타자와켄지 토야마 의약과대학 의학부 교수 이논문은 제11회 한일원적외선 심포지엄에서 발표된 것입니다. 자료제공 : 한국원적외선협회 - 편집자주 - Ⅳ. 마이너스 이온의 효능검증(Ⅱ) 일본 스키 연맹 주최의 솔트레이크 겨울올림픽 선수를 포함한 크로스컨트리 스키 입산 강화 합숙에 있어서, 선수를 피험자로 하고 이온 발생 시스템에서 발생한 마이너스 이온을 수면 시간내에 인가해 생체에 미치는 7일간의 영향을 산화 스트레스에 대한 방어의 관점으로, 마이너스 이온이 생체에게 주는 항산화적 작용을 종합적으로 검증하기 위해 다음과 같은 일정으로 실시되었다. 1. 시험일　평성 15년 5월 21일부터 5월 27일, 2. 시험장소　토야마현 나카니카와군 타테야마마치　텡구헤이야마(天句平山)산장(표고 2300m), 3. 피험자수 17명, 4. 시험 그룹 배분 방법은 이중맹검법으로 했다. 5. 시험 방법은 이하와 같이 실시했다.　　 1) 기기 구성　토시바 캬리아제의 종래형태 공기 청정 장치(CAF-03 B)를 이용해, 이온 발생 시스템이 장치된 것과 장치되지 않는 것을 사용했다. 2)흡인 방법은, 각 실내에서 이불의 머리 부분 측에, 공기 청정기를 설치해, 얼굴을 향해 ‘미약’에서 운전 인가했다. 방 마다 이온 발생 시스템이 장치된 것과 장치되지 않는 것을 사용했지만 시험 종료까지는 전혀 불명으로, 시험 종료후 콘트롤러에 의해 밝혀지는 방법을 취했다. 6. 마이너스 이온 흡인 시간은, 전원이 거의 입면시간에서 기상시까지 정하고, 기상시에 채뇨, 채혈을 실시했다. 7. 마이너스 이온 흡인 인가 피험자수와 조건은 이하와 같이 되었다. (1)운동 피험자는,　이온 발생 시스템 있어　5명, 이온 발생 시스템 없음 6명이고, (2)비운동피험자에서는 이온 발생 시스템 있어 3명, 이온 발생 시스템 없음이 3명이 되어, 합계 17명이다. 8. 채혈·채뇨의 일시는 5월 21일, 24일, 27일의 기상 직후에 3회 실시했다. 9. 피험자수 및 관계자수의 내역은 표 3에 나타냈다. 10. 산화 스트레스 판정 검사 항목의 산화 손상에서는, 뇨중 8-OHdG, 8-OHdG 생성 속도, 뇨중 이소플러스탄, 이소플러스탄 생성 속도, CoQ10 산화률, 혈청 LPO, 산화전구인자로서는, 철(Fe), 동(Cu), 후르크토사민, 콜레스테롤, 중성 지방으로 하고, 수용성항산화물질에서는 총항산화능(STAS), 비타민 C, 요산, 엽산, 비타민 B12으로 했다. 지용성항산화물질로서는, 르테인+제아키산틴, β-클립트키산틴, 리코핀, α-카로텐, β-카로텐, 비타민 A, α-토코페롤, δ-토코페롤, γ-토코페롤, 유비키놀, α-토코페롤/콜레스테롤 등으로 하고, 기타 혈청 8-OHdG, 헤모글로빈, 혈중 유산값 등을 측정 항목으로 했다. 11. 통계학적 처리에는 Student의 t검정을 이용했다. V. 마이너스 이온의 효능 검증(II)에 있어서의 성적 산화 스트레스의 판정을 위해서(때문에) 검토된 항목 중, 특히 유의 검정에서 유의차가 있던 항목 및 경향이 있던 항목에 대해서 다음에서 말하지만, 측정값 및 변화양에 대해서는 표 4로부터 표 10까지 나타냈다. 1)8-OHdG 생성 속도(산화 손상)에 대해서 (1)마이너스 이온 인가군에 있어서, 인가 전부터 6일 후의 변화양에 있어서 유의한 저하가 보여지고(p＜0.05), 특히, 3일 후부터 6일 후의 변화양의 감소가 마이너스 이온 인가군에서 현저했다. 2)이소플러스탄 생성 속도(산화 손상)에 대해서 (1)마이너스 이온 인가군에 있어서, 인가 전부터 6일 후의 변화양에서는, 