100% 천연 에센셜 오일은 천연향 이상의 치유적 효능을 가지고 있다. 식물의 대사과정의 생합성 경로에 따라 만들어지면서 수많은 향기 분자구조로 이루어진 유기화합물로 고유의 치유 효과와 향기를 갖는다. 에센셜 오일은 인체에 약리적 효과를 줄 수 있는 화학 구성 성분이 결합되어 있는 구조로써 관련된 화학의 이해는 오일을 구성하는 분자들의 형태와 특성, 우리 신체에 미치는 영향을 이해하는 것이다.
식물에서 만들어지는 2차 대사 화합물로 알카로이드(alkaroid), 플라보노이드(flavonoid), 사포닌(saponins)과 같은 약리적 성분이 있지만, 증류 추출을 통해 기화하기엔 분자의 크기가 너무 크기 때문에 에센셜 오일로 추출되지 못한다. 즉, 증류과정을 통해서 쉽게 기화하고 물에 녹지 않는 아주 작은 분자만을 추출해낸 것이 에센셜 오일이다. 이러한 분자들은 주로 산소, 탄소, 수소 등의 세 가지 원소를 기본으로 하여 이루어진다. 향기분자들은 구성성분에 따라 특정 화학 그룹에 속하게 되며 화학그룹들은 유사한 성질을 가지고 있어 에센셜 오일을 구성하는 각각의 분자들의 화학적 특성과 효과를 이해한다면 에센셜 오일을 적용하는데 보다 효과적이다.
특히 메디컬 아로마테라피의 영역에서는 에센셜 오일의 치유적 특성에 대한 과학적 근거를 제시하기 위해 에센셜 오일의 구성성분에 대하여 많은 분석이 이루어졌다. 하지만 에센셜 오일은 단순히 각 구성 성분들을 모아 놓은 것 이상의 성질을 가지고 있으며(시너지효과) 오일을 구성하는 모든 성분을 우리는 100% 알지 못한다. 구성성분 몇몇의 조합만으로는 치유적 효과를 낼 수 없으며 합성을 통해서는 에센셜 오일의 모방은 가능하지 않다. 특히 에센셜 오일을 구성하는 성분 중 독성이 있거나 자극적인 성분일 경우도 구성하고 있는 다른 성분들이 자극적인 성분들을 보완하면서 같이 존재하기 때문에 오일전체의 효능 면에서는 대부분 안전하다(억제 작용-quenching). 성분 하나만 분리해 보면 해로울 수 있지만, 오일 전체로는 조화를 이루고 있으며 긍정적인효능을 갖는다는 것이다. 그러므로 아로마테라피 트리트먼트를 행함에 있어서 에센셜 오일의 구성성분에 대한 화학적 이해는 오일이 가지고 있는 전인적 특성에 기반해서 이루어지는 것이 바람직하다.
유기화합물 에센셜 오일은 생물체인 식물에서 만들어진 성분으로 유기화합물에 속한다. 유기화합물은 탄소를 기본원소로 하여 가장 단순한 형태인 탄소와 수소의 결합인 탄화수소, 그리고 산소 등이 결합된 형태의 다양한 화학그룹을 만들고 에센셜 오일 또한 여기에 속한다. 그러므로 에센셜 오일을 이루는 3가지 기본 원소는 탄소, 산소, 수소이다.
지방족 탄화수소와 방향족 탄화수소 유기화합물의 단순한 형태의 탄화수소는 탄소배열의 모양에 따라서 체인구조 혹은 링 구조를 이룬다. 체인을 이루는 지방족 탄화수소와 탄소배열이 6각형의 벤젠고리(benzene ring)를 이루는 방향족 탄화수소로 나누어질 수 있다.
에센셜 오일 분자의 기본 단위는 탄소 5개가 이중 결합을 하고 있는 지방족 탄화수소에 속하는 이소프렌(Isoprene)과 방향족 탄화수소인 벤젠고리(benzenering)이다.
에센셜 오일 분자들은 생합성 경로에 따라서 하나는 이소프렌 단위가 결합하여 만들어낸 테르펜과 작용기가 더해진 산화화합물인 테르펜계 유도체 화합물(terpenoid molecules), 벤젠고리 구조에 기초한 페닐프로판(phenylpropane)계 화합물과 그 유도체로 나누어진다.
•테르펜 : 탄소와 수소
•테르펜계 유도체 화합물 : 탄소와 수소 그리고 산소 외 기타 성분
•페닐 프로판계 : 벤젠고리 함유
테르펜계 화합물(terpenoid) 에센셜 오일의 90%를 차지하는 가장 큰 그룹으로 이소프렌 단위 수에 따라서 만들어진다. 첫째, 대부분 순수한 탄소와 수소로 구성된 테르펜 탄화수소와(terpenoid hydrocarbons)와 둘째, 이들로부터 유도된 알코올(alcohols), 알데히드(aldehydes), 케톤(ketones), 옥사이드(oxide), 에스테르(esthers) 등과 같이 산소를 가지고 있는 작용기 그룹 화학 구조에 속하게 된다.
