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문제 정의
- 게르마늄은 이러한 기능성을 가진 물질로 알려져 있으므로 본 연구에서는 게르마늄강화효모가 인체의 혈청지질 및 면역세포 변화에 미치는 효과를 평가하고자 한다. 본 시험은 게르마늄 강화 효모 복용 전후에 따른 혈청지질 수준의 변화 및 면역증진 기능평가에 중요한 역할을 하는 NK세포, B세포, T세포 및 항암기능 효과를 지니는 TNF-a의 생성의 변화를 확인하고자 실시하였다.
- 변화에 미치는 효과를 평가하고자 한다. 본 시험은 게르마늄 강화 효모 복용 전후에 따른 혈청지질 수준의 변화 및 면역증진 기능평가에 중요한 역할을 하는 NK세포, B세포, T세포 및 항암기능 효과를 지니는 TNF-a의 생성의 변화를 확인하고자 실시하였다.
- 본 연구는 게르마늄강화효모(germanium: 3, 210 ppm, 400 mgx3회/day)가 인체의 혈청지질 및 면역세포 변화에 미치는 효과를 평가를 목적으로 50〜75세의 남녀 50명을 대상으로 임상실험을 실시하였으며 , 게르마늄강화효모 복용 전후에 따른 혈청지질 수준의 변화 및 면역증진 기능평가에 중요한 역할을 하는 NK세포, B세포, 丁세포 및 항암기능 효과를 지니는 TNF-a의 생성의 변화를 확인하였다. 대조군과 보충군 모두 보충 전, 4주, 8주 후의 헤모글로빈, 헤마토크릿, 적혈구 지표(red blood cell indices) 및 백혈구 수, 혈소판, 혈당, ALT, AST, ALP, BUN, Cr, TB, TP, Alb, A/G ratio, / -globulin(g/dL)°] 보충에 따른 유의 적 인 차이 는 나타나지 않았다.
가설 설정
- 2)Values with different superscripts were significantly different at p<0.05.
제안 방법
- T4와 T8세포는 각각 CD4 및 CD8 단클론항체를 이용하였고, B세포는 CD19을, NK세포는 CD16+56 단크론항체를 이용하여 유세포분석 (flow cytometry)을 하였다. FITC가 부착된 항체와 반응하는 세포는 녹색형광(maximum emission, 515 nm)°], PE (maximum emission, 580 nm)가 붙은 항체와 반응하는 세포는 붉은형광이 측정되는데 이를 flow cytometiy(BD FACS Calibur, Becton Dickinson, USA) 로 분석 , 측정한 후 임파구의 종류에 따른 백분율을 측정하였다.
- 염색하여 임파구와 반응시켰다. T4와 T8세포는 각각 CD4 및 CD8 단클론항체를 이용하였고, B세포는 CD19을, NK세포는 CD16+56 단크론항체를 이용하여 유세포분석 (flow cytometry)을 하였다. FITC가 부착된 항체와 반응하는 세포는 녹색형광(maximum emission, 515 nm)°], PE (maximum emission, 580 nm)가 붙은 항체와 반응하는 세포는 붉은형광이 측정되는데 이를 flow cytometiy(BD FACS Calibur, Becton Dickinson, USA) 로 분석 , 측정한 후 임파구의 종류에 따른 백분율을 측정하였다.
- TNF-a는 TiterZyme EIA human TNF-a Enzyme Im munometric assay kit(assay designs, USA)를 사용하여 ELISA reader(BIO-RAD Model 550, USA) 기기로 분석하였으며, 각 샘플은 3회반복 측정 하여 평균값을 산출하여 사용하였다.
- T세포, B세포 및 NK세포를 측정하여 위하여 Simultest™ IMK-Lymphocyte(Becton Dickinson, USA) kit를 사용하였으며, FACS tubes°11 넣고 FITC labeled antibody를 가한 후 염색하여 임파구와 반응시켰다. T4와 T8세포는 각각 CD4 및 CD8 단클론항체를 이용하였고, B세포는 CD19을, NK세포는 CD16+56 단크론항체를 이용하여 유세포분석 (flow cytometry)을 하였다.
- 1200 mg/day로 사용하였다. 게르마늄강화효모의 제조공정은 Fig. 1과 같으며, 시험물질은 1일 3회 총 1, 200 mg을 복용하도록 400 rn蟾씩 hard capsule에 충진하였고, 1개월 복용단위로 포장하여 대상자들에게 공급하였다. 대조군의 경우 placebo로 com starch를 동량충진 제조하여 공급하였으며, 시험물질과 동일하게 준비하여 복용하도록 하였다.