저하가 보여지고(p=0.089), 특히, 3일 후부터 6일 후의 변화양이 마이너스 이온 인가군에 두고 현저하지만 유의함은 없었다. 5)혈청 LPO(산화 손상)에 대해서 (1)마이너스 이온 인가 전부터 6일 후의 변화양에 있어서, 마이너스 이온비인가군에서 증가했지만(p=0.21), 마이너스 이온 인가군에서는 변화가 거의 볼 수 없었다. 6)철(산화 선구 인자)에 대해서 (1)마이너스 이온 인가군에 있어서, 인가 전부터 6일 후에, 유의한 감소가 보여졌다(p＜0.05). (2)특히, 3일 후부터 6일 후의 변화양의 감소가 마이너스 이온 인가군에서 현저했다. 7)중성 지방(산화 선구 인자)에 대해서 (1)마이너스 이온 인가군에 있어서, 인가 전부터 3일 후에, 유의한 감소가 보여졌다(p＜0.01). 인가 전부터 6일 후에는 양군도 증가하고 있었다. 8)비타민 C(수용성항산화물질)에 대해서 (1)마이너스 이온 인가군에 있어서, 인가 전부터 3일 후와 인가 전부터 6일 후에 유의한증가가 보여졌다(p＜0.01). (2)마이너스 이온 인가 전부터 6일 후의 마이너스 이온 인가군과 비인가군의 증가 사이에 유의함이 있다(p＜0.05). (3)특히, 인가 전부터 3일 후의 변화양의 증가가 마이너스 이온 인가군에서 현저했다. 9)요산(수용성항산화물질)에 대해서 (1)마이너스 이온 인가군 및 비인가군에 두고, 인가 전부터 3일 후에 유의한 증가가 보여졌다(p＜0.05). 10)엽산(수용성항산화물질)에 대해서 (1)마이너스 이온 인가군에 있어서, 인가 전부터 3일 후에 유의한 증가가 보여졌다(p＜0.01). 11)유비키놀(지용성항산화물질)에 대해서 (1)마이너스 이온 인가 전부터 3일 후, 6일 후에, 마이너스 이온 인가군은 증가를 나타냈는데 대해, 마이너스 이온비인가군은, 반대로 감소가 보여져 양자간에 반대의 경향이 인정(p=0.29). (2)마이너스 이온비인가군의 인가 전부터 6일 후의 감소는 유의차를 인정했다(p＜0.05). VI. 마이너스 이온의 효능 검증(II)에 있어서의 종합 평가 이온 발생 시스템으로부터 발생하는 마이너스 이온을 흡인 인가하는 것으로써, (1)활성 산소에 의한 산화 손상으로서의 8-OHdG 생성 속도(ng/kg/hr)는, 인가 전부터 6일 후의 변화양에서 유의한 저하가 보여져 특히, 3일 후부터 6일 후의 변화양의 감소가 현저한 것으로, 마이너스 이온 인가 후 차례차례, 활성 산소에 의한 DNA 손상이 경미가 되어 뇨 중에 배설되는 8-OHdG의 감소로 연결된 것으로 생각된다. (2)이소플러스탄(8-iso-Prostaglandin F2α) 생성 속도(ng/kg/hr)에서도, 8-OHdG 생성 속도와 같은 경향이 인정되어 인가 전부터 6일 후의 변화양에서 유의한 저하가 보여지는 것으로 마이너스 이온 인가에 의해, 활성 산소에 의한 세포막, 또는 LDL의 아라키존산의 상해 정도가 감소했다고 생각된다. (3)혈청 LPO의 마이너스 이온 인가 전부터 6일 후의 변화양에서, 마이너스 이온비인가군에 두고 증가하고 있는데, 같은 생활환경에 있는 마이너스 이온 인가군에서는 변화가 거의 볼 수 없는 것으로, 마이너스 이온에 의해 신체중의 지방질의 산화가 거의 진행하지 않았던 것을 나타내고 있다. (4)철에 대해서 보면 마이너스 이온 인가군은, 인가 전부터 6일 후에 유의한 감소가 보여졌다. 철은 과잉인 상태에서는 몸 안에서 철이온의 상태로 존재해, 산화를 촉진하는 것으로 대단히 건강한 선수에 있어 산화 선구 인자가 될 수 있으므로 감소는 산화 스트레스 방어로부터는 플러스의 요인으로 판정 할 수 있다. 