KR20190024623A - 팔마로사 오일을 포함하는 심리적 안정용 에센셜 오일 조성물 및 멀티모달 생체신호 측정기술을 이용한 심리적 안정용 에센셜 오일 조성물의 향취 효능 검증방법 - Google Patents

팔마로사 오일을 포함하는 심리적 안정용 에센셜 오일 조성물 및 멀티모달 생체신호 측정기술을 이용한 심리적 안정용 에센셜 오일 조성물의 향취 효능 검증방법 Download PDF

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조시영
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(주)아모레퍼시픽
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Abstract

본 발명은 팔마로사 오일을 통한 아로마테라피에 의하여 심리적 안정을 추구할 수 있는 에센셜 오일 조성물 및 팔마로사 오일 아로마테라피의 심리적 안정 효능을 과학적으로 입증할 수 있는 멀티모달 생체신호 측정기술을 이용한 에센셜 오일 조성물의 향취 효능 검증방법에 관한 것이다.

Description

팔마로사 오일을 포함하는 심리적 안정용 에센셜 오일 조성물 및 멀티모달 생체신호 측정기술을 이용한 심리적 안정용 에센셜 오일 조성물의 향취 효능 검증방법{Essential oil composition for psychological stability including a palmarosa oil and method for verifying fragrance efficacy of the essential oil composition for psychological stability using multi-modal bio-signal measurement technology}
본 발명은 팔마로사 오일의 향취 효능 및 그 검증방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 팔마로사 오일을 통한 아로마테라피에 의하여 심리적 안정을 추구할 수 있는 에센셜 오일 조성물 및 팔마로사 오일 아로마테라피의 심리적 안정 효능을 과학적으로 입증할 수 있는 멀티모달 생체신호 측정기술을 이용한 에센셜 오일 조성물의 향취 효능 검증방법에 관한 것이다.
현대인은 직장 및 가정 등에서 업무나 인간관계 등의 다양한 요인에 의해 과중한 스트레스를 겪고 있으며, 이는 성격 변화나 건강 악화로 이어져 사회생활 및 가정생활을 유지하지 못하는 문제가 발생하고 있다. 이와 같은 문제점을 해소하기 위해서는, 스트레스의 근원적인 유발 요인을 제거하는 것이 바람직하나, 현 시대를 살아가는 인간에게는 피할 수 없는 숙명으로 받아들여지고 있다. 이에, 현대인들은 스트레스를 해소시키기 위한 방안으로서, 운동 등의 동적인 방법이나 아로마테라피(aromatherapy) 등의 정적인 치료법에 의하고 있다.
이 중, 아로마테라피는 동적이지 않아 포도당 소모에 의한 피로감 발생을 최소화 할 수 있고, 제품의 단가 또한 높지 않아 남녀노소 누구나 큰 부담 없이 이용 가능한 치료법으로, 간단하게 심리 안정을 추구할 수 있다는 점에서 그 사용이 점차 증가하고 있다. 따라서, 이와 같은 아로마테라피는 심리 상태가 정상적인 일반인 뿐만 아니라, 심리적 불안감을 나타내는 사람들에게 있어서도 매우 효과적일 수 있다. 따라서, 정서적 반응과 관계가 있는 향(fragrance)을 이용하여, 심리적 안정을 추구할 수 있는 기술에 대한 개발 및 효능 연구가 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명의 목적은, 팔마로사 오일을 통한 아로마테라피에 의해 심리적 안정을 추구할 수 있는 팔마로사 오일을 포함하는 심리적 안정용 에센셜 오일 조성물 및 팔마로사 오일 아로마테라피의 심리적 안정 효능을 과학적으로 입증할 수 있는, 멀티모달 생체신호 측정기술을 이용한 심리적 안정용 에센셜 오일 조성물의 향취 효능 검증방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 팔마로사 오일을 유효성분으로 포함하는 심리적 안정용 에센셜 오일 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은, (a) 상기 에센셜 오일 조성물 향취를 인체의 비강을 통하여 흡입시키는 단계; 및 (b) 향취 흡입 시점의 심박 수와 흡입 이후의 최저 심박수 간 차이를 확인하는 심박 수 분석 단계, (c) 향취 흡입 시점의 피부전기활성도(EDA)와 흡입 이후의 최저 피부전기활성도 간 차이를 확인하는 피부 전도도 분석 단계, (d) 향취 흡입 시점의 손 끝 온도와 흡입 이후의 손 끝 최고 온도 간 차이를 확인하는 체온 변화 분석 단계 및 (e) 향취 흡입 후 하기 식 1로 표시되는 뇌파의 알파 파와 베타 파의 파워 스펙트럼 비율을 통하여 안정감 지수(RI)를 확인하는 EEG 신호 뇌파 분석 단계 중 어느 하나 이상의 단계;를 포함하는 멀티모달 생체신호 측정기술을 이용한 심리적 안정용 에센셜 오일 조성물의 향취 효능 검증방법을 제공한다.
[식 1]
Figure pat00001
상기 식 1에서, αpower는 알파 파의 파워 스펙트럼이고, βpower는 베타 파의 파워 스펙트럼이다.
