JP2004283776A - 機能水の製造装置及び製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】所定空間を該空間の外部から遮磁して遮磁空間を形成するための遮磁手段と、前記遮磁空間内に被処理水を保持するための貯水容器と、前記貯水容器内の被処理水に対して定常的な直流磁場及び低周波微小磁場を同時に印加して機能水を得るための直流磁場印加手段及び低周波微小磁場印加手段と、前記直流磁場の方向と一致する第1の軸と前記低周波微小磁場の方向と一致する第2の軸との間の角度が所定の角度となるように直流磁場印加手段と低周波微小磁場印加手段とを保持するための角度調整手段と、を備えることを特徴とする機能水製造装置。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、低周波微小磁場の印加による機能水の製造装置及び製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、生体的あるいは生化学的に有益な効果を生じる水を製造する方法として、被処理水に周期的に強さの変化する磁力および/または周期的に強さの変化する光を照射する方法(特許文献1)や味覚の向上を意図した機能性水の製造方法として、被処理水に磁場を掛けながら通電する方法(特許文献2)が知られている。
【0003】
また、最近では、被処理水に低周波微小磁場を印加して機能水とする方法が提案され、磁気的に開放された空間において低周波微小磁場を印加した緩衝液を用いると好中球の異物貪食能が2〜3倍に増強される(免疫増強効果)ことが報告されている(非特許文献1)。
【0004】
【特許文献1】
特公平8−22437号公報
【特許文献2】
特開平7−68266号公報
【非特許文献1】
毛利、福島、「地磁気サイクロトロン共振による水分子クラスタの増殖的活性化と生体効果(磁気陽子工学への入り口)」、電気学会論文誌A(基礎・材料・共通部門誌)2002年5月号、第122−A巻、第5号、p.433−439
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来の方法により得られる機能水では、免疫増強効果などの機能水の有する効果が未だ十分でないという課題を有していた。
【0006】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、免疫機能の増強、細胞増殖能の増強、細胞のATP含有量の上昇といった細胞を活性化する効果を有し、人体などの生体に有益な効果をもたらす機能水の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、被処理水を遮磁空間内の貯水容器に導入し、貯水容器内の被処理水に直流磁場を印加しつつ、直流磁場の方向に対して所定の角度で低周波微小磁場を印加することによって得られる機能水には、免疫機能の増強、細胞増殖能の増強、細胞のATP含有量の上昇といった細胞を活性化する効果が著しいことを見出し、本発明に到達した。
【0008】
すなわち、本発明の機能水製造装置は、所定空間を該空間の外部から遮磁して遮磁空間を形成するための遮磁手段と、遮磁空間内に被処理水を保持するための貯水容器と、貯水容器内の被処理水に対して定常的な直流磁場及び低周波微小磁場を同時に印加して機能水を得るための直流磁場印加手段及び低周波微小磁場印加手段と、直流磁場の方向と一致する第1の軸と低周波微小磁場の方向と一致する第2の軸との間の角度が所定の角度となるように直流磁場印加手段と低周波微小磁場印加手段とを保持するための角度調整手段と、を備えることを特徴とする。
【0009】
また、本発明の機能水の製造方法は、外部から遮磁されている遮磁空間内の貯水容器に被処理水を導入する水導入工程と、直流磁場の方向と一致する第1の軸と低周波微小磁場の方向と一致する第2の軸との間の角度が0±20度又は90±20度となるようにして、貯水容器内の被処理水に対して定常的な直流磁場及び低周波微小磁場を同時に印加して機能水を得る磁場印加工程と、を備えることを特徴とする。
【0010】
ここで、定常的な直流磁場とは交流磁場やパルス磁場ではないことをいい、低周波微小磁場とは周波数0.1〜10Hz、磁場強度1〜10mGの交流磁場又はパルス磁場であることが好ましい。
【0011】