테르펜(Terpene) 테르펜(Terpene)은 단일 체인으로 탄소와 수소 원자들로 구성된다. 테르펜은 분자가 포함하고 있는 이소프렌 구성 블록의 수에 따라 분류할 수 있다. 식물 세포에서 일어나는 생합성 과정중의 하나는 5개의 탄소 원자와 수소로 이루어진 이소프렌에서 기본적으로 시작하여 이들이 결합하면서 테르펜을 형성한다. 이소프렌 단위는 불안정하여 항상 다른 분자와 결합하여 보다 안정된 물질로 존재하려는 성질을 가지므로 이소프렌 2개가 결합된 10개의 탄소 원자로 이루어진 모노테르펜(monoterpene), 15개의 탄소 원자로 구성된 세스퀴테르펜 등이 에센셜 오일을 구성하게 된다. 이소프렌이 2개 모이면 하나의 테르펜 탄화수소가 만들어지므로 하나를 뜻하는 접두사 모노를 앞에 붙인 모노테르펜이라는 화합물이 만들어진다(테르펜 1개는 이소프렌 2개의 단위가 모여서 이루어짐). 이소프렌 단위가 3개 모이면, 15개의 탄소 원자화합물인 세스퀴테르펜 탄화수소가, 이소프렌 단위가 4개일 경우 20개의 탄소를 포함하는 다이테르펜을 구성하게 된다. 단위가 많아질수록 콜레스테롤 같은 더 크고 복잡한 분자로 이어지는데 에센셜 오일은 증류추출을 통해서 얻어지므로 분자가 큰 구조는 실제 얻어질 수 없다.
• 탄소원자의 수가 커질수록 분자의 비중이 무거워지고 휘발성이 떨어지며 증류하기가 힘들어진다.
• 증류 추출된 에센셜 오일에서 발견되는 분자구조는 대부분이 모노테르펜과 세스퀴테르펜이며 다이테르펜 이상은 발견하기 어렵다. 에센셜 오일분자는 다이테르펜 이상은 없다(클라리 세이지가 다이테르펜을 함유하지만 증류추출시 2%에 불과하며 솔벤트 추출 시 함유량이 상대적으로 많다).
작용기(Functional Groups) 유기화합물의 기본인 탄화수소는 탄소와 수소로 이루어져 있다. 그런데 탄소에 불어 있는 수소를 다른 원소로 바꾸게 되는 경우 탄화수소의 성질이 크게 변화된다. 이처럼 탄화수소의 성질을 변화시키는 다른 원소들을 작용기(functional group)라고 하며, 작용기가 붙어서 새로운 성질을 갖게 된 탄화수소를 유도체(derivative)라고 한다. 예를 들어 모노테르펜 탄화수소는 탄소와 수소의 결합으로 이루어졌지만 여기에 산소가 결합하게 되면서 -OH작용기가 만들어져 모노테르페놀이라는 알콜이 만들어지는 것이다. 화합물들은 하나 이상의 작용기를 가질 수 있다. 알코올(alcohols), 알데히드(aldehydes), 케톤(ketones), 옥사이드(oxide), 에스테르(esthers)들이다.
이상의 terpene에서 생성된 구성분들은 서로 비슷한 이름이다. 예) geraniol, geranial, geranyl acetate로 나타난다. 에센셜 오일의 분자들은 서로 활발하게 반응하며 증류된 후에도 그와 같은 성질이 계속되어 성질이 변할 수 있다(보관의 중요성이 여기에 있음). 아로마성 분자(aromatic molecules): isoprene에서 만들어지지 않고 phenyl propanoic pathway에 의한 벤젠고리의 합성작용으로 일어난다(예: phenol, aromatic). 모노테르펜은 작은 분자이기 때문에 작용기의 특징에 따라 많은 영향을 받는다. 예를 들어, 테르펜 알데히드는 진정 효과가 있는 반면, 테르펜 알코올은 방부 및 강장 효과가 있다.
페닐 프로파노이드 화합물 에센셜 오일의 약 10%를 구성하는 화합물로 테르페노이드와 달리 탄화수소인 이소프렌에서 만들어지지 않고 phenyl propanoic pathway에 의한 벤젠고리의 합성작용으로 일어나는 것으로 페놀(phenol), 아로마틱 알데하이드(aromatic aldehyde), 페닐 메틸 에테르(phenyl methyl ether)등이 여기에 속하며 아네솔(anethol, 아니스 오일의 성분), 유제놀(eugenol, 클로브 오일의 성분), 바닐린(vanillin, 바닐라의 성분), 또는 쿠마린(coumarin, 강한 이완 효과를 지닌, 여러 오일에서 미량 발견되는 성분) 등의 기본 구조 단위가 된다. 일반적인 에센셜 오일 분자들이 가지고 있는 탄소배열이 체인으로 이루어진 반면에 벤젠고리 혹은 아로마틱 링을 가지고 있는 화학구조이다.