본 발명에 따른 팔마로사 오일을 포함하는 심리적 안정용 에센셜 오일 조성물 및 멀티모달 생체신호 측정기술을 이용한 심리적 안정용 에센셜 오일 조성물의 향취 효능 검증방법에 의하면, 팔마로사 오일을 통한 아로마테라피에 의해 인간의 심리적 안정을 추구할 수 있을 뿐만 아니라, 이로 인해, 수면의 질을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 이와 같은 팔마로사 오일 아로마테라피의 심리적 안정 등의 효능을 과학적으로 확인할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 후각 신경계의 신호 전달 뇌 영역을 나타낸 모식도이다.
도 2는 옥시토신 연관 뇌 영역을 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 옥시토신 수용체를 활성화시키는 메커니즘을 나타낸 모식도이다.
도 4는 본 발명의 옥시토신 수용체를 활성화시키는 향의 옥시토신 수용체 발현량을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 뇌세포에서 옥시토신 분비를 촉진시키는 향에 의하여 발현된 옥시토신 mRNA 발현양을 측정한 그래프이다.
도 6은 HTRF의 원리를 이용하여 옥시토신 활성에 의한 세포 내 signal 분석을 하는 과정을 나타낸 모식도이다.
도 7은 옥시토신 활성에 의한 세포 내 signal 분석의 실험 방법을 나타낸 모식도이다.
도 8은 세포 내에 축적된 IP1의 농도를 이용하여 GPCR의 Gq activation 정도를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 향료 자극 방법을 나타낸 모식도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 심리적 안정감 측정 부위를 나타낸 모식도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 심리적 안정감 측정에 사용한 사진 선정방법을 나타낸 모식도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 심리적 안정감 측정 프로토콜을 나타낸 모식도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 옥시토신의 효과를 알파 베타의 파워비로 나타낸 그래프이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 후보 향들의 심리적 안정감을 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 팔마로사 오일을 포함하는 심리적 안정용 에센셜 오일 조성물은, 아로마테라피를 통해 인간의 심리적 안정감을 추구하기 위한 것으로서, 팔마로사 오일을 유효성분으로 포함하며, 필요에 따라, 독성이 없고 향취의 발산이 가능한 천연 또는 인공의 향료를 더 포함할 수 있다.
상기 팔마로사 오일(Palmarosa Oil, 학명: Cymbopogon Martini)은 그윽한 장미 향과 시원한 풀 향이 혼합된 듯한 달콤한 플로럴(floral) 향취를 가지는 무독성, 무자극성 및 비민감성의 것으로서, 연한 노란색 또는 연한 올리브 색을 띠며, 천연의 팔마로사 식물, 즉, 다시 말해, 야생으로 자라는 신선한 팔마로사 풀 또는 말린 팔마로사 풀을 수증기로 증류함으로써 추출할 수 있다. 팔마로사는 여러 개의 뻣뻣한 줄기들이 무더기로 뭉치를 형성하며 자라는 잎이 좁은 연년생의 풀로서, 인도, 특히, 히말라야 산맥 방향 봄베이 북동 지역에 자생하며, 1930년대 네덜란드에 의해 자바(Java) 섬에 소개되었고, 현재는 세이첼 군도와 코모로 군도 등에서 재배되고 있다.
상기 팔마로사 오일은 myrcene, linalool, geraniol, geranyl acetate 및 limonene 성분을 기본적으로 포함하는 것으로서, 통상적으로 인간의 소화 계통을 강하게 만들어 주고 식욕을 돋울 뿐만 아니라, 스트레스 및 불안 증세를 완화시키고, 장내 유해균을 억제하는 등의 항진균 및 항세균성 효능이 있으며, 인간 대부분의 피부 유형에도 어우러짐이 우수하여 피부 미용(피부 균형 유지, 보습, 주름 개선, 피부 진정 등)으로도 많이 사용되고 있다. 또한, 상기 팔마로사 오일은 이와 같은 효능 이외에, 부드럽고 달콤한 향취를 가져 향수로도 널리 쓰이고 있는데, 몸과 마음의 긴장을 완화시키고, 기분을 밝게 만들어 무기력한 인간의 기분을 고취시키는 것으로도 알려져 있다.
상기 팔마로사 오일에는, myrcene, linalool, geraniol, geranyl acetate 및 limonene 성분 등을 포함하는 추출액뿐만 아니라, 필요에 따라 추가 수행될 수 있는 분획 및 정제 등의 단계에서 얻어지는 분획물 및 정제물, 그 희석액, 농축액, 건조물 중 어느 하나라도 더 포함될 수 있으며, 통상의 방법에 의해 편의성을 고려한 캡슐 등의 형태로 다양하게 제한 없이 보관될 수 있다. 또한, 보존 및 취급을 용이하게 하기 위한 다양한 방법을 부가할 수 있다.
본 출원인은, 이상과 같은 팔마로사 오일 함유 에센셜 오일 조성물의 향취가, 인간의 심리적 안정, 더 나아가서는 수면(睡眠)의 질 향상에 특히 우수한 효능이 있다는 것을 다양한 실험을 통해 인지하였다.
