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알칼리 이온수 섭취가 급성 탈진 운동으로 인한 산화성 스트레스 및 관련 유전자 발현에 미치는 영향

Effects of ionized alkali water intake on oxidative stress and its related gene expression induced by acute and exhaustive exercise.

임인수|김병로
한국운동생리학회|2012.02|운동과학 (Exercise Science)|제21권 제1호|pp. 1-10|DOI 10.15857/ksep.2012.21.1.1

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Gene ExpressionOxidative Stress유전자 발현알칼리 이온수 섭취급성 탈진 운동산화성 스트레스Iionized Alkali Water IntakeAcute and Exhaustive Exercise

초록

본 연구의 목적은 고등학교 및 대학교 전문 육상선수를 대상으로 단일 집단 교차 설계를 이용하여 알칼리 이온수 섭취가 급성 탈진 트레드밀 운동으로 인한 산화성 스트레스 및 부종 싸이토카인 발현에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보는 것이었다. 모든 피검자는 각각 2주 동안 매일 섭취하는 총 수분섭취를 정류수 혹은 알칼리 이온수로 대신하여 섭취한 다음 사전 운동 부하 검사에서 결정된 최대산소섭취량의 80%에서 급성 탈진 운동을 실시하였다. 급성 탈진 운동 사전, 직후, 회복기 2시간 및 24시간 경과 시점에서 채혈한 말초혈액을 이용하여 혈중 산화성 스트레스 및 부종 싸이토카인 수준과 말초 혈액 단핵 세포의 iNOS mRNA, COX2 mRNA, IL-6 mRNA 발현을 측정하여 비교·분석하였다. 실험 처치(정류수 및 알칼리 이온수)와 종속변인의 측정시기 간 상호작용효과는 이원혼합변량분석(two-way mixed ANOVA)과 사후검정이 필요한 경우 independent t-test를 이용하여 통계적 유의수준을 검정하였다. 연구결과, 2주간 알칼리 이온수 섭취 후 급성 탈진 운동 직후에 측정한 혈중 MDA 수준(회복기 2시간 및 24시간 경과 시점, p=.002 & p=.016)과 말초 혈액 단핵 세포의 NF-kB p65 단백질 수준(운동 직후, p=.046) 그리고 COX2 mRNA 발현량(운동 직후 및 회복기 2시간 경과 시점, p=.050 & p=.015)이 정류수 섭취 후에 비해 통계적으로 유의하게 더 낮은 것으로 나타났다. 따라서 강한 알칼리 이온수를 규칙적으로 섭취하는 것은 고강도의 탈진 운동으로 인한 산화성 스트레스를 효과적으로 억제시킬 수 있는 것으로 판단된다.

Abstract

The purpose of this study was to investigate the effects of ionized alkali water supplement on oxidative stress and proinflammatory cytokines in highly trained high school and college track athletes (n=18). In an single group and cross-over design, all subjects consumed tap water and ionized alkali water for 2 weeks in a random order, and they underwent an acute and exhaustive treadmill running at an intensity of 80% VO2max. Venous blood samples were collected prior to, immediately after, and 2 hr and 24 hr of post-exercise period for the assessment of serum MDA, TNFα, and IL-6. In addition, relA (p65) protein, iNOS mRNA, COX2 mRNA, and IL-6 mRNA were measured in peripheral blood mononuclear cells (PBMC). Two-way mixed ANOVA was applied to determine any significant treatment by time interaction in the measured variables, which was followed by independent t-test for post-hoc analyses if necessary. From the current study, we found that 2 weeks of ionized alkali water supplement suppressed increases in serum MDA, PBMC relA (p65) protein, and PBMC COX2 mRNA expression induced by the acute and exhaustive treadmill exercise in this study population. The findings of the study suggest that ionized alkali water supplement can result in somewhat anti-oxidant effects against free radical and reactive oxygen species occurring during a high intensity and exhaustive exercise.

참고문헌 (39)

