로 나타났다. 그러므로 본 실시예에서는 통계학적으로 유의차이를 보인 RFA 지표만을 설명한다.

본 발명의 실시예 2에서 가장 선호도가 높았던 조합향료 6은 전전두엽 Af3, Fp1, Fp2, Af4, Fpz 부위, 전두엽 Fc1, Fc2, Fc5, Fc6, F3, F4, F7, F8 부위, 측두엽 T3, T4, T7, T8, Cp6 부위, 두정엽 P7, P8, Cz, Fz 부위, 후두엽 O1 부위에서 RFA 지표를 통계학적으로 유의미하게 감소시켰는데 (p<0.05) 그 결과값은 표 7에 나타내었다. 그리고 그 결과값을 가지고 영상화 시킨 자료는 3D mapping 으로 도 4에 나타내었다. RFA 지표는 뇌파 스펙트럼에서 전체 주파수 영역의 절대파워에 대한 fast alpha 대역의 절대파워 비로서 fast alpha파 영역(11~13 Hz)을 전체 주파수 영역(4~50Hz)으로 나누어 준 상대 파워 스펙트럼 값을 의미한다.

본 발명의 후르츠 믹스 향취의 조합향료 6은 두뇌의 안정을 유도하는 것에 도움을 주는 것으로 평가된다.

후르츠 믹스 향취의 조합향료 6 흡입 전과 흡입 중의 RFA (relative fast alpha) power spectrum의 변화

RFA (Relative fast alpha power spectrum)
Site	Inhalation	N	Mean	SD	t-test	p
Fp1	Before	20	0.0232	0.0052	2.8362	0.0106
	During	20	0.0206	0.0046
Fp2	Before	20	0.0240	0.0054	2.1762	0.0424
	During	20	0.0202	0.0045
F3	Before	20	0.0228	0.0051	2.7619	0.0124
	During	20	0.0200	0.0045
F4	Before	20	0.0230	0.0051	2.8761	0.0097
	During	20	0.0200	0.0045
T3	Before	20	0.0224	0.0050	2.7743	0.0121
	During	20	0.0200	0.0045
T4	Before	20	0.0221	0.0049	2.8942	0.0093
	During	20	0.0199	0.0044
O1	Before	20	0.0228	0.0051	2.2542	0.0362
	During	20	0.0228	0.0051
F7	Before	20	0.0227	0.0051	2.8347	0.0106
	During	20	0.0200	0.0045
F8	Before	20	0.0233	0.0052	2.4489	0.0242
	During	20	0.0202	0.0045
T7	Before	20	0.0221	0.0049	2.8251	0.0108
	During	20	0.0197	0.0044
T8	Before	20	0.0224	0.0050	2.9134	0.0089
	During	20	0.0198	0.0044
P7	Before	20	0.0222	0.0050	2.8024	0.0114
	During	20	0.0201	0.0045
P8	Before	20	0.0220	0.0049	2.1476	0.0449
	During	20	0.0213	0.0048
Cz	Before	20	0.0222	0.0050	2.3779	0.0281
	During	20	0.0204	0.0046
Fz	Before	20	0.0236	0.0053	2.4936	0.0220
	During	20	0.0203	0.0045
Fpz	Before	20	0.0231	0.0052	2.8053	0.0113
	During	20	0.0204	0.0046
Af3	Before	20	0.0232	0.0052	2.9159	0.0089
	During	20	0.0206	0.0046
Af4	Before	20	0.0240	0.0054	2.1821	0.0419
	During	20	0.0204	0.0046
Fc1	Before	20	0.0227	0.0051	2.8295	0.0107
	During	20	0.0198	0.0044
Fc2	Before	20	0.0222	0.0050	2.8832	0.0095
	During	20	0.0197	0.0044
Fc5	Before	20	0.0230	0.0051	2.3918	0.0273
	During	20	0.0201	0.0045
Fc6	Before	20	0.0228	0.0051	2.9422	0.0084
	During	20	0.0198	0.0044
Cp6	Before	20	0.0232	0.0052	2.8083	0.0112
	During	20	0.0202	0.0045

본 실시예의 후르츠 믹스 향취의 조합향료 6에 의한 RFA power spectrum 변화를 brain map으로 도식화 한 것을 도 4에 나타내었다. 조합향료 6을 흡입 전과 흡입 중에 뇌가 전반적으로 붉은색에서 파란색으로 크게 변화된 것을 알 수 있다.