上記本発明の機能水製造装置及び製造方法においては、被処理水への地磁気等の外部磁場が及ぼす影響を排除した状態で被処理水に定常的な直流磁場と低周波微小磁場とが所定の角度をなすように同時に印加することにより、驚くべきことに細胞を活性化する効果が飛躍的に向上した機能水が得られる。
【0012】
上記本発明においては、前記遮磁空間が外部から遮光された遮光空間となっていることが好ましい。このように遮光状態において被処理水に磁場を印加すると、細胞活性化効果の高い機能水を製造することができる傾向にある。
【0013】
また、本発明においては、貯水容器内の被処理水に対して所定の波長を有する光を照射することがより好ましい。このように被処理水に所定の波長を有する光を照射しつつ磁場を印加すると、さらに細胞活性化効果の高い機能水を製造することができる傾向にある。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付することとする。
【0015】
[第1実施形態]
図1は、本発明の機能水の製造装置の好適な一実施形態を示す一部切り欠き概略斜視図である。図1に示す機能水の製造装置10は、遮磁空間を形成するための遮磁手段2と、被処理水を保持するための貯水容器3と、被処理水に直流磁場を印加する直流磁場印加手段4と、被処理水に低周波微小磁場を印加する低周波微小磁場印加手段5と角度調整手段6と被処理水に所定の波長を有する光を照射する光照射手段7とを備えている。
【0016】
遮磁手段2としては、例えばパーマロイ素材の磁気シールドを用いることが可能である。また、遮磁手段2は同時に遮光手段を兼ねていても良い。パーマロイ素材の磁気シールドの筐体を用いれば、遮磁及び遮光の機能を同時に果たすことが可能である。
【0017】
遮磁手段2の内部に設置された貯水容器3は被処理水を保持できるものであれば特に限定されず、例えば、タンク状のものを使用することができる。貯水容器3の素材は遮磁効果のないものであれば特に限定されず、例えば、樹脂やガラスなどを用いることが可能である。また、本発明は被処理水に所定の波長の光を照射しつつ磁場を印加することが好ましいことから、貯水容器3の素材は当該所定の波長の光を透過するものであることが好ましい。
【0018】
遮磁手段2の内部に設置され、貯水容器3に導入された被処理水に直流磁場を印加する直流磁場印加手段4としては、例えば、N極とS極が対向するように設置した2つの永久磁石などを用いることが可能である。2つの永久磁石の間に発生する直流磁場の中に貯水容器を設置すれば、貯水容器内の被処理水に直流磁場を印加することが可能となる。直流磁場の磁場強度は特に限定されないが、100mG〜1000mGが好ましく、400mG〜600mGがより好ましい。磁場強度が100mG未満の場合に得られる機能水は細胞活性化効果が不十分となる傾向にあり、1000mGよりも大きい場合に得られる機能水の細胞活性化効果が不十分となる傾向にある。
【0019】
遮磁空間2の内部に設置され、貯水容器3に導入された被処理水に低周波微小磁場を印加する低周波磁場印加手段5としては、例えば、貯水容器の外周を覆うように設置した鉄棒等のコアを中心に導線を巻いた電磁コイルとその導線に接続された低周波微小電圧発生回路(図示せず)などを用いることが可能である。低周波微小電圧発生回路により交流電圧又はパルス電圧を発生させることにより、電磁コイル内の貯水容器内に保持された被処理水に低周波微小磁場を印加することが可能となる。
【0020】
ここで、低周波微小磁場とは、周波数0.1〜10Hz、磁場強度1〜10mGの交流磁場又はパルス磁場であることが好ましい。周波数が0.1Hz未満の場合に得られる機能水は細胞活性化効果に関して変化が無くなる傾向にあり、10Hzよりも高い場合に得られる機能水は細胞活性化効果が不十分となる傾向にある。また、磁場強度が1mG未満の場合に得られる機能水は細胞活性化効果が不十分となる傾向にあり、10mGよりも大きい場合に得られる機能水は細胞活性化効果が不十分となる傾向にある。
【0021】
角度調整手段6について図3を用いて説明する。図3において、直流磁場印加手段4により直流磁場11が発生している。また、低周波微小磁場印加手段5により、低周波微小磁場12が発生している。ここで、直流磁場の方向と一致する第1の軸とは13に相当し、低周波微小磁場の方向と一致する第2の軸とは14に相当する。したがって、直流磁場の方向と一致する第1の軸と低周波微小磁場の方向と一致する第2の軸との間の角度とはαに相当する。角度調整手段6とは、このαを0±20度又は90±20度のいずれかの角度に、好ましくは0±10度又は90±10度のいずれかの角度に設定できるものであれば特に限定されない。例えば、図1に示したように低周波微小磁場印加手段5の外側面に回転可能な軸を取り付ければ、軸を回転させることにより所定の角度に調整することが可能である。