  1. 김시영, "다양한 운동강도가 혈장 지질과산화물, 항산화효소 및 염증성 사이토카인에 미치는 영향", 운동과학, 18(1), pp.1~10 (2009), 한국운동생리학회
  2. 식품의약품안전청, "알카리수의 효능", ~ (2007)
  3. 이규재, "동물실험을 통해 살펴 본 알칼리수의 다양한 효과", 한국정신과학학회지, 7(2), pp.27~35 (2003)
  4. 정호권, "스트레스로 인한 생체 손상에 있어 알칼리수에 의한 생체 내 보호 효과", 춘계학술대회초록집 (1997), 한국응용생명화학회
  5. 조현일, "이온성 알칼리 미네랄 복합체 (Ionized Alkali Mineral Complex, IAMC) 복용에 따른 면역 반응 변화", Korea J BRM, 10(3), pp.289~297 (2000)
  6. Alok, K. P., "DNA damage in lymphocytes of indian rickhaw pullers as measured by the alkaline comet assay", Environ. Mol. Mutagen, 47, pp.25~30 (2006)
  7. Banerjee, A. K., "Oxidant, antioxidant and physical exercise", Mol. Cell Biochem, 253(1-2), pp.307~312 (2003)
  8. Bruce, R., "AMulti-stage treadmill tests of maximal and submaximal exercise, In exercise testing and training of apparently healthy individuals: A Handbook for physicians", pp.32~34 (1972), American Heart Association
  9. Cases, N., "Differential response of plasma and immune cell's vitamin E levels to physical activity and antioxidant vitamin supplementation", Eur. J. Clin. Nutr, 59, pp.781~788 (2005)
  10. Cases, N., "Response of antioxidant defences to oxidative stress induced by prolonged exercise: antioxidant enzyme gene expression in lymphocytes", Eur. J. Appl. Phisiol, 98, pp.263~269 (2006)
  11. Choi, I. S., "Modulatory effects of Ionized Akali Mineral Complex (IAMC) on m RNA expression of Porcine cytokines", J. Vet. Med. Sci, 63(11), pp.1179~1182 (2001)
  12. Clarkson, P. M., "Antioxidants and physical performance", Crit. Rev. Food Sci. Nutr, 35(1-2), pp.131~141 (1995)
  13. Clarkson, P. M., "Antioxidants: what role do they play in physical activity and health?", Am. J. Clin. Nutr, 72(2S), pp.637S~646S (2000)
  14. Croisier J. L., "Effects of training on exercise-induced muscle damage and interleukin 6 production", Muscle Nerve, 22(2), pp.208~212 (1999)
  15. Fang, Y. Z., "Free Radicals, Antioxidant and Nutrition", Nutrition, 18, pp.872~879 (2002)
  16. Gleeson, M., "The T cell and NK cell immune response to exercise", Ann. Transplant, 10(4), pp.43~48 (2005)
  17. Gleeson, M., "Can nutrition limit exercise-induced immunodepression?", Nutr. Rev, 64(3), pp.119~131 (2006)
  18. Gleeson, M., "Immune function in sport and exercise", J. Appl. Physiol, 103(2), pp.693~699 (2007)
  19. Gyuton, A. C., "Celebrating science, teaching, and life", Rev. Invest. Clin, 55(4), pp.384~386 (2003)
  20. Hoffman, C., "COX-2 in brain and spinal cord implications for therapeutic use", Curr. Med. Chem, 7(11), pp.113~1120 (2000)
  21. Ji, L. L., "Antioxidants and oxidative stress in exercise", Proc. Soc. Exp. Biol. Med, 222(3), pp.283~292 (1999)
  22. Mackinnon, L. T., "Exercise and Immunology" (1992), Human Kinetics Publishers
  23. Neidhart, M., "Increased serum levels of non-collagenous matrix proteins (cartilage oligomeric matrix protein and melanoma inhibitory activity) in marathon runners", Osteoarthritis Cartilage, 8(3), pp.222~229 (2000)
  24. Niess, A. M., "Expression of the antioxidant stress protein heme oxygenase-1(HO-1) in human leukocytes", Free Radic. Biol. Med., 26(1-2), pp.184~192 (1999)
  25. Packer, L., "Oxidants, antioxidant nutrients and the athlete", J. Sports. Sci, 15, pp.353~363 (1997)
  26. Park, B. K., "Relation between lymphocyte subpopulations of peripheral blood and immune responses of modified live hog cholera virus vaccine in pigs treated with an ionized alkali mineral complex", J. Vet. Sci, 1(1), pp.49~52 (2000)
  27. KyungSuk Seo, "Host Immune Responses Against Hog Cholera Virus in Pigs Treated with an Ionoizsed Alkali Mineral Complex", Journal of Veterinary Science, 3(4), pp.315~319 (2002), 대한수의학회
  28. Peter, B., "The effect of the Alkali load of mineral water on bone metabolism: Interventional studies", The Journal of Nutrition, 138, pp.435~437 (2008)
  29. Sato, T., "Heat shock protein increase resistant to apoptosis", Exp. Cel. Res, 223(1), pp.163~170 (1996)
  30. Sharp, R. L., "Role of whole foods in promoting hydration after exercise in humans", J. Am. Coll. Nutr, 26(5S), pp.592S~596S (2007)
  31. Shirahata, S., "Electrolyzed-Reduced Water Scavenges Active Oxygen species and Protects DNA from Oxidative Damage", Biochemical and Biophysical Research Communication, 234, pp.269~274 (1997)
  32. Thompson, D., "Exercise-induced expression of heme oxygenase-1 in human lymphocytes", Free Radic. Res., 39, pp.63~69 (2005)
  33. Urso, M. L., "Oxidative stress, exercise, and antioxidant supplementation", Toxicology, 189(1-2), pp.41~54 (2003)
  34. Vallabhapurapu, S., "Regulation and function of NF-kappaB transcription factors in the immune system", Annu. Rev. Immunol, 27, pp.693~733 (2009)
  35. Wang, J. S., "Effect of exercise intensity on lymphocyte apoptosis induced by oxidative stress in men", Eur. J. Appl. Physiol., 12, pp.1~8 (2005)
  36. Watanabe, T., "Effect of alkaline ionized water on reproduction in gestational and lactational rats", J. Toxicol. Sci, 20(2), pp.135~142 (1995)
  37. Watanabe, T., "Influence of alkaline ionized water on rat erythrocyte hexokinase activity and myocardium", J. Toxicol. Sci., 22(2), pp.141~152 (1997)
  38. Watanabe, T., "Influences of alkaline ionized water on milk electrolyte concentrations in maternal rats", J. Toxicol. Sci, 25(5), pp.417~422 (2000)
  39. Woods, J. A., "Exercise, monocyte", macrophage function and cancer, 1994, pp.26, 147~157

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