즉, 웰빙 라이프(Well-being life)를 지향하는 현대 사회에서는 고객의 물리적인 필요를 파악하는 것뿐만 아니라, 고객의 감정적인 니즈(needs)를 파악하는 전략의 중요성 또한 커지고 있다. 후각은 인간의 감정과 가장 밀접한 감각으로써, 후각이 담당하는 향과 관련된 시장 규모가 매년 증가하고 있으며, 향을 이용한 부정적인 감정 개선에 대한 연구는 효과적이고 안전하며 편리성이 우수하다. 향 효능 연구 측면에서 생리 신호 및 뇌 신호 분석기법을 이용한 향 효능 검증 연구는 상대적으로 과소 평가되어 왔으나, 최근 산업적인 활용을 위해서 향 효능에 대한 과학적 검증의 중요성이 주목을 받고 있다. 한편, 수면은 가장 필수적이면서도 강력한 건강법으로서, 특히 스트레스가 많은 현대 사회에서 수면의 질을 향상시키는 연구에 대한 관심이 급증하고 있으며, 따라서, 향을 이용한 심리적 안정을 통하여 남녀노소 누구나 수면의 질을 향상시킬 수 있다면 더할 나위 없이 바람직할 것이다.
구체적으로, 심리적 안정에 효과가 있는 향의 개발 및 효능 연구가 필요한데, 아로마테라피의 경우 정서적 측면에서 치료 효능이 알려져 있고, 후각계 역시 뇌 안에서 정서적 반응과 연관이 많은 변연계가 직접적인 신호 경로임이 보고되고 있어 이를 이용할 수 있다.
이에, 본 출원인은 위에 언급한 바와 같이, 팔마로사 오일 함유 에센셜 오일 조성물의 향취가 심리적 안정, 이로 인한 대인관계 개선, 자존감 증진 및 수면 질 개선 등의 효능이 있다는 것을 확인한 것이다.
본 발명에 따른 팔마로사 오일을 포함하는 에센셜 오일 조성물에는, 상기한 바와 같이, 팔마로사 오일이 단독으로 포함되거나(즉, 단일 향), 향취를 가지는 추가의 오일이 어느 하나 이상 더 포함될 수 있다(즉, 1종 이상의 조합 향). 상기 팔마로사 오일 이외에 조성물로 추가 함유 가능한 성분으로는, 카모마일 오일(chamomile oil), 클라리세이지 오일(clary sage oil), 캠퍼 오일(shiu oil 또는 camphor oil), 넛메그 오일(육두구 오일, nutmeg oil), 라벤더 오일(lavender oil), 파출리 오일(patchouli oil), 베르가모트 오일(bergamot oil), 로즈 오일(rose oil), 올리바넘 오일(olibanum oil) 및 일랑일랑 오일(ylang ylang oil) 등을 예시할 수 있으며, 조합 향의 경우에는, 팔마로사 오일의 함량이 전체 조성물에 대하여 20 내지 50 중량%, 바람직하게는 20 내지 45 중량%, 더욱 바람직하게는 25 내지 40 중량%이고, 나머지 성분들의 함량에는 특별한 제한이 없다.
일 예로서, 상기 에센셜 오일 조성물은 20 내지 50 중량%의 팔마로사 오일, 5 내지 40 중량%의 bergamot oil 및 5 내지 30 중량%의 patchouli oil을 포함할 수 있다.
다른 예로서, 상기 에센셜 오일 조성물은 20 내지 40 중량%의 팔마로사 오일, 5 내지 40 중량%의 shiu oil 및 5 내지 30 중량%의 lavender oil을 포함할 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 에센셜 오일 조성물은 20 내지 30 중량%의 팔마로사 오일, 5 내지 40 중량%의 shiu oil 및 5 내지 30 중량%의 patchouli oil을 포함할 수 있다.
그밖에, 보다 다양한 조합 향의 예시로는, 팔마로사 오일, shiu oil, patchouli oil, bergamot oil, rose oil, lavender oil 및 ylangylang oil을 포함하는 에센셜 오일 조성물(가칭: Palmarosa #12), 그리고, 팔마로사 오일, chamomile oil, clary sage oil, shiu oil, nutmeg oil, lavender oil, patchouli oil 및 olibanum oil을 포함하는 에센셜 오일 조성물(가칭: Palmarosa #8.1) 등을 들 수 있다.
이상의 팔마로사 오일을 비롯한 chamomile oil, clary sage oil, shiu oil, nutmeg oil, lavender oil, patchouli oil, bergamot oil, rose oil, olibanum oil 및 ylangylang oil 등의 무독성의 천연 또는 인공 향료는, 인체 내분비 호르몬인 옥시토신과 밀접한 연관을 가지는 향취 발산 성분들로서, 크게 a) 옥시토신 수용체를 활성화시키는 향, b) 뇌세포에서 옥시토신 분비를 촉진시키는 향, 그리고, c) 옥시토신과 경쟁적으로 수용체에 결합하는 향으로 분류할 수 있으며, 상기 오일(또는, 향료)들은 a), b) 및 c) 중 어느 하나 이상의 항목에 포함될 수 있다.