【0022】
光照射手段7は、遮磁手段2の内部に設置され、貯水容器3に導入された被処理水に所定の波長を有する光を照射できるものであれば特に限定されない。ここで、所定の波長とは、400〜2000nmの波長であることが好ましく、900〜1100nmの波長であることがより好ましい。400nm未満の波長を有する光を照射した場合に得られる機能水は細胞活性化効果が不十分となる傾向にあり、2000nmよりも長い波長を有する光を照射した場合に得られる機能水は細胞活性化効果に変化が無くなる傾向にある。例えば、光源としてキセノンランプを、干渉フィルターとして1000nm、半値幅200nmを用いることにより900〜1100nmの波長を有する光を照射することが可能である。
【0023】
次に、上記の機能水製造装置10を用いた機能水の製造方法について説明する。
【0024】
まず、機能水とすべき被処理水を貯水容器3に導入する。ここで、被処理水は水分子を含む液体であれば特に限定されるものではなく、水道水、蒸留水などの水はもちろん、ビールや醤油などの食品、生理食塩水、緩衝液、細胞培養用液体培地なども含まれる。
【0025】
次に、角度調整手段6を調整することにより、αが0±20度又は90±20度となるように、好ましくは0±10度又は90±10度となるように設定する。αを上記範囲外の角度に設定した場合に得られる機能水は、細胞活性化効果が不十分となる傾向にある。
【0026】
そして、電磁コイルに交流電圧又はパルス電圧を印加することにより、コイル内に低周波微小磁場を発生させることができ、被処理水に直流磁場を印加しつつ低周波微小磁場を印加することにより機能水を得ることができる。なお、より細胞活性化効果の高い機能水を得るために、被処理水に所定の波長を有する光を照射しながら磁場を印加するのが好ましい。
【0027】
磁場の印加時間は特に限定されないが、好ましくは1時間〜48時間である。1時間未満では得られる機能水の細胞活性化効果が不十分となる傾向にあり、48時間よりも長い時間印加しても得られる機能水の細胞活性化効果に変化が見られなくなる傾向にあるからである。
【0028】
また、磁場を印加する時の温度は特に限定されるものではなく、被処理水の凝固点〜沸点の範囲であればよい。
【0029】
[第2実施形態]
図2は、本発明に係る機能水の製造装置の第2実施形態を示す一部切り欠き概略斜視図である。以下、図2に示す機能水製造装置20について説明する。なお、上述の図1に示した機能水製造装置10に関して説明した要素と同一の要素については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【0030】
図2に示した角度調整手段6は、固定した貯水容器3及び低周波微小磁場印加手段5の周りに取り付けられた回転可能な枠である。そして、枠の内側には直流磁場印加手段4である2つの永久磁石がN極とS極が対向するように取り付けられている。枠を回転させることにより、直流磁場と低周波微小磁場の所定の角度に調整することが可能である。
【0031】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【0032】
例えば、本発明はバッチ式のものに限定されず、フロー式のものであっても構わず、貯水容器3としてタンクの代わりに長い管を巻いたものを利用してもよい。
【0033】
また、遮磁手段2は装置全体を外部磁場から遮磁するものでなくても構わず、例えば、地磁気の方向に対してのみパーマロイ素材の磁気シールドを設置したものであってもよい。
【0034】
また、直流磁場印加手段4は2つの対向して設置された永久磁石に限定されず、直流の電磁石を使用しても構わない。
【0035】
さらに、角度調整手段6は図1や図2に示した可変型のものに限定されず、αが0±20度又は90±20度となるように設置されるのであれば単なる平坦な台であっても構わず、遮磁手段2がそれを兼ねていても構わない。
【0036】
