안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
멘톨이 실제 온도 변화 없이도 시원하고 차가운 느낌을 유발하는 원리는 피부와 점막의 냉각 감각 수용체에서 단백질 채널을 화학적으로 직접 활성화하여 뇌에 착각 신호를 보내기 때문입니다. 이와 관련하여 자세히 설명해 드릴게요.
사람의 감각 신경 말단 표면에는 주변 온도를 감지하는 특수 단백질 이 존재하는데, 원래 주변 온도가 약 15~28도 이하로 떨어질 때 구형 구조가 열리도록 설계된 물리적 온도 센서입니다. 박하에서 추출되는 화학 물질인 멘톨은 수용체 단백질의 특정 부위에 결합하는 역할을 하여 수용체에 결합하면 수용체의 활성화 임계 온도가 크게 올라갑니다. 주변 물리적 온도가 체온 수준이더라도, 수용체는 마치 15~28도 이하의 찬 공기나 얼음에 노출된 것처럼 구조가 열리게 됩니다.
멘톨에 의해 수용체가 열리면 세포 외부에 있던 칼슘 이온과 나트륨 이온이 감각 신경 세포 내부로 급격히 유입되고, 양이온의 유입으로 신경 세포막의 전위가 변화하며, 차가움을 전달하는 전기적 신호인 활동 전위가 발생합니다. 이 신호가 신경관을 따라 뇌의 체감각 대뇌피질로 전달되고, 뇌는 신호가 들어온 통로만 보고 해당 부위의 온도가 차가워졌다고 인식합니다.