상기 a) 옥시토신 수용체를 활성화시키는 향으로는, lavender oil, chamomile oil, clary sage oil 및 olibanum oil 등을 예시할 수 있고, 상기 b) 뇌세포에서 옥시토신 분비를 촉진시키는 향으로는 chamomile oil, clary sage oil, nutmeg oil 및 patchouli oil 등을 예시할 수 있으며, 상기 c) 옥시토신과 경쟁적으로 수용체에 결합하는 향으로는 팔마로사 오일 및 shiu oil 등을 예시할 수 있다. 그밖에, 상기 a), b) 및 c) 항목에서 특정 오일이 선택된 메커니즘 등에 대한 설명은, 하기 에센셜 오일 조성물의 향취 효능 검증방법에서 상세히 설명하기로 한다. 한편, 본 발명에 따른 팔마로사 오일을 포함하는 에센셜 오일 조성물의 후각을 통한 흡입량에는 특별한 제한이 없으나, 연령 등에 따라 적절히 가감할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 멀티모달 생체신호 측정기술을 이용한 (팔마로사 오일을 포함하는) 심리적 안정용 에센셜 오일 조성물의 향취 효능 검증방법에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 멀티모달 생체신호 측정기술을 이용한 심리적 안정용 에센셜 오일 조성물의 향취 효능 검증방법은, (a) 상기 에센셜 오일 조성물 향취를 인체의 비강을 통하여 흡입시키는 단계; 및 (b) 향취 흡입 시점의 심박 수와 흡입 이후의 최저 심박수 간 차이를 확인하는 심박 수 분석 단계, (c) 향취 흡입 시점의 피부전기활성도(EDA)와 흡입 이후의 최저 피부전기활성도 간 차이를 확인하는 피부 전도도 분석 단계, (d) 향취 흡입 시점의 손 끝 온도와 흡입 이후의 손 끝 최고 온도 간 차이를 확인하는 체온 변화 분석 단계 및 (e) 향취 흡입 후 하기 식 1로 표시되는 뇌파의 알파 파와 베타 파의 파워 스펙트럼 비율을 통하여 안정감 지수(RI)를 확인하는 EEG 신호 뇌파 분석 단계 중 어느 하나 이상의 단계;를 포함한다. (즉, (a) 단계 이후, (b) 내지 (e) 단계 중 어느 하나 이상의 단계가 수행되며, (b) 내지 (e) 단계는 설명의 편의를 위하여 순차 나열한 것으로서, 동시에 진행되거나 순서가 뒤바뀌는 것에 제한을 두지 않음)
[식 1]
Figure pat00002
상기 식 1에서, αpower는 알파 파의 파워 스펙트럼이고, βpower는 베타 파의 파워 스펙트럼이다.
한편, 상기 심박 수, 피부 전도도 및 체온을 포함하는 생체신호 및 뇌파는 베이스라인을 기점으로 분류하여 정규화 되며, 상기 생체신호의 정규화 값은 하기 식 2의 안정화 정도(REModor)로 표시될 수 있다.
[식 2]
Figure pat00003
상기 식 2에서, HRT0는 향을 준 시점의 생체 신호 진폭 크기 값이고, HRmin은 향을 준 시점부터 테스트가 종료되기 전까지 생체 신호가 최소값을 가지게 되는 지점에서의 신호 진폭 크기 값이다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 사용되는 팔마로사 오일 등은 인체 내분비 호르몬인 옥시토신과 밀접한 연관을 가지는 향취 발산 성분들이기 때문에, 이하, 에센셜 오일 조성물에 포함되는 오일들의 옥시토신에 대한 다양한 기작(mechanism) 등에 대하여 기술하도록 한다.
본 발명의 향취 효능 검증 방법에서 사용하는 호르몬의 일 예로는 옥시토신을 들 수 있다. 옥시토신은 하기 화학식 1과 같은 구조를 가지는 뇌의 뇌하수체 후엽에서 분비되는 호르몬으로서, 9개의 아미노산으로 이루어진 펩타이드 구조를 가지며, 최근 연구 동향에 의하면, 다양한 조직에서 분비되며 각 조직마다 다양한 역할을 할 것으로 예상된다.
[화학식 1]
Figure pat00004
이러한 옥시토신은 피부 관련 세포(Dermal Fibroblast, Keratinocyte)에서 옥시토신과 옥시토신 수용체가 발현하여, 세포 증식 억제 기능을 할 수 있으며, 옥시토신 발현을 억제하면, ROS 및 염증 관련 인자 증가하게 된다. 따라서, 피부세포에서 활성산소량 및 염증 인자의 발현을 조절하는 기능을 하는 것으로, 노화 관련 인자에 영향을 줄 것으로 예상되며, 이에 더하여 감정 조절, 대인관계와 관련된 신경계 기능뿐만 아니라 피부세포에서 노화 관련 인자에 영향을 주는 기능을 하는 것으로 예상된다. 따라서, 액티브 시니어(은퇴 이후에도 소비와 여가를 즐기며 사회활동에도 적극적으로 참여하는 50~60대 세대를 지칭) 제품 등의 새로운 고객층을 타겟으로 하는 화장품 개발에 이용될 것으로 예상된다.
이러한 옥시토신은 하기 표 1과 같이, 생리학적 효과 및 심리학적 효과를 가지고 있다.
옥시토신 기능(생리학적) 옥시토신 기능(심리학적)
모유 배출 반사
자궁 수축
스트레스 호르몬(코티졸) 감소		 항 우울 효과
대인관계 증진
유대감 형성
자폐 증상 개선
남녀 관계 증진
신뢰 및 관대함 증가
공포 및 불안 감소
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 옥시토신은 모유 배출 반사, 자궁 수축, 스트레스호르몬(코티졸) 감소 등의 생리학적 효과뿐만 아니라, 항우울효과, 대인관계 증진, 유대감 형성, 자폐 증상 개선, 남·여 관계 증진, 신뢰·관대함 증가 및 공포와 불안을 감소하는 심리학적 효과를 가진다.