에센셜 오일의 화학 성분의 효과
테르펜계 탄화수소 테르펜은 탄소분자와 수소분자로만 이루어진 방향 분자이다. 정유의 성분으로는 10개의 탄소로 이루어진 모노테르펜 탄화수소와 15개의 탄소로 이루어진 세스키테르펜 탄화수소가 있다. 모노테르펜은 감귤류 및 솔잎 오일의 주성분인데 허브 및 스파이스에서 얻은 오일에서도 그렇다. 제라니올, 리날롤, 네롤, 시트랄, 시트로넬랄 같은 산소를 함유한 모노터펜은 자연계에 가장 널리 분포하는 테르펜 화합물들이다. 모노터펜의 함량이 높은 정유는 외형으로도 알 수 있다. 유칼립투스 같은 오일은 대부분 투명하고 점도가 낮으며 휘발성이 크다. 이런 특징들은 테르펜 분자의 작은 크기를 반영한다. 패츌리나 샌달우드처럼 세스퀴터펜의 함량이 높은 오일은 점도가 훨씬 높다. 또 색상은 노란색에서 갈색까지 분포한다. 이 오일들은 향이 오래 지속되고 휘발도가 낮기 때문에 fixatives나 베이스 노트로 종종 쓰인다.
구조 : 적어도 1개의 이중결합을 가지고 10개의 탄소를 가진 탄화수소이다. 명칭 : 어미에 엔(ene)이 붙는다. <모노>는 라틴어로 1을 의미한다. 특징 : 탄소수가 적어서 가벼우며 투명하고 끈적임이 매우 적다. 휘발율이 매우 높으며 강한 향기를 가지고 있다. 대부분의 오일에 존재한다. 휘발율이 높은 성질로 인해 공기 중의 산소와 반응하여 산화하기 쉬우므로 특히 보관에 주의해야 한다. 시트러스 오일들의 보존기간이 짧은 이유이기도 하다(1년~3년). 비극성이라 물에는 녹지 않지만 에탄올이나 식물유에는 잘 녹는다. 효능 : 공기정화 및 항균 항바이러스효과가 우수하다. 공기중의 산소와 반응하여 오존을 생성함으로써 강력한 방부효과가 있다. 건조하게 하고 드레니지 효과가 우수하여 체내의 지나친 수분의 배출을 도와 셀룰라이트, 피지조절 등에 효과적이다. 지나친 감정을 조절하여 활기를 띄게 하고 긍정적이도록 한다. 정신을 맑게 하고 순간적 집중력을 높여준다. 대표오일 : 레몬, 오렌지, 그레이프푸룻, 버가못, 만다린 등 대부분의 시트러스 오일 90%내외에 함유되어 있다. (그레이프프룻 94%, 레몬 95%, 라임 85%, 프랑켄센스 75%, 화이트퍼 75%, 사이프레스 70%, 버가못 50%, 로즈마리 35%, 티트리 35%)
구조 : 15개의 탄소를 가진 탄화수소이다 명칭 : 어미에 엔(ene)이 붙는다. 세스키는 라틴어로 1.5를 의미한다. 특징 : 세스키테르펜은 모노테르펜 탄화수소와 유사한 구조이지만 이소프렌 단위가 하나 더 함유되어 있어서 탄소수가 15개이므로 모노테르펜 보다는 휘발성이 높지 않다. 분자가 무거워서 증류하기가 어려우므로 모노테르펜에 비해 적게 함유되어 있지만 시너지효과 면에서 우수하다. 주로 식물의 나무, 씨, 뿌리 등에서 추출(샌달우드, 사이프러스, 클로브버드, 진저, 베티버)되며 안젤리카나 저먼카모마일, 헬리크리섬에서도 추출된다. 효능 : 항염증, 냉각 및 항알레르기 작용, 약간의 방부효과와 살균 작용을 지닌다. 약간의 혈압강하 효과도 기대할 수 있으며 특히 아쥴렌의 항염효과가 우수하다. 마음을 이완 및 진정시켜주며 강화하는 효과와 더불어 일부는 진통효과로 유용하다. 대표오일 : 시더우드(70%), 패춀리, 베티버(65%), 진저, 일랑일랑(55%), 헬리크리섬, 멜리사(40%), 블랙페퍼(25%)