本発明により得られる機能水は、免疫機能の増強、細胞増殖能の増強、細胞のATP含有量上昇といった細胞を活性する効果をもち、人体などの生体に有益な効果をもたらす。従って、本発明により得られる機能水の用途は多岐にわたり、例えば、細胞機能を活性化するための活性飲料や点滴用の生理食塩水として使用したり、創傷治癒のための水として使用したり、再生医療において効果的に細胞増殖を促す培地として使用したり、植物の発育を助長する植物成長用水として使用したり、養殖魚や観賞魚の成長を促したり健康を維持したりするために水槽内の水として使用するといった用途がある。
【0037】
【実施例】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【0038】
好中球の貪食能向上試験
(実施例1〜3及び比較例1)
まず、以下の方法でリン酸緩衝液(PBS(+):GibcoBRL製)を図1に示す本発明の製造装置用いて機能水とした。すなわち20mLのPBS(+)を容量50mLのポリプロピレン(及びポリスチレン)チューブに入れた後、以下の条件で1時間磁場を印加して機能水化したPBS(+)を得た。磁場の印加は、直流磁場は0mG(比較例1)、100mG(実施例1)、500mG(実施例2)又は1000mG(実施例3)の磁場強度を有する磁場とし、低周波微小磁場は周波数6Hz、磁場強度10mGのパルス磁場とし、角度αを90度に設定して遮光下で行った。
【0039】
また、別途、以下の方法により好中球の調製を行った。23歳男性被験者の末梢血液を採取し、モノ・ポリ分離溶液(MPRM:大日本製薬製)を3mL入れた15mLの遠沈管の上に採取した血液3.5mLを重層した。1800rpmにて30分間遠心を行い、好中球層を採取した。採取した好中球層を10mLのRPMI1640で希釈し、1200rpmにて10分間遠心を行った後、上清を捨て好中球を得た。細胞数を計数後、1×107cell/mLとなるようにRPMI1640を用いて希釈し好中球の細胞懸濁液を得た。
【0040】
次に、機能水化したPBS(+)について、以下の方法にて好中球の貪食能の測定を行った。まず、好中球の細胞懸濁液0.5mLに機能水化したPBS(+)を0.5mL加え、室温にて1時間インキュベーションした。その後、細胞懸濁液を96穴マイクロタイタープレートに200μL分注し、37℃で10分間インキュベーションした。次に、PBS(+)で10倍に希釈したLumisphere(東レリサーチセンター製)溶液を50μL分注し、5分間隔で30分間発光量を測定して、好中球の貪食能を測定した。なお、発光量の測定には、FDSS6000/CL(浜松ホトニクス製)を用いた。得られた結果を図4に示す。
【0041】
(比較例2)
機能水化したPBS(+)の代わりに未処理のPBS(+)を用いたこと以外は実施例1と同様にして好中球の貪食能の測定を行った。得られた結果を図4に示す。
【0042】
(比較例3)
磁気的に開放された空間でPBS(+)に周波数6Hz、磁場強度10mGのパルス磁場を印加して機能水化したPBS(+)を得、得られたPBS(+)を用いて実施例1と同様にして好中球の貪食能の測定を行った。得られた結果を図4に示す。
【0043】
図4に示した結果から明らかなように、本発明により得られた機能水(実施例1〜3)を用いると、直流磁場を印加しなかった場合(比較例1)や未処理のPBS(+)を用いた場合(比較例2)や低周波微小磁場のみの印加により得られた機能水を用いた場合(比較例3)に比べて、好中球の貪食能が増強されることが確認された。また、その増強効果は磁場強度が500mGの直流磁場を印加したときに最も強いことが確認された。
【0044】
(実施例4〜6)
まず、以下の方法でPBS(+)を図1に示す本発明の製造装置用いて機能水とした。すなわち20mLのPBS(+)を容量50mLのポリプロピレン(及びポリプロピレン)チューブに入れた後、以下の条件で1時間磁場を印加して機能水化したPBS(+)を得た。磁場の印加は、直流磁場は500mGの磁場強度を有する磁場とし、低周波微小磁場は周波数6Hz、磁場強度10mGのパルス磁場とし、角度αを90度に設定し、520nm以上(実施例4)、1000nm(実施例5)又は1600nm(実施例6)の波長の光を照射しながら行った。
【0045】
なお、520nm以上のの波長の光の照射には、光源としてキセノン光源を用い520nm以上の光を透過する透過フィルター(520LP)を用いた。1000nmの波長の光の照射には、光源としてキセノン光源を用い、900−1100nmの波長の光を透過する干渉フィルター(1000nm、半値幅200nm)を用いた。1600nmの波長の光の照射には、光源としてキセノン光源を用い、1500−1700nmの波長の光を透過する透過フィルター(1600nm、半値幅200nm)を用いた。