- 1과 같으며, 시험물질은 1일 3회 총 1, 200 mg을 복용하도록 400 rn蟾씩 hard capsule에 충진하였고, 1개월 복용단위로 포장하여 대상자들에게 공급하였다. 대조군의 경우 placebo로 com starch를 동량충진 제조하여 공급하였으며, 시험물질과 동일하게 준비하여 복용하도록 하였다.
- 조사대상자의 일반특성을 알아보기 위하여 게르마늄 강화 효모 보충 전에 조사를 실시하였다. 실험군의 스1장, 체중, 나이를 기록하도록 하였고, 체중(kQ/신장(in)?의 공식을 적용하여 체질량지수(BMI: body mass index)를 계산하였다(22).
- 항응고 처리된 전혈에서 헤모글로빈(hemoglobin, Hb), 헤마토크릿 (hematocrit, Het), 적혈구(red blood cell, RBC), 혈소판, mean cell volume(MCV), mean cell hemo- globin(MCH), mean cell hemoglobin concentration(MCHC), neutrophil, lymphocyte, monocyte, eosinophil, basophil, 백혈구(white blood cell, WBC)를 자동혈액분석기 (Sysmex SE-9000, USA)를 사용하여 분석하였으며, 혈청을 분리하여 혈청 중의 BST(blood sugar test), alanine amino- transferase(ALT), aspartate aminotransferase(AST), al kaline phosphatase(ALP), blood urea nitrogen(BUN), cre- atinine(Cr), total bilirubin(TB), total protein (TP), albu- min(Alb), A/G ratio(albumin/globulin ratio), / -globulin (g/dL) 등을 분석하였다. 총 콜레스테롤과 중성지방은 효소법 (enzymatic procedure)에 의하여 분석하였으며 (Hitachi 7600-010), HDL 콜레스테롤은 Mg-phosphotungStic acid 효소법 에 의 해 분석 하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 충청남도 천안 소재 순천향대학 병원에서 50~ 75세의 남녀 50명을 대상으로 임상실험을 실시하였으며, 임상실험 기간은 2005년 6월 1일부터 12월 31일까지 6개월간이 었으며 , 임상시 험 개시 일로부터 한 달 간격으로 총 2개월의 복용기간동안 모니터링하였다.
데이터처리
- program을 이용하여 분석하였다. 각 실험군의 결과는 평균값과 표준편차를 산출하였고, 일반사항은 frequency test를 통해 빈도조사를 하였다. 처리농도별 비교는 ANOVA 로 분석 후 유의적인 차이가 있는 항목에 대해서만 Duncans multiple range test에 의해 실험군간의 차이를 검정하였다.
- 연구결과는 SAS(Statistical Analysis System) PC pack age program을 이용하여 분석하였다. 각 실험군의 결과는 평균값과 표준편차를 산출하였고, 일반사항은 frequency test를 통해 빈도조사를 하였다.
- 각 실험군의 결과는 평균값과 표준편차를 산출하였고, 일반사항은 frequency test를 통해 빈도조사를 하였다. 처리농도별 비교는 ANOVA 로 분석 후 유의적인 차이가 있는 항목에 대해서만 Duncans multiple range test에 의해 실험군간의 차이를 검정하였다.
이론/모형
- 총 콜레스테롤과 중성지방은 효소법 (enzymatic procedure)에 의하여 분석하였으며 (Hitachi 7600-010), HDL 콜레스테롤은 Mg-phosphotungStic acid 효소법 에 의 해 분석 하였다. LDL 콜레스테롤은 Friedewald 계산식 [총콜레스테롤—HDL-콜레스테롤-(중성지방/5)] 에 의해 산출하였으며, VLDL 콜레스테롤은(중성지방/5)의 계산식에 의해 산출하였다(23).
- 기록하도록 하였고, 체중(kQ/신장(in)?의 공식을 적용하여 체질량지수(BMI: body mass index)를 계산하였다(22).
- 항응고 처리된 전혈에서 헤모글로빈(hemoglobin, Hb), 헤마토크릿 (hematocrit, Het), 적혈구(red blood cell, RBC), 혈소판, mean cell volume(MCV), mean cell hemo- globin(MCH), mean cell hemoglobin concentration(MCHC), neutrophil, lymphocyte, monocyte, eosinophil, basophil, 백혈구(white blood cell, WBC)를 자동혈액분석기 (Sysmex SE-9000, USA)를 사용하여 분석하였으며, 혈청을 분리하여 혈청 중의 BST(blood sugar test), alanine amino- transferase(ALT), aspartate aminotransferase(AST), al kaline phosphatase(ALP), blood urea nitrogen(BUN), cre- atinine(Cr), total bilirubin(TB), total protein (TP), albu- min(Alb), A/G ratio(albumin/globulin ratio), / -globulin (g/dL) 등을 분석하였다. 총 콜레스테롤과 중성지방은 효소법 (enzymatic procedure)에 의하여 분석하였으며 (Hitachi 7600-010), HDL 콜레스테롤은 Mg-phosphotungStic acid 효소법 에 의 해 분석 하였다. LDL 콜레스테롤은 Friedewald 계산식 [총콜레스테롤—HDL-콜레스테롤-(중성지방/5)] 에 의해 산출하였으며, VLDL 콜레스테롤은(중성지방/5)의 계산식에 의해 산출하였다(23).