철은 혈액의 질을 높은 스트레스나 병에 대한 저항력을 강하게 하는 기능이 있으므로 정상단계보다 낮은 경우는 주의하지 않으면 안 되는 인자이다. (5)산화 선구 인자인 중성 지방은 마이너스 이온 인가군에서 인가 전부터 3일 후에 유의한 감소가 보여졌다. 그러나, 6일 후에는 양군도 증가하고 있으므로 마이너스 이온의 영향은 적다고 생각한다. 수용성의 항산화물질 중에서 가장 강한 항산화능을 가지는 비타민 C는 마이너스 이온 인가군에 인가 전부터 3일 후와 인가 전부터 6일 후에 의해 유의한 증가가 보여졌다. 따라서 세포의 산화 방지에 간접적으로 마이너스 이온이 도움이 되고 있는 것을 나타내고 있다. (6)요산은 활성 산소를 제거하는 항산화물질이며 마이너스 이온 인가군에 서도, 인가 전부터 3일 후에 유의한 증가가 보여졌다. (7)에너지와 적혈구의 합성과 세포핵의 합성에 필요한 엽산은 마이너스 이온 인가군에서, 인가 전부터 3일 후에 유의한 증가가 보여졌다. (8)유비키놀은 마이너스 이온 인가 전부터 3일 후, 6일 후에, 마이너스 이온 인가군에서 증가를 나타내, 비인가군에서 반대로 감소가 보여졌다. 생체막 혹은 혈장, 혈청중에 존재해, 활성 산소를 소거하는 기능을 가지는 유비키놀은 항산화제로서 횔동하며 체내의 산화 밸런스를 조절하고 있는 것으로 마이너스 이온 인가는 산화 스트레스에 유효하게 작용하고 있다고 생각된다. VII. 마이너스 이온 인가에 있어서 평가의 정리 이상의 성적과 결과에 의해 검증 시험(I)에 있어서 마이너스 이온 흡인 인가에서는, 체표면온도의 상승에 의한 부교감 신경을 개입시킨 모세혈관의 혈행 촉진, 혈액의 알칼리화, 유산치의 저하에 의한 피로 회복, 혈당치의 저하와 1.5­AG의 증가로부터 당대사의 개선, 임파구수의 증가등에서 면역계에도 유효하게 작용하고 있는 것이 시사되었다. 또, 뇌파의 α2파의 증가는 릴렉스 효과를 나타내고 있다. 그 다음으로 검증 시험(II)에 있어서, 항산화 스트레스의 분석 판정에 사용되어 있는 산화 손상 인자 4 항목, 산화 선구 인자 5항목, 수용성항산화물 5항목, 지용성항산화물 11항목, 그 외 3항목의 합계 28항목의 검토를 고지(高地) 트레이닝에서 올림픽 크로스컨트리 스키 선수를 대상으로서 실시했더니, 8항목에서 유의한 결과를 얻을 수 있었다. 즉, 마이너스 이온 흡인 인가에 의해 8-OHdG와 이소플러스탄 등의 산화 손상과 산화 손상 촉진 인자에는 억제적으로 작용해, 또 항산화물질에 의한 활성 산소 보충능의 향상에 대해서도 유효하게 일하고 있는 것이 시사되었다. 이것은, 마이너스 이온이 활성 산소 소거에 유효하게 작용했다고 판정된다. 참고 문헌 １)오가와 俊雄, 호리구치 노보루：마이너스 이온 조사에 의한 혈액의 환원 효과.전국 마이너스 이온 의학회지 3(1)：17-23, 1998 ２)이와세禎章：마이너스 이온 요법과 혈중 과산화지방질 농도. 전국 마이너스 이온의학회지 1(1)：48-51, 1997 ３)타자와켄지：활성 산소와 마이너스 이온의 연구의 걸음-그(2). 전국 마이너스 이온 의학회지 3(1)：33-45, 1998 ４)호리구치 노보루：뇨 중８-OHｄG (８-히드로키시데오키시그아노신) 측정에 의한 마이너스 이온 요법의 체내 활성 산소 소거 효과의 검토. 전국 마이너스이온 의학회지 ４(1):89- 94, 1999 ５)공기 마이너스 이온의 과학과 응용. 이온 정보 센터편, 오사카, 2004 ６)생체 물리 자극과 생체 반응.