【0046】
好中球の調製は37歳男性被験者の血液を使用したこと以外は実施例1と同様に行い、好中球の貪食能の測定については実施例1と同様に行った。得られた結果を図5に示す。
【0047】
(比較例4)
機能水化したPBS(+)の代わりに未処理のPBS(+)を用いたこと以外は実施例4と同様にして好中球の貪食能の測定を行った。得られた結果を図5に示す。
【0048】
図5に示した結果から明らかなように、本発明により得られた機能水(実施例4〜6)を用いると、未処理のPBS(+)を用いた場合(比較例4)に比べて、好中球の貪食能が増強されることが確認された。また、その増強効果は1000nmの波長を有する光を照射しながら磁場を印加したときに最も強いことが確認された。
【0049】
NK細胞活性の向上試験
(実施例7及び8)
まず、以下の方法でPBS(+)を図1に示す本発明の製造装置用いて機能水とした。すなわち20mLのPBS(+)を容量50mLのポリプロピレンチューブに入れた後、以下の条件で1時間磁場を印加して機能水化したPBS(+)を得た。磁場の印加は、直流磁場は500mGの磁場強度を有する磁場とし、低周波微小磁場は周波数6Hz、磁場強度10mGのパルス磁場とし、角度αを0度(実施例7)又は90度(実施例8)に設定して1000nmの波長を有する光を照射しながら行った。
【0050】
また、別途、NK細胞を以下の方法により調製した。37歳男性被験者の末梢血液を採取し、同量のRPMI1640を用いて2倍に希釈した。MPRM培地を4mL入れた15mLの遠沈管の上に希釈した血液を2mL重層した。1800rpmにて30分間遠心を行い、リンパ球層を採取した。採取したリンパ球層を10mLのRPMI1640で希釈し、1200rpmにて10分間遠心を行った後、上清を捨てリンパ球を得た。細胞数を計数後、1×107cell/mLとなるようにRPMI1640を用いて希釈した。
【0051】
次に、Target細胞であるMOLT−4(ヒト白血病T細胞)の調製を以下の方法で行った。培養したMOLT−4を遠心して回収し、5μMのCalcein−AM(同仁化学)を20分間ローディングする。その後、RPMI1640を用いて3回洗浄を行い、培地中の蛍光色素を完全に除去した。細胞数を計数後、1×107cell/mLとなるようにRPMI1640を用いて希釈した。
【0052】
次に、機能水化したPBS(+)について、以下の方法でNK細胞活性の評価を行った。まず、リンパ球の細胞懸濁液0.5mLに機能水化したPBS(+)を0.5mL加え、37℃で1時間インキュベーションした。次に、96穴マイクロタイタープレート(IWAKI製、U底透明)にMOLT−4の細胞懸濁液100μL及びリンパ球の細胞懸濁液20μLを分注し、4時間CO2インキュベーター内でインキュベーションする。なお、陰性対照としてMOLT−4の細胞懸濁液100μLにリンパ球を含まないPBS(+)を20μLを分注したものを、陽性対照としてMOLT−4の細胞懸濁液100μLに20%(w/v)のTriton−Xを含むPBS(+)を20μLを分注したものを用いた。インキュベーション後、マイクロタイタープレートを1000rpmで5分間遠心を行い、上澄を150μL回収した。回収した上澄は96穴Black/Clearマイクロタイタープレートに分注し、FDSS6000/FL(浜松ホトニクス製)を用いて蛍光量(励起波長480nm、蛍光波長540nm)を測定し、NK細胞活性を評価した。なお、評価は、陰性対照の蛍光量を0%、陽性対照の蛍光量を100%とする相対評価とした。得られた結果を図6に示す。
【0053】
(比較例5)
機能水化したPBS(+)の代わりに未処理のPBS(+)を用いたこと以外は実施例7と同様にしてNK細胞の活性を評価した。得られた結果を図6に示す。
【0054】
(比較例6)
磁気的に開放された空間でPBS(+)に周波数6Hz、磁場強度10mGのパルス磁場を印加して機能水化したPBS(+)を得、得られたPBS(+)を用いて実施例7と同様にしてNK細胞の活性を評価した。得られた結果を図6に示す。
【0055】