성능/효과
- 대조군과 보충군 모두 보충 전, 4주, 8주 후의 T세포와 NK세포의 경우 대조군과 보충군 모두 보충 전, 후에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았다. B세포의 경우 대조군에서는 보충 전, 후에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았으나, 게르마늄강화효모 보충군에서는 보충 전에 비해 보충 8주 후에는 p<0.05 수준에서 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다.
- 3과 같다. TNF-a의 경우 대조군에서는 보충 전, 후에 따른 유의적 인 차이는 나타나지 않았으나, 게르마늄 강화 효모 보충군에서는 보충 전에 비해 보충 8주 후에는 p<0.05 수준에서 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. Lee 등(30) 의 게르마늄강화효모 10 pg/mL culture media의 처리 농도에서 유의적으로 TNF-a의 생성이 증가한 연구결과와도 같은 경향임을 알 수 있었다.
- 3과 같다. TNF-a의 경우 대조군에서는 보충 전, 후에 따른 유의적 인 차이는 나타나지 않았으나, 게르마늄 강화 효모 보충군에서는 보충 전에 비해 보충 8주 후에는 p<0.05 수준에서 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. Lee 등(30) 의 게르마늄강화효모 10 pg/mL culture media의 처리 농도에서 유의적으로 TNF-a의 생성이 증가한 연구결과와도 같은 경향임을 알 수 있었다.
- 2와 같다. 대조군과 보충군 모두 보충 전, 4주, 8주 후의 T세포와 NK세포의 경우 대조군과 보충군 모두 보충 전, 후에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았다. B세포의 경우 대조군에서는 보충 전, 후에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았으나, 게르마늄강화효모 보충군에서는 보충 전에 비해 보충 8주 후에는 p<0.
- Table 3과 같다. 대조군과 보충군 모두 보충 전, 4주, 8주 후의 일반혈액 성상인 헤모글로빈, 헤마토크릿, 적혈구 지표 (red blood cell indices) 및 백혈구 수의 경우 보중에 따른 유의적인 차이는 없었으며, 혈소판 변화의 경우 대조군과 보충군 모두 보충 전에 비해 4주 후 및 8주 후에 약간 상승하는 경향이 나타났으나, 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 위의 결과로 보아 게르마늄강화효모 보충군에서 보충에 따른 혈액성상에 미치는 영향은 없는 것으로 사료된다.
- 대조군과 보충군 모두 보충 전, 4주, 8주 후의 헤모글로빈, 헤마토크릿, 적혈구 지표(red blood cell indices) 및 백혈구 수, 혈소판, 혈당, ALT, AST, ALP, BUN, Cr, TB, TP, Alb, A/G ratio, / -globulin(g/dL)°] 보충에 따른 유의 적 인 차이 는 나타나지 않았다. 총 콜레스테롤, LDL 콜레스테롤 및 HDL 콜레스테롤은 보충 전, 후에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았다.
- 4와 같다. 대조군과 보충군 모두 보충 전, 4주, 8주 후의 혈액 생화학적 지표인 혈당, alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase(AST), alkaline phos- phatase(ALP), blood urea nitrogen(BUN), creatinine(Cr), total bilirubin(TB), total protein(TP), albumin(Alb), A/G ratio(albumin/globulin ratio) 및 7-globulin(g/dL)의 경 우보충에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 게르마늄■의 중독과 관련된 임상 연구에서 9명의 환자가 사망한 것으로 보고되었으며(1), 이 때 나타난 임상적 증세로는 신장 독성 및 빈혈 등이었다.
- 5와 같다. 대조군과 보충군 모두 보충 전, 4주, 8주 후의 혈청지질의 변화를 보면, 총 콜레스테롤, LDL 콜레스테롤 및 HDL 콜레스테롤은 보충 전, 후에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 중성지방과 VLDL 콜레스테롤의 경우 대조군에서는 보충 전, 후에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았으나, 게르마늄강화효모 보충군에서는 보충 전에 비 해 보충 8주 후에는 p<0.