오모리 토요아케 감수, 후지 테크노 시스템, 도쿄, 2004 ７)오가와 俊雄：마이너스 이온-건강 효과와 원리. SLI 출판, 高知, 2002 표 3. 피험자수 및 관계자수의 내역 분류 내역 인원 소계 합계 운동피험자 전일본스키연맹강화선수 11 전일본스키연맹코치 2 피험자 비운동피험자 토야마대학 석사 1 17 세루미 의료기 1 25 토시바 캬리아 2 주된시험자 토야마의과약과대학 4 시험관계자 관계자 세루미의료기 1 8 토시바 캬리아 3 표 4. 마이너스 이온 인가전 검사항목 단위 인가군 비인가군 평균치 표준편차 평균치 표준편차 뇨중8-OHdG ng/ml 15.8 2.2 13.1 6.3 8-OHdG 생성속도 ng/kg/hr 13.5 1.5 12.6 5.8 뇨중 이소플러스탄 ng/kg/hr 3.13 1.64 2.99 1.95 이소플러스탄 생성속도 ng/kg/hr 2.68 1.54 2.29 1.08 CoQ10산화율 % 3 0.5 3.2 0.6 혈청LPO μM 0.94 0.43 0.53 0.2 철(Fe) ㎍/dl 121.9 24.9 105.6 35.6 동(Cu) ㎍/dl 102 9 90 13 후르크토사민 ㎍M 236 20 239 15 콜레스토롤 mg/dl 182 29 185 16 중성지방 mg/dl 98 18 80 29 총항산화능(STAS) μM 1508 98 1443 90 비타민C ㎍/ml 11.5 4 14.4 4.9 뇨수 mg/dl 5.1 1.5 4.6 1.1 엽산 ng/ml 9.58 4.7 11.03 2.35 비타민B12 pg/ml 637 211 375 101 르테인+제아키산틴 ㎍/dl 91.6 27.7 110.6 35.7 β-클립트 키산틴 ㎍/dl 34.3 10.1 31.8 23.9 리코핀 ㎍/dl 12 6.1 14.4 8.1 α-카로텐 ㎍/dl 12.9 4.9 17.3 10.6 β-카로텐 ㎍/dl 48.7 27.1 65.7 51.5 비타민 A ㎍/dl 57.1 26 58.3 17.5 α-토코페롤 ㎍/dl 1038.5 266.4 981.6 215.7 δ-토코페롤 ㎍/dl 11 6.2 8.7 2.9 γ-토코페롤 ㎍/dl 166.8 78.9 135 52.7 α토코페롤/콜레스테롤 *** 5.74 1.35 5.29 0.98 유비키놀 nM 795 214 676 173 혈청8-OHdG ng/ml 0.191 0.039 0.96 0.094 헤모글로빈 g/dl 1 4.38 1.69 15.13 2.63 유산 mg/dl 1.54 0.31 1.55 0.2 표 5. 마이너스 이온 인가 3일 후 검사항목 단위 인가군 비인가군 평균치 표준편차 평균치 표준편차 뇨중8-OHdG ng/ml 21.5 7.3 13.1 11.2 8-OHdG 생성속도 ng/kg/hr 12.9 2.8 9.7 2.7 뇨중 이소플러스탄 ng/kg/hr 4.33 2.08 2.34 2.77 이소플러스탄 생성속도 ng/kg/hr 2.55 0.84 1.54 0.9 CoQ10산화율 % 3.8 0.7 4.7 1.9 혈청LPO μM 0.61 0.16 0.47 0.16 철(Fe) ㎍/dl 134.9 55.3 107.2 32.4 동(Cu) ㎍/dl 102 6 96 13 후르크토사민 ㎍M 236 14 241 19 콜레스토롤 mg/dl 188 29 188 31 중성지방 mg/dl 66 12 65 27 총항산화능(STAS) μM 1572 178 1422 105 비타민C ㎍/ml 17.9 6.6 17 4.8 뇨수 mg/dl 5.7 1.8 5.4 1.4 엽산 ng/ml 11.51 4.66 12.12 3.97 비타민B12 pg/ml 638 240 395 115 르테인+제아키산틴 ㎍/dl 81.6 13.9 121.7 3.97 β-클립트 키산틴 ㎍/dl 32.3 9.1 38.8 30.1 리코핀 ㎍/dl 11.7 4.2 19.7 11.5 α-카로텐 ㎍/dl 14.3 5.2 20.9 15 β-카로텐 ㎍/dl 45.3 29.4 73.6 61.6 비타민 A ㎍/dl 48 12.7 75.1 32 α-토코페롤 ㎍/dl 928.8 103.4 1136.4 302.9 δ-토코페롤 ㎍/dl 6.8 2.2 9.2 3.6 γ-토코페롤 ㎍/dl 122.7 38.4 156.5 67.8 α토코페롤/콜레스테롤 *** 4.98 0.42 6 1.1 유비키놀 nM 834 200 649 147 혈청8-OHdG ng/ml 0.107 0.041 0.131 0.05 헤모글로빈 g/dl 1 14.46 1.37 14.87 2.09 유산 mg/dl 1.58 0.33 1.55 0.38 표 6. 마이너스 이온 인가 6일 후 검사항목 단위 인가군 비인가군 평균치 표준편차 평균치 표준편차 뇨중8-OHdG ng/ml 11.3 7.5 5.6 3.7 8-OHdG 생성속도 ng/kg/hr 7.6 3.7 10.2 9.3 뇨중 이소플러스탄 ng/kg/hr 1.23 0.76 0.79 0.61 이소플러스탄 생성속도 ng/kg/hr 0.83 0.24 1.19 0.7 CoQ10산화율 % 3.7 0.7 3.2 1 혈청LPO μM 1.4 1.33 3.3 5.45 철(Fe) ㎍/dl 77.1 27 78.6 53.1 동(Cu) ㎍/dl 99 7 95 11 후르크토사민 ㎍M 236 10 242 19 콜레스토롤 mg/dl 206 24 184 24 중성지방 mg/dl 136 89 128 134 총항산화능(STAS) μM 1476 188 1409 68 비타민C ㎍/ml 21.2 7.8 15.8 2.6 뇨수 mg/dl 5.5 1.6 5 1.4 엽산 ng/ml 10.83 6.47 13.45 5.92 비타민B12 pg/ml 678 215 377 138 르테인+제아키산틴 ㎍/dl 96.5 12.7 108 40.3 β-클립트 키산틴 ㎍/dl 34.1 16.8 31.7 11.1 리코핀 ㎍/dl 14.7 5.1 11.7 6.3 α-카로텐 ㎍/dl 18.8 8.1 15.4 8.2 β-카로텐 ㎍/dl 52.6 34.3 56.5 33.9 비타민 A ㎍/dl 53.6 17.4 58.3 31.8 α-토코페롤 ㎍/dl 979 52.2 1019.6 332.8 δ-토코페롤 ㎍/dl 11.4 4.6 10.1 5.1 γ-토코페롤 ㎍/dl 193.4 59 185.8 89.9 α토코페롤/콜레스테롤 *** 4.79 0.42 5.48 1.47 유비키놀 nM 901 154 668 262 혈청8-OHdG ng/ml 0.101 0.059 0.103 0.055 헤모글로빈 g/dl 1 12.83 0.15 13.9 2.03 유산 mg/dl 1.15 0.06 1.45 0.35 표 7. 인가전을 기준으로한 3일 후의 증감치 검사항목 단위 인가군 비인가군 평균치 표준편차 표준오차 평균치 표준편차 표준오차 8-OHdG 생성속도 ng/kg/hr -0.52 3.59 1.60. -2.90 7.19 2.94 이소플러스탄 생성속도 ng/kg/hr -0.13 0.93 0.42 - 0.76 1.47 0.60 혈청LPO μM -0.34 0.47 0.21 -0.06 0.09 0.04 유키놀 nM 38.80 133.80 59.84 -27.33 155.37 63.43 철(Fe) ㎍/dl 13.02 53.69 24.01 1.55 53.21 21.72 중성지방 mg/dl -32.4** 15.37 6.88 -14.17 29.79 12.16 비타민C ng/ml 6.42** 2.82 1.26 2.55 4.10 1.68 뇨수 ng/ml 0.58* 0.45 0.20 0.8** 0.47 0.19 엽수 pg/ml 1.93** 0.68 0.30 1.10 2.85 1.17 *P<0.05 **P<0.01 표 8. 