図6に示した結果から明らかなように、本発明により得られた機能水(実施例7及び8)を用いると、未処理のPBS(+)を用いた場合(比較例5)や低周波微小磁場のみの印加により得られた機能水を用いた場合(比較例6)に比べて、NK細胞の活性が増強されることが確認された。また、その増強効果は角度αが90度(実施例8)の場合に特に強いことが確認された。
【0056】
リンパ球細胞及び繊維芽細胞の細胞増殖能の向上試験
(実施例9及び10)
まず、以下の方法で培養液(10%(v/v)FBSを含むRPMI1640)を図1に示す本発明の製造装置用いて機能水とした。すなわち20mLの培養液を容量50mLのポリプロピレン(及びポリスチレン)チューブに入れた後、以下の条件で1時間磁場を印加して機能水化した培養液を得た。磁場の印加は、直流磁場は500mGの磁場強度を有する磁場とし、低周波微小磁場は周波数6Hz、磁場強度10mGのパルス磁場とし、角度αを0度(実施例9)又は90度(実施例10)に設定して1000nmの波長を有する光を照射しながら行った。
【0057】
次に、別途、リンパ球細胞を以下の方法により調製した。24歳女性被験者の末梢血液を採取し、MPRMを3mL入れた15mLの遠沈管の上に採取した血液3.5mLを重層した。1800rpmにて30分間遠心を行い、リンパ球層を採取した。採取したリンパ球層を10mLのRPMI1640で希釈し、1200rpmにて10分間遠心を行った後、上清を捨てリンパ球を得た。細胞数を計数後、1×107cell/mLとなるようにRPMI1640を用いて希釈した。
【0058】
次に、機能水化した培養液について、以下の方法でリンパ球の細胞増殖能の評価を行った。96穴のマイクロタイタープレートに希釈した細胞懸濁液を100μL分注し、そこに機能水化した培養液を100μL添加し、CO2インキュベーター内で48時間培養を行った。その後、各ウェルにAlamarBlue(大日本製薬製)を100μL添加し、CO2インキュベーター内で4時間インキュベーションを行い、マイクロプレートリーダー(NulgeNunc)を用いて570−600nmの吸光度を測定し、細胞数を計測した。得られた結果を図7に示す
【0059】
(比較例7)
機能水化した培養液の代わりに未処理の培養液を用いたこと以外は実施例9と同様にしてリンパ球の細胞増殖能を評価した。得られた結果を図7に示す。
【0060】
(比較例8)
磁気的に開放された空間で培養液に周波数6Hz、磁場強度10mGのパルス磁場を印加して機能水化した培養液を得、得られた培養液を用いて実施例9と同様にしてリンパ球の細胞増殖能の評価を行った。得られた結果を図7に示す。
【0061】
図7に示した結果から明らかなように、本発明により得られた機能水(実施例9及び10)を用いると、未処理の培養液を用いた場合(比較例7)や低周波微小磁場のみの印加により得られた機能水を用いた場合(比較例8)に比べて、リンパ球細胞の細胞増殖能が増強されることが確認された。また、その増強効果は角度αが90度の場合(実施例10)に特に強いことが確認された。
【0062】
(実施例11及び12)
まず、以下の方法で培養液(10%(v/v)FBSを含むDMEM/F12)を図1に示す本発明の製造装置用いて機能水とした。すなわち20mLの培養液を容量50mLのポリプロピレンチューブに入れた後、以下の条件で1時間磁場を印加して機能水化した培養液を得た。磁場の印加は、直流磁場は500mGの磁場強度を有する磁場とし、低周波微小磁場は周波数6Hz、磁場強度10mGのパルス磁場とし、角度αを0度(実施例11)又は90度(実施例12)に設定して1000nmの波長を有する光を照射しながら行った。
【0063】
次に、機能水化した培養液について、以下の方法でヒト繊維芽細胞の細胞増殖能の評価を行った。
【0064】
まず、ヒト繊維芽細胞を10%(v/v)FBSを含むDMEM/F12で培養した。培養した繊維芽細胞を96穴マイクロタイタープレートに1×104cell/ウェルとなるように分注し、さらに機能水化した培養液を100μL添加し、CO2インキュベーター内で24時間培養した。その後、各ウェルにAlamarBlue(大日本製薬製)を100μL添加し、CO2インキュベーター内で4時間インキュベーションを行い、マイクロプレートリーダー(NulgeNunc)を用いて570−600nmの吸光度を測定し、細胞数を計測した。得られた結果を図8に示す。
【0065】
(比較例9)
機能水化した培養液の代わりに未処理の培養液を用いたこと以外は実施例11と同様にして繊維芽細胞の細胞増殖能を評価した。得られた結果を図8に示す。