이러한 옥시토신과 향(fragrance)의 연관성(pathway)을 살펴보면, 향과 옥시토신 간의 직접적인 연관성은 알려진 바가 없으나, 도 1 및 2에 나타난 바와 같이, 옥시토신 신경세포 및 수용체가 발현하는 부위와 후각 자극이 전달되며 활성화되는 뇌의 부위(red box, olfactory bulb, hypothalamus, amygdala, hippocampus)가 유사성을 보인다. 따라서, 향 자극이 전달되며 옥시토신 신경세포 및 수용체를 활성화시킬 수 있다면, 옥시토신의 효과를 향을 통해서 유도시키는 것을 기대할 수 있다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 옥시토신은 심리적 안정 등에 영향을 줄 수 있고, 옥시토신의 레벨을 올려주는 접근법을 적용 가능하지만, 장기간 반복적인 옥시토신 호르몬의 투여에는 어려움이 있으므로, 옥시토신과 유사한 효과를 보이는 향(옥시토신 미믹 향)을 찾을 필요가 있다. 이를 위하여, 본 발명은, 기능성 향 개발을 위한 후보 향들의 옥시토신-유사 효과 검증을 위하여, 후보 향들에 따른 심리적 안정감 확인을 진행하였다.
이러한 옥시토신 미믹향을 개발하는 경우, 심리적 안정(스트레스 완화)을 통한 체중감량효과, 피부재생 및 미백촉진 등의 효과가 예상된다. 따라서, 옥시토신 미믹향은 i) 감성적으로는 스트레스에 대한 회복력이 증가하고, 신뢰성을 높여서 매력(beauty)를 돋보이게 하고, ii) 사회적으로는 얼굴표정을 조절하는 뇌반응을 유도할 수 있으며, iii) 피부적으로는 피부 재생을 촉진하고, 탁월한 미백 효과를 나타낼 수 있으며, iv) 사용자에게 수면 상황의 감성적 혜택(emotional benefit)을 부여하여 행복한 휴식을 제공할 수 있는 효과를 가지기 때문에, 현대인에게 심리적 안정과 릴랙스를 부여하는 효과가 있고, 스트레스에 대한 저항성을 강화할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 옥시토신 미믹향으로는, a) 옥시토신 수용체를 활성화 시키는 향, b) 뇌세포에서 옥시토신 분비를 촉진시키는 향 및 c) 옥시토신과 경쟁적으로 수용체에 결합하는 향을 들 수 있다.
먼저, a) 옥시토신 수용체를 활성화 시키는 향으로는, Lavender, Chamomile, Clary sage, Olibanum 등이 있다. 상기 옥시토신 수용체를 활성화 시키는 메커니즘은 도 3과 같다. 상기 옥시토신 수용체를 활성화 시키는 향을 선별하기 위한 방법으로는 Human Oxytocin receptor ELISA kit (sandwich ELISA, Lifespan biosciences Inc)를 사용할 수 있다. 구체적인 선별 방법은, SH-SY5Y 신경세포종에 향성분(0.0015%), 추출물(50 μg/ml), compound(100 μM)를 각각 24 시간 동안 처리한 후, 회수한 cell pellet을 OXTR 항체가 심어진 칩에 처리하여 발현량을 측정할 수 있으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다. 도 4에 도시된 바와 같이, 옥시토신 수용체를 활성화 시키는 향으로는, Lavender, Chamomile, Clary sage, Olibanum 등이 있는 것을 알 수 있었다.
다음으로 b) 뇌세포에서 옥시토신 분비를 촉진시키는 향으로는, Chamomile, Clary sage, Nutmeg, Basil(methyl charvicol), Patchouli 등이 있다. 상기 뇌세포에서 옥시토신 분비를 촉진시키는 향에 따른 옥시토신 mRNA 발현양을 측정하기 위하여, 옥시토신에 대한 real-time qPCR을 수행할 수 있다. 구체적으로는 SH-SY5Y 신경세포종에 향성분(0.0015%), 추출물(50 μg/ml), compound(100 μM)을 각각 24 시간 동안 처리 후, 옥시토신 mRNA의 변동 여부 확인하였으며, 그 결과를 도 5에 나타내었다. 도 5에 도시된 바와 같이, 대조군 대비 2배 이상 mRNA가 변동될 정도로 뇌세포에서 옥시토신 분비를 촉진시키는 향으로는, Chamomile, Clary sage, Nutmeg, Basil(methyl charvicol), Patchouli 등이 있는 것을 알 수 있었다.
다음으로 c) 옥시토신과 경쟁적으로 수용체에 결합하는 향으로는, Palmarosa oil 또는 Shiu oil 등이 있다. 도 6에는 homogenous time-resolved fluorescence (HTRF)의 원리를 이용하여 생물학적 기법을 통하여 스크리닝하여 옥시토신 활성에 의한 세포 내 signal 분석을 하는 과정을 나타내었으며, 구체적인 실험방법은 도 7에 나타내었다. 하기와 같은 시료를 사용하여 옥시토신 활성에 의한 세포 내 signal 분석을 진행하였다.
NS: non-stimulated
Resveratrol: 100 μM
Ginsenoside Rh2: 100 μM
PPD (p-Phenylenediamine ): 200 μM
Palmarosa oil, Shiu oil: 0.0015%
흰감국, 녹차꽃, 인삼꽃대 추출물: 50 μg/ml
Oxytocin: 13nM (EC50 에 해당)
상기 시료를 사용하여, 세포 내에 축적된 IP1의 농도를 측정함으로써, GPCR의 Gq activation 정도를 확인할 수 있었으며, 그 결과를 도 8에 나타내었다. 도 8에 나타난 바와 같이, 옥시토신과 경쟁적으로 수용체에 결합하는 향으로는, Palmarosa oil 또는 Shiu oil 등이 있는 것을 알 수 있었다.