인가전을 기준으로한 6일 후의 증감치 검사항목 단위 인가군 비인가군 평균치 표준편차 표준오차 평균치 표준편차 표준오차 8-OHdG 생성속도 ng/kg/hr -5.8* 3.45 1.72 -2.30 3.79 1.89 이소플러스탄 생성속도 ng/kg/hr -1.95 1.97 0.99 -0.62 0.63 0.31 혈청LPO μM 0.44 1.73 0.87 2.77 5.25 2.62 유키놀 nM 92.75 165.08 82.54 -19.25* 99.19 49.59 철(Fe) ㎍/dl -48.6* 45.04 22.52 -38.20 87.51 43.76 중성지방 mg/dl 34.00 71.40 35.70 54.50 119.96 59.98 비타민C ng/ml 9.3** 3.56 1.78 3.53* 1.77 0.89 뇨수 ng/ml 0.10 0.38 0.19 0.45 0.42 0.21 엽수 pg/ml 0.68 2.20 1.10 2.46 3.76 1.88 *P<0.05 **P<0.01 표 9. 3일 후를 기준으로 한 6일 후의 증감 변화량 검사항목 단위 인가군 비인가군 평균치 표준편차 표준오차 평균치 표준편차 표준오차 8-OHdG 생성속도 ng/kg/hr -5.23 4.76 2.38 0.83 11.51 5.75 이소플러스탄 생성속도 ng/kg/hr -1.62 1.11 0.56 -0.35 1.37 0.68 혈청LPO μM 0.85 1.35 0.67 2.81 5.29 2.65 유키놀 nM 40.75 110.34 55.17 19.75 165.00 82.50 철(Fe) ㎍/dl -65.25 86.21 43.10 -33.95 46.92 23.46 중성지방 mg/dl 64.75 86.97 43.48 76.75 117.59 58.79 비타민C ng/ml 2.93 0.83 0.41 1.65 3.50 1.75 뇨수 ng/ml -0.53 0.46 0.23 -0.35 0.13 0.06 엽수 pg/ml -1.40 2.34 1.18 0.24 4.91 2.46 *P<0.05 **P<0.01 표 10. 인가전을 기준으로 했을 경우 3일 후의 증감 변화량표 검사항목 3일후 8-OHdG 생성속도 인가군 -0.52 비인가군 -2.90 이소플러스탄 생성속도 인가군 -0.13 비인가군 -0.76 혈청LPO 인가군 -0.34 비인가군 -0.06 철(Fe) 인가군 13.02 비인가군 1.55 중성지방 인가군 -32.40 비인가군 -14.17 비타민C 인가군 6.42 비인가군 2.55 뇨수 인가군 0.58 비인가군 0.80 엽수 인가군 1.93 비인가군 1.10 유키놀 인가군 38.80 비인가군 -27.33 표 11. 인가전을 기준으로 했을 경우 6일 후의 증감 변화량표 검사항목 3일후 8-OHdG 생성속도 인가군 -5.98 비인가군 -3.30 이소플러스탄 생성속도 인가군 -1.95 비인가군 -0.62 혈청LPO 인가군 0.44 비인가군 2.77 철(Fe) 인가군 -48.60 비인가군 -38.20 중성지방 인가군 34.00 비인가군 54.50 비타민C 인가군 9.30 비인가군 3.53 뇨수 인가군 0.10 비인가군 0.45 엽수 인가군 0.68 비인가군 2.46 유키놀 인가군 92.75 비인가군 -19.25