【0066】
(比較例10)
磁気的に開放された空間で培養液に周波数6Hz、磁場強度10mGのパルス磁場を印加して機能水化した培養液を得、得られた培養液を用いて実施例11と同様にして繊維芽細胞の細胞増殖能の評価を行った。得られた結果を図8に示す。
【0067】
図8に示した結果から明らかなように、本発明にかかる製造装置及び製造方法により得られた機能水(実施例11及び12)を用いると、未処理の培養液を用いた場合(比較例9)や低周波微小磁場のみの印加により得られた機能水を用いた場合(比較例10)に比べて、繊維芽細胞の細胞増殖能が増強されることが確認された。また、その増強効果は角度αが90度の場合(実施例12)に特に強いことが確認された。
【0068】
リンパ球細胞及びヒト平滑筋細胞のATP含有量増加試験
(実施例13及び14)
まず、以下の方法で培養液(10%(v/v)FBSを含むRPMI1640)を図1に示す本発明の製造装置用いて機能水とした。すなわち20mLの培養液を容量50mLのポリプロピレンチューブに入れた後、以下の条件で1時間磁場を印加して機能水化した培養液を得た。磁場の印加は、直流磁場は500mGの磁場強度を有する磁場とし、低周波微小磁場は周波数6Hz、磁場強度10mGのパルス磁場とし、角度αを0度(実施例13)又は90度(実施例14)に設定して1000nmの波長を有する光を照射しながら行った。
【0069】
次に、別途、前記実施例9と同様にしてリンパ球細胞の調整を行い、細胞懸濁液(1×107cell/mL)を得た。
【0070】
次に、機能水化した培養液について、以下の方法でリンパ球のATP含有量の測定を行った。96穴マイクロタイタープレートの各ウェルに細胞懸濁液を100μL分注し、そこに機能水化した培養液を100μL添加し、CO2インキュベーター内で2時間インキュベーションした。その後、マイクロタイタープレートを1000rpmで5分間遠心を行い、上澄を取り除き、ルシフェリン−ルシフェラーゼ発光キット(キッコーマン製;商品名「ルシフェール」)を用いてATPの定量を行った。なお、発光量の測定には、FDSS6000/CLを使用した。得られた結果を図9に示す。
【0071】
(比較例11)
機能水化した培養液の代わりに未処理の培養液を用いたこと以外は実施例11と同様にしてリンパ球細胞のATP含有量の測定を行った。得られた結果を図9に示す。
【0072】
(比較例12)
磁気的に開放された空間で培養液に周波数6Hz、磁場強度10mGのパルス磁場を印加して機能水化した培養液を得、得られた培養液を用いて実施例11と同様にしてリンパ球細胞のATP含有量の測定を行った。得られた結果を図9に示す。
【0073】
図9に示した結果から明らかなように、本発明により得られた機能水(実施例13及び14)を用いると、未処理の培養液を用いた場合(比較例11)や低周波微小磁場のみの印加により得られた機能水を用いた場合(比較例12)に比べて、リンパ球細胞のATP含有量が増加することが確認された。また、その増加量は角度αが90度の場合(実施例14)に特に強いことが確認された。
【0074】
(実施例15及び16)
まず、以下の方法で培養液(10%(v/v)FBSを含むDMEM/F12)を図1に示す本発明の製造装置用いて機能水とした。すなわち20mLの培養液を容量50mLのポリプロピレンチューブに入れた後、以下の条件で1時間磁場を印加して機能水化した培養液を得た。磁場の印加は、直流磁場は500mGの磁場強度を有する磁場とし、低周波微小磁場は周波数6Hz、磁場強度10mGのパルス磁場とし、角度αを0度(実施例15)又は90度(実施例16)に設定して1000nmの波長を有する光を照射しながら行った。
【0075】
次に、機能水化した培養液について、以下の方法でヒト平滑筋細胞のATP含有量の測定を行った。
【0076】
まず、ヒト平滑筋細胞を10%(v/v)FBSを含むDMEM/F12で培養した。培養した繊維芽細胞を96穴マイクロタイタープレートに1×104cell/ウェルとなるように分注し、CO2インキュベーター内で24時間培養した。次に、機能水化した培養液を100μL添加し、CO2インキュベーター内で2時間培養した。その後は、実施例13と同様にして平滑筋細胞のATP含有量を測定した。得られた結果を図10に示す。
【0077】
(比較例13)
機能水化した培養液の代わりに未処理の培養液を用いたこと以外は実施例15と同様にして平滑筋細胞のATP含有量の測定を行った。得られた結果を図10に示す。