이하, 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 본 발명은 이들 실시예에 국한되는 것이 아님은 당연하다 할 것이다.
실험 방법 및 분석 방법
실험방법 1. 실험군 선별과 향료 자극 프로토콜
- 실험 대상 선정
(1) 실험참가자
실험 대상자는 만 45세~55세의 여성이며, 오른손잡이, 후각 이상이 없는 자, 대사성 및 신경관련 질환이 없는 자였다.
1) 향 설문지: 실험진행 43명
2) 생체신호 및 뇌신호: 실험진행 43명, 컴퓨터 이상으로 1명 분석에서 제외
① 실험 그룹
a. 플라시보 그룹 (Placebo group, PL group)
b. 옥시토신 그룹 Oxytocin group, OT group)
c. 향 그룹 (Fragrance group)
(2) 실험군
1) 플라시보 그룹(PL, Saline성분으로 구성된 코 스프레이를 옥시토신이라고 소개하며 제시한 그룹)과 옥시토신 그룹(OT, oxytocin을 코에 24IU spray 한 그룹), 향 제시 군으로 나누어 실험을 진행하였다.
2) 모든 플라시보 그룹 및 옥시토신 그룹은 약물 처리 후 30분 뒤에 실험을 실시하였다.
(3) 향료 자극 방법
생체신호 및 뇌신호: 도 9와 같이, 향 스크리닝을 통해 선정된 후보 향 4가지를 DPG에 3%의 농도로 희석하여 시향지에 20ul 묻힌 것을 제시하였다.
실험방법 2. 결과 분석 방법
(1) 생체신호 분석
1) 심박 수(Heart rate, HR), 피부 전도도(skin conductance), 체온(skin temperature)을 측정하여, 향에 따른 안정화 정도 (Relaxing effect magnitude)를 확인하였다.
2) 심박 수 분석: 향이 주어진 시작점의 심박 수에서 심박 수가 최솟값이 될 때의 심박 수 간의 차이를 확인하였다.
3) 피부전도도 분석: 향이 주어진 시작점의 피부전기활성도(electrodermal activity, EDA)에 서 EDA가 최솟값이 될 때의 EDA 값 간의 차이를 확인하였다.
4) 체온 분석: 향이 주어진 시작점의 손끝의 온도에서 손 끝 온도가 최댓값이 될 때까지의 값의 차이를 확인하였다.
5) 모든 생체신호는 baseline을 기점으로 나누어 정규화 진행하였다.
[식 2]
Figure pat00005
① REModor: 안정화 정도
② HRT0: 향을 준 시점의 생체 신호 진폭 크기 값
③ HRmin: 향을 준 시점부터 실험이 종료되기 전까지 생체 신호가 최소값을 가지게 되는 지점에서의 신호 진폭 크기 값
(2) EEG 신호 분석
1) 측정된 뇌파의 알파, 베타 파워 스펙트럼 비율을 통해 확인하였다.
2) 뇌파는 baseline을 기점으로 나누어 정규화 한 후 분석을 진행하였다.
[식 1]
Figure pat00006
① RI: 안정감 인덱스
② αpower: 알파 파워 스펙트럼
③ βpower: 베타 파워 스펙트럼
(3) 향 설문 분석
심리적 안정감은 하기 표 2의 향 설문 문항에 대하여 분석하였다.
Figure pat00007
실험방법 3. 향 스크리닝 방법
1) 향 스크리닝 진행 개요
(1) 49개의 향 후보에서 최종적으로 5개의 향으로 후보 향 스크리닝 진행하였다.
(2) 생물학적 기법을 통한 향 스크리닝 진행하였다.
1) 49가지 향 성분 중, 옥시토신과 관련 있는 향 스크리닝
① 옥시토신 수용체 활성화 시키는 향
② 뇌세포에서 옥시토신 분비를 촉진하는 향
③ 옥시토신과 경쟁적으로 수용체에 결합하는 향
2) 위의 기법을 통해 lavender, chamomile, clary sage, olibanum, chamomile, nutmeg, basil, patchouli, palmarosa, shiu oil 후보 향 선정하였다.
(3) 향 품평회를 통한 향 스크리닝을 진행하였다.
1) 후보 향 중 선호도가 높은 향 스크리닝을 진행하였다.
2) 위의 기법을 통해 lavender, olibanum, palmarosa, shiu oil 후보를 향 선정하였다.
3) 위의 향을 베이스로 조합 향 후보군 palmarosa#8-1, palmarosa#12, lavender#23, olibanum#29, shiu#19을 선정하였다.
(4) 생리학적 기법을 통한 향 스크리닝을 진행하였다.
1) 추려진 후보 향 중, 심리적 안정감과 관련 있는 향을 스크리닝하였다.
① 생체 신호에서 높은 안정감을 유도한 향
② 설문 조사에서 안정감이 높다고 평가된 향
2) 위의 기법을 통해 lavender, olibanum, palmarosa, palmarosa#12, olibanum#29 후보 향을 선정하였다.
실험방법 4. 실험 결과 해석을 위한 추가 분석 방법
진행한 실험에 대한 향의 효과를 비교하기 위하여, 향 순위에 대한 점수를 매긴 후 비교하였고, 이 후, 각 향 별 효과 점수를 변환하였다.