도 4. 후르츠 믹스 향취의 조합향료 6 흡입 전과 흡입 중의 RFA power spectrum 변화에 대한 3D mapping

본 실시계 4의 뇌파 분석 결과들은 후르츠 믹스 향취를 나타내는 조합향료 6이 피험자들의 뇌 부위의 좌측 및 우측 전전두엽, 좌측 및 우측 전두엽, 좌측 및 우측 측두엽, 좌측 및 우측 두정엽, 그리고 좌측 후두엽에서 뇌파변화를 통계학적으로 유의성있게 변화시켰다는 것을 나타내었다. 뇌 부위중 전전두엽은 전체 피질의 1/3 가량을 차지하며, 전두피질의 비운동영역으로 가장 뚜렷한 인지부위로 밝혀져 있다. 전전두엽은 활동시작, 계획, 핵심정보의 유지, 하나의 사고에서 다른 사고로의 세트 변화, 자신의 행동효과를 감시, 계획의 갈등요소 탐색 및 해결, 그리고 비효과적이거나 해가되는 계획이나 행동의 억제와 같은 특수 기능을 수행하는 것으로 알려져 있다 (강봉균 역. 2012. 인지, 뇌, 의식. 교보문고). 전두엽은 대뇌피질의 용적 중 약 41%를 차지하고 있으며, 운동을 담당하는 부위로서 체감각 영역과 긴밀하게 연결되어있어서 운동을 계획할 뿐만 아니라 출력도 담당하고 있다. 측두엽은 대뇌피질의 용적 중 약 22%를 차지하며 언어를 처리하는 청각영역으로 잘 알려져 있다. 청각피질은 측두엽의 위쪽 둑방과 실비안열 안쪽에 위치하고 있으며, 청각피질 바로 뒤에 인간의 언어를 이해하는 베르니케 영역이 위치하고 있다. 또한 측두엽은 기억 기능에서 중요한 역할도 수행하며, 신앙의 원천으로 종교적 믿음의 근원 부위로도 잘 알려져 있다. 두정엽은 대뇌피질의 약 19%를 차지하며 그 앞에는 체감각피질이 위치하기 때문에 촉각, 청각, 후각, 그리고 미각에서 들어오는 방대한 양의 감각 정보를 운동출력 하는 것을 담당하고 있다. 마지막으로 후두엽은 대뇌피질의 약 18%를 차지하고 있으며 피질의 맨 뒷쪽에 자리하고 칼라린열 속에 숨어 있다. 후두엽은 시각정보를 처리하는 부위로 잘 알려져 있다.

본 실시예 4의 뇌파변화는 조합향료 6에 함유되어 있는 후르츠 믹스 향취의 휘발성 유기화합물들이 만들어 내었는데, 피험자들이 조합향료 6를 흡입하면 이에 함유되어 있는 휘발성 유기화합물들이 비강내 후각상피층(olfactory epithelium)에 있는 mucos에 녹아 후각 결합 단백질(olfactory binding protein)과 결합하고, 이때 발생하는 전기적인 신호가 axon을 따라 후각멍울 (olfactory bulb)에 도달하게 된다. 후각멍울은 두뇌의 전두엽 부위에 위치하는 것으로 전기적인 시그널을 후각로(olfactory tract)를 따라서 후각피질(piriform cortex)로 전달하고, 후각피질에서 전기적인 시그널이 전전두엽까지 전달되는 것이 알려져 있으므로 (R. J. Zatorre, M. Jones-Gotman, A. C. Evans and E. Meyer. 1992. Functional localization and lateralization of human olfactory cortex. Nature 360:339-340; R. Axel. 1995. The molecular logic of smell. Scientific American. October. 154-159; 박태현, 윤응식. 1998. 냄새의 인지과정과 후각 센서. 한국생물공학회지 13(6):631-637), 조합향료 6에 의한 전기적인 시그널 역시 위에서 언급된 후각통로를 따라 대뇌피질의 전반에 걸쳐 전달되었을 것이라 추론된다.

향장(fragrance)산업제품과 향미(flavor)산업제품에 응용 및 이용 가능함

Claims (3)

1. 에틸 아세테이트 0.2 중량%, 에틸 부티레이트 0.6 중량%, 에틸 아이소발레레이트 0.5 중량%, 벤질 알코올 0.5 중량%, 메틸 시나메이트 0.2 중량%, 알릴 헥사노에이트 0.2 중량%, 아이소아밀 아세테이트 0.2 중량%, 퍼라네올 0.2 중량%, 메틸 안트라닐레이트 0.2 중량%, 바닐린 1.5 중량%, 에틸 바닐린 0.6 중량%, 에틸 말톨 0.2 중량%, 푸셀 오일 0.1 중량%, 박하 향료 0.1 중량%, 진피 향료 0.1 중량%, 프로필렌 글리콜 20.0 중량%, 95% 발효주정 51.6 중량%, 정제수 23.0 중량%를 유효성분으로 포함하는 후르츠 믹스 향취의 향료 조성물
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서 EEG(electroencephalography)를 이용한 뇌파분석시 전전두엽 Af3, Fp1, Fp2, Af4, Fpz 부위, 전두엽 Fc1, Fc2, Fc5, Fc6, F3, F4, F7, F8 부위, 측두엽 T3, T4, T7, T8, Cp6 부위, 두정엽 P7, P8, Cz, Fz 부위, 후두엽 O1 부위에서 RFA(Relative Fast Alpha Power Spectrum) 지표를 감소시켜 인간의 두뇌를 안정시켜 편안한 상태로 만들어주는 특성을 갖는 향료 조성물

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