【0078】
(比較例14)
磁気的に開放された空間で培養液に周波数6Hz、磁場強度10mGのパルス磁場を印加して機能水化した培養液を得、得られた培養液を用いて実施例15と同様にして平滑筋細胞のATP含有量の測定を行った。得られた結果を図10に示す。
【0079】
図10に示した結果から明らかなように、本発明により得られた機能水(実施例15及び16)を用いると、未処理の液体培地を用いた場合(比較例12)や低周波微小磁場のみの印加により得られた機能水を用いた場合(比較例13)に比べて、ヒト平滑筋細胞のATP含有量が増加することが確認された。
【0080】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の機能水の製造装置及び製造方法によれば、免疫機能の増強、細胞増殖能の増強、細胞のATP含有量の上昇といった細胞を活性化する効果を有し、人体などの生体に有益な効果をもたらす機能水を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の機能水製造装置の第1実施形態を示す一部切り欠き概略斜視図である。
【図2】本発明の機能水製造装置の第2実施形態を示す一部切り欠き概略斜視図である。
【図3】図1に示す本発明の機能水製造装置の第1実施形態の縦断面図。
【図4】実施例1〜3及び比較例1〜3において得られた好中球の貪食能向上試験の結果を表わすグラフである。
【図5】実施例4〜6及び比較例4において得られた好中球の貪食能向上試験の結果を表わすグラフである。
【図6】実施例7〜8及び比較例5〜6において得られたNK細胞の活性向上試験の結果を表わすグラフである。
【図7】実施例9〜10及び比較例7〜8において得られたリンパ球の細胞増殖能向上試験の結果を表わすグラフである。
【図8】実施例11〜12及び比較例9〜10において得られた繊維芽細胞の細胞増殖能向上試験の結果を表わすグラフである。
【図9】実施例13〜14及び比較例11〜12において得られたリンパ球のATP含有量上昇試験の結果を表わすグラフである。
【図10】実施例15〜16及び比較例13〜14において得られた平滑筋細胞のATP含有量上昇試験の結果を表わすグラフである。
【符号の説明】
2…遮磁手段、3…貯水容器、4…直流磁場印加手段、5…低周波微小磁場印加手段、6…角度調製手段、7…光照射手段、10、20…機能水製造装置、11…直流磁場の方向、12…低周波微小磁場の方向、13…直流磁場の方向と一致する第1の軸、14…低周波微小磁場と一致する第2の軸、α…13と14の間の角度。
Claims (6)
- 所定空間を該空間の外部から遮磁して遮磁空間を形成するための遮磁手段と、
前記遮磁空間内に被処理水を保持するための貯水容器と、
前記貯水容器内の被処理水に対して定常的な直流磁場及び低周波微小磁場を同時に印加して機能水を得るための直流磁場印加手段及び低周波微小磁場印加手段と、
前記直流磁場の方向と一致する第1の軸と前記低周波微小磁場の方向と一致する第2の軸との間の角度が所定の角度となるように直流磁場印加手段と低周波微小磁場印加手段とを保持するための角度調整手段と、
を備えることを特徴とする機能水製造装置。 - 前記遮磁空間が該空間の外部から遮光された遮光空間となっていることを特徴とする請求項1に記載の機能水製造装置。
- 前記貯水容器内の被処理水に対して所定の波長を有する光を照射する光照射手段をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の機能水製造装置。
- 外部から遮磁されている遮磁空間内の貯水容器に被処理水を導入する水導入工程と、
直流磁場の方向と一致する第1の軸と低周波微小磁場の方向と一致する第2の軸との間の角度が0±20度又は90±20度となるようにして、前記貯水容器内の被処理水に対して定常的な直流磁場及び低周波微小磁場を同時に印加して機能水を得る磁場印加工程と、
を備えることを特徴とする機能水の製造方法。 - 前記遮磁空間が該空間の外部から遮光された遮光空間となっていることを特徴とする請求項4に記載の機能水の製造方法。
- 前記磁場印加工程において、前記貯水容器内の被処理水に対して所定の波長を有する光を照射することを特徴とする請求項5に記載の機能水の製造方法。
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