실험방법 5. 추가 EEG 분석 방법
(1) 향에 대한 각 전극 별 반응 정리
1) 각 전극에서의 alpha/beta power ratio를 raw data로 표현하였다.
2) 분석 전극은 실험 시 사용한 8개의 전극으로 각각 전두엽 (AF3, AF4), 두정엽 (C1, C2), 측두엽 (C5, C6), 후두엽 (O1, O2)을 분석하였다.
3) 시각 자극 구간을 baseline으로 설정한 뒤 분석하여, 각 전극당 향에 대한 뇌파 반응을 관찰하였다.
(2) 각 향에 대한 뇌파 topography 분석
1) Alpha/beta power ratio를 topography로 표현하였다.
2) DPG 기준으로 normalize하여 향에 대한 alpha/beta ratio topography 변화를 확인하였다.
(3) 각 향에 대한 alpha/beta ratio 시간별 변화 분석
1) Alpha/beta power ratio를 냄새 처리 후 0~10, 10~20, 20~30초 구간 동안 변화 과정을 분석하였다.
2) 시각 자극 구간을 baseline으로 설정한 뒤 분석하여 향에 대한 시간별 alpha/beta ratio 변화를 확인하였다.
실험방법 6. 심리적 안정감 측정 방법
<심리적 안정감 측정 요소 및 측정 부위>
1) 심리적 안정감을 확인할 수 있는 요소로 교감, 부교감 신경의 활성에 따라 변화하는 생체신호인 심박 수(양쪽 손목, 오른쪽 발목), 피부 전도도(왼손 검지, 중지), 체온(오른손 검지)을 선택하였으며, 각 분석은 상기 '실험방법 2. 결과 분석 방법'의 생체신호 분석을 따라 동일하게 수행하였다.
2) 심리적으로 안정감을 느낄 때, 뇌파는 알파파가 베타파에 비해서 많아지므로, 이를 이용하여 알파파와 베타파의 비율을 심리적 안정감의 측정 척도로서 사용하였다.
3) 심리적 안정감을 확인하기 위하여 선택된 요소를 측정하는 장비를 사용시, 각각의 요소를 측정하는 위치는 도 10에 표기하였다.
4) EEG (신호 분석)의 경우, 8개의 전극으로 각각 전두엽(AF3, AF4), 두정엽(C1, C2), 측두엽(C5, C6), 후두엽(O1, O2) 부위에 전극을 연결하였으며, 이 또한, 상기 '실험방법 2. 결과 분석 방법'의 EEG 신호 분석을 따라 동일하게 수행하였다.
<시각자극 선정>
1) 심리적 안정감을 측정시에 실험 참가자의 심리적인 조건을 동일하게 맞춰주기 위하여, 시각 자극을 사용하였음
2) 이번 연구에서 사용한 시각자극은 Nencki Affective Picture System (NAPS)이며, 도 11에서 나타낸 것처럼 감정적으로 unpleasant에 가까운 3.6 점수의 평균으로 20장의 시각 자극을 사용하였다.
<실험 프로토콜>
1) 실험은 총 3그룹으로 나누어서 진행하였다(placebo, oxytocin, fragrance).
2) 실험참가자는 실험 및 실험에 대한 안전성 설명을 충분히 들은 후, 생명윤리위원회 실험 참가 동의서를 작성하였다.
3) 신호 측정을 위한 장비를 도 10과 같이 연결하였다.
4) 생체 신호 또는 뇌신호가 안정되면, 실험을 시작하여 시각자극 제시 및 신호를 저장하였다. (시각자극 및 실험 프로토콜: 도 11 참고)
5) 도 12에서와 같이, 시각자극 제시 및 향 제시가 끝나면, 향을 다시 제시하고, 실험참가자는 향 설문지에 응답하였다.
6) 환기를 하고, 실험참가자의 생체 신호 또는 뇌 신호가 안정되면 다음 향을 제시하는 실험을 수행하였다.
실험결과
(1) 옥시토신 효과 검증
1) 실험 대상자군 선정 및 분류
향 자극에 따른 생리 측정, 뇌 신호 측정, 설문 조사 확인을 위해 대사성 및 신경성 질환이나 후각 장애가 없는 후보군을 선정하였으며, 후각 검증 키트를 사용하였다.
2) 옥시토신 효과 검증
상기와 같은 분석 결과, 옥시토신의 '심리적 안정감'효과가 검증되었다. 구체적으로, 플라시보 그룹과 옥시토신 그룹을 비교함으로써 효과를 검증하였다. 그 결과 옥시토신의 효과를 알파 베타의 파워비로 나타낸 도 13을 통하여 옥시토신 효과를 검증할 수 있었다.
(2) 후보 향들에 따른 심리적 안정감 확인
1) 심리적 안정감 측정 방법
심리적 안정감은 앞서 살펴본 실험 방법 6의 측정 프로토콜 및 실험방법 5의 추가 EEG 분석을 통하여, 설문지, 생리 측정, 뇌파를 이용하여 확인하였다. 하기 심리적 안정감 측정 및 추가 EEG 분석을 통하여, 설문지는 대상군의 최종적 인지 반응을, 생리 측정은 부교감 신경 활성화에 따른 안정감 효과를, 뇌파로는 뇌 안에서의 안정감 효과를 확인 가능하다는 것을 알 수 있었다.