- 대조군의 경우 평균체중이 60.05 kg, 평균신장은 159.67 cm, BMI (body mass index)는 23.78이 었으며, 보충군의 경우 평균 체중이 66.95 kg, 평균 신장은 161.19 cm, BMI는 24.39로 나타났다.
- 일반적으로 이러한 독성은 germanium dioxide(GeO2)나 germanium tetrachloride과 같은 무기 게르마늄에서 흔히 나타나는 증세이다(13, 14). 본 연구결과는 게르마늄 강화 효모의 보충 전 및 보충 2개월 동안 혈액생화학적 지표의 변화에 영향을 미치지 않았으며, 특히 간 및 신장기능과 관련된 혈액학적 수치인 ALT, AST, creatinine, BUN, total bilirubin 및 부갑상선 호르몬의 과다 분비나 간 질환의 경우, 혈중의 농도가 증가하는 것으로 알려져 있는 ALP가 게르마늄강화효모 및 placebo 보충 전, 후에 따른 변화가 없는 것으로 나타났으며, 빈혈지표인 헤모글로빈, 헤마토크릿 및 적혈구 지표 역시 게르마늄강화효모 및 placebo 보충 전, 후에 따른 변화가 없는 것으로 나타났다. 위의 연구 결과로 보아 본 연구에서 섭취한 1, 200 mg/day의 섭취는 안전한 것으로 사료된다.
- 즉, 활성 산소의 소거 작용과 산소 촉매작용(oxygen catalyst)으로 혈중지 질개선에 효과가 있고, 에너지 대사를 촉진시킨다고 보고되고 있어 유기게르마늄■이 혈중지질 수준을 개선시킴을 알 수 있다. 본 연구에서도 유기게르마늄 보충군에서 TG와 VLDL 콜레스테롤이 감소되 어, 지질개선효과가 확인되 었다.
- 대조군과 보충군 모두 보충 전, 4주, 8주 후의 일반혈액 성상인 헤모글로빈, 헤마토크릿, 적혈구 지표 (red blood cell indices) 및 백혈구 수의 경우 보중에 따른 유의적인 차이는 없었으며, 혈소판 변화의 경우 대조군과 보충군 모두 보충 전에 비해 4주 후 및 8주 후에 약간 상승하는 경향이 나타났으나, 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 위의 결과로 보아 게르마늄강화효모 보충군에서 보충에 따른 혈액성상에 미치는 영향은 없는 것으로 사료된다.
- 본 연구결과는 게르마늄 강화 효모의 보충 전 및 보충 2개월 동안 혈액생화학적 지표의 변화에 영향을 미치지 않았으며, 특히 간 및 신장기능과 관련된 혈액학적 수치인 ALT, AST, creatinine, BUN, total bilirubin 및 부갑상선 호르몬의 과다 분비나 간 질환의 경우, 혈중의 농도가 증가하는 것으로 알려져 있는 ALP가 게르마늄강화효모 및 placebo 보충 전, 후에 따른 변화가 없는 것으로 나타났으며, 빈혈지표인 헤모글로빈, 헤마토크릿 및 적혈구 지표 역시 게르마늄강화효모 및 placebo 보충 전, 후에 따른 변화가 없는 것으로 나타났다. 위의 연구 결과로 보아 본 연구에서 섭취한 1, 200 mg/day의 섭취는 안전한 것으로 사료된다.
- 29). 이러한 보고와 더불어 본 연구결과에서도 B세포가 증가한 것으로 나타나 유기게르마늄이 면역증진에도 효과가 있음을 알 수 있었다.
- 대조군과 보충군 모두 보충 전, 4주, 8주 후의 혈청지질의 변화를 보면, 총 콜레스테롤, LDL 콜레스테롤 및 HDL 콜레스테롤은 보충 전, 후에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 중성지방과 VLDL 콜레스테롤의 경우 대조군에서는 보충 전, 후에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았으나, 게르마늄강화효모 보충군에서는 보충 전에 비 해 보충 8주 후에는 p<0.05 수준에서 유의적으로 감소하는 것으로 나타났다.
- 혈청지질의 변화를 보면, 총 콜레스테롤, LDL 콜레스테롤 및 HDL 콜레스테롤은 보충 전, 후에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 중성지방과 VLDL 콜레스테롤의 경우 대조군에서는 보충 전, 후에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았으나, 게르마늄강화효모 보충군에서는 보충 전에 비 해 보충 8주 후에는 p<0.
후속연구
- 05 수준에서 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 이는 게르마늄 강화 효모가 인체의 면역증진에 각종 암, 성 인병의 예방과 치료, 인체 면역력의 증진 등 건강증진을 위한 새로운 기능성 원료로의 활용이 기대되며, 이에 대한 지속적인 연구가 사료된다.
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