2) 후보 향들의 심리적 안정감 효과 확인
상기 실험을 통하여, 후보 향들의 심리적 안정감을 확인할 수 있었으며, 이를 도 14에 나타내었다. 도 14의 a에는 향에 따른 심리적 안정화정도 설문 결과를 나타내었고, 도 14의 b 내지 d에는 심리적 안정감 정도를 심박 수, 피부전도도, 체온를 통하여 나타내었고, 도 14의 e에는 알파 베타 파워 비를 나타내었다.
[실험 참가자]
① 만 25-35세(평균나이: 28.23세)의 여성 31명.
② 향 자극에 따른 생리 측정, 뇌 신호 측정을 위해 오른손잡이, 대사성 및 신경성 질환이나 후각 능에 이상이 없는 사람(sniffin' stick을 이용한 후각 테스트 후 선발), 시각에 이상이 없는 사람.
③ 임신 예정 또는 임신 중이 아닌 사람 선정.
④ 후각 능 테스트: 후각 정상 범위 미만인 실험 참가자는 없었음.
a. 후각 민감도 테스트 평균: 6.3점
b. 냄새 구별 테스트 평균: 89%
c. 냄새 식별 테스트 평균: 14개 중에서 10.79개

Claims (9)

  1. 팔마로사 오일을 유효성분으로 포함하는 심리적 안정용 에센셜 오일 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 에센셜 오일 조성물은 무독성의 천연 또는 인공 향료를 더 포함하며, 상기 향료는 a) 옥시토신 수용체를 활성화시키거나, b) 뇌세포에서 옥시토신 분비를 촉진시키거나, 또는 c) 옥시토신과 경쟁적으로 수용체에 결합하는 것을 특징으로 하는, 심리적 안정용 에센셜 오일 조성물.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 향료는 카모마일 오일(chamomile oil), 클라리세이지 오일(clary sage oil), 캠퍼 오일(shiu oil 또는 camphor oil), 넛메그 오일(nutmeg oil), 라벤더 오일(lavender oil), 파출리 오일(patchouli oil), 베르가모트 오일(bergamot oil), 로즈 오일(rose oil), 올리바넘 오일(olibanum oil) 및 일랑일랑 오일(ylang ylang oil)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 심리적 안정용 에센셜 오일 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 팔마로사 오일의 함량은 전제 조성물에 대하여 20 내지 50 중량%인 것을 특징으로 하는, 심리적 안정용 에센셜 오일 조성물.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 에센셜 오일 조성물은 20 내지 50 중량%의 팔마로사 오일, 5 내지 40 중량%의 베르가모트 오일 및 5 내지 30 중량%의 파출리 오일을 포함하는 것을 특징으로 하는, 심리적 안정용 에센셜 오일 조성물.
  6. 청구항 3에 있어서, 상기 에센셜 오일 조성물은 20 내지 40 중량%의 팔마로사 오일, 5 내지 40 중량%의 캠퍼 오일 및 5 내지 30 중량%의 라벤더 오일을 포함하는 것을 특징으로 하는, 심리적 안정용 에센셜 오일 조성물.
  7. 청구항 3에 있어서, 상기 에센셜 오일 조성물은 20 내지 30 중량%의 팔마로사 오일, 5 내지 40 중량%의 캠퍼 오일 및 5 내지 30 중량%의 파출리 오일을 포함하는 것을 특징으로 하는, 심리적 안정용 에센셜 오일 조성물.
  8. (a) 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항의 에센셜 오일 조성물 향취를 인체의 비강을 통하여 흡입시키는 단계; 및
    (b) 향취 흡입 시점의 심박 수와 흡입 이후의 최저 심박수 간 차이를 확인하는 심박 수 분석 단계, (c) 향취 흡입 시점의 피부전기활성도(EDA)와 흡입 이후의 최저 피부전기활성도 간 차이를 확인하는 피부 전도도 분석 단계, (d) 향취 흡입 시점의 손 끝 온도와 흡입 이후의 손 끝 최고 온도 간 차이를 확인하는 체온 변화 분석 단계 및 (e) 향취 흡입 후 하기 식 1로 표시되는 뇌파의 알파 파와 베타 파의 파워 스펙트럼 비율을 통하여 안정감 지수(RI)를 확인하는 EEG 신호 뇌파 분석 단계 중 어느 하나 이상의 단계;를 포함하는 멀티모달 생체신호 측정기술을 이용한 심리적 안정용 에센셜 오일 조성물의 향취 효능 검증방법.
    [식 1]
    Figure pat00008

    상기 식 1에서, αpower는 알파 파의 파워 스펙트럼이고, βpower는 베타 파의 파워 스펙트럼이다.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 심박 수, 피부 전도도 및 체온을 포함하는 생체신호 및 뇌파는 베이스라인을 기점으로 분류하여 정규화 되며, 상기 각 생체신호의 정규화 값은 하기 식 2의 안정화 정도(REModor)로 표시되는 것을 특징으로 하는, 멀티모달 생체신호 측정기술을 이용한 심리적 안정용 에센셜 오일 조성물의 향취 효능 검증방법.
    [식 2]
    Figure pat00009

    상기 식 2에서, HRT0는 향을 준 시점의 생체 신호 진폭 크기 값이고, HRmin은 향을 준 시점부터 테스트가 종료되기 전까지 생체 신호가 최소값을 가지게 되는 지점에서의 신호 진폭 크기 값이다.
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