KR101426570B1 - 부유 바이러스 감염 대책 방법 - Google Patents

부유 바이러스 감염 대책 방법 Download PDF

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Abstract

부유 바이러스가 존재할 수 있는 공간에 이산화염소 가스를 공급하고, 상기 공간에서의 이산화염소 가스의 농도를, 동물은 생존할 수 있지만 상기 부유 바이러스는 실활하는 농도로 하는 부유 바이러스 감염 대책 방법.

Description

부유 바이러스 감염 대책 방법{METHOD OF CONTROLLING FLOATING VIRUS INFECTION}
본 발명은 부유 바이러스의 감염 대책 방법에 관한 것이다.
예를 들면 사업소 등에서, 어떤 종류의 호흡기 바이러스에 감염된 작업자가 있는 경우, 그 사업소 내에서 일하는 다른 종업원이 같은 호흡기 바이러스에 감염될 가능성이 있다. 이 때, 호흡기 바이러스 질환이 발병하여 컨디션을 무너뜨려, 그 직장의 업무 효율을 큰 폭으로 저하시켜 버리는 경우가 있다.
호흡기 바이러스란, 동물에서 폐렴 등의 호흡기 질환을 야기하는 바이러스의 총칭이다. 이 중에는 인플루엔자 바이러스·파라인플루엔자 바이러스·라이노 바이러스·조류 인플루엔자 바이러스·SARS 바이러스·코로나 바이러스 등이 포함된다. 또한, 이러한 호흡기 바이러스에 감염되어, 호흡기 바이러스 질환이 발병하면, 심한 경우에는 사망에 이르는 경우가 있다.
이와 같은 호흡기 바이러스는 그 감염자의 호흡기로부터 배출된 비말(飛沫) 중에도 존재하고 있다. 상기 비말은 공기 중에 부유할 수 있으므로, 미감염자가 호흡기 바이러스를 포함한 비말로 오염된 공기를 들이마심으로써 감염이 확산되어, 호흡기 바이러스가 만연한다.
또한, 홍역 바이러스나 풍진 바이러스에서도, 상기 바이러스 감염자의 호흡기로부터의 비말로 오염된 공기를 미감염자가 들이마셔, 호흡기를 통해 2차 감염되기 때문에, 일반적으로 「호흡기 바이러스」라고는 부르지 않으나, 같은 범주에 속한다.
호흡기 바이러스의 만연을 막기 위해서는 실내(공기 중)에 부유하는 호흡기 바이러스를 제거 또는 실활(失活)시키는 것이 유효한 수단의 하나이다. 실내에 부유하는 호흡기 바이러스를 실활시킬 수 있는 방법으로는, 예를 들면 훈증(燻蒸)이라고 불리는 방법을 들 수 있다(비특허문헌 1 참조).
비특허문헌 1: 「살균·소독 매뉴얼」 의치약 출판, 1991년, 살균·소독 메뉴얼 편집 위원회
발명이 해결하고자 하는 과제
훈증이란, 밀폐된 실내에 약제를 기화한 가스를 충만시켜서, 그 실내에 존재하는 벌레·진드기·곰팡이 등을 죽이는 방법이다. 훈증에 사용되는 약제는, 예를 들면 포르말린·브롬화 메틸·인화 알루미늄·청산가스 등이 예시된다.
그렇지만, 훈증에 사용되는 약제는 생체에 매우 유독하며, 훈증 시 작업자는 그 업무를 중단하고 실내로부터 퇴출할 필요가 있어, 업무 효율이 저하한다.
본 발명은 상기 실정을 감안하여 행해진 것으로서, 동물이 존재하고 또, 바이러스가 부유하는 공간에서, 동물이 그 공간에 안전하게 생존한 채의 상태로, 동물에 대한 바이러스 감염 등을 방지할 수 있는 부유 바이러스 감염 대책 방법을 제공하는 것이다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부유 바이러스 감염 대책 방법의 제1 특징 구성은 부유 바이러스가 존재할 수 있는 공간에 이산화염소 가스를 공급하고, 상기 공간에서 이산화염소 가스의 농도를, 동물은 생존할 수 있지만 상기 부유 바이러스는 실활(失活)하는 농도로 한 점이다.
이산화염소 가스는 강한 산화력 및 살균력, 나아가서는 강한 살(殺)바이러스 효과를 가진다. 그 때문에, 부유 바이러스를 이산화염소 가스와 접촉시킴으로써 부유 바이러스를 실활시킬 수 있다.
본 명세서에서의 「실활」이란, 예를 들면 부유 바이러스가 사멸하여 숙주 내에서 증식할 수 없는 상태, 혹은 부유 바이러스는 생존하고 있지만 숙주 내에서 거의 증식할 수 없는 상태를 가리킨다.
따라서, 본 구성과 같이 어느 공간에 이산화염소 가스를 공급하고, 그 공간에서의 이산화염소 가스의 농도를 부유 바이러스가 실활하는 농도로 유지하면, 그 공간에 외부로부터 부유 바이러스가 반입되었다고 해도, 즉시 그 부유 바이러스가 실활할 수 있다. 따라서, 그 공간에 존재하는 동물에 대한 바이러스 감염을 방지하는 것이 가능하다.
나아가, 상기 공간에서의 이산화염소 가스의 농도는 동물은 생존할 수 있지만 부유 바이러스는 실활하는 농도로 하고 있으므로, 그 공간에서 동물은 통상의 생활을 보내는 것이 가능하다. 따라서, 예를 들면 사업소 등에서 작업자가 일을 하는 채로, 그 사업소 내의 공기를 부유 바이러스가 실활하는 상태로 유지하는 것이 가능하다. 그리고 바이러스의 2차 감염을 방지하여 종업원의 건강 유지를 도모할 수 있음과 동시에, 훈증 등에 의한 공기 정화 시에 업무를 중단할 필요도 없기 때문에, 업무 효율이 저하될 우려가 없다.
또한, 「동물」이란, 예를 들면 사람·가축 등의 포유류·조류·파충류 등, 상기 공간에서 생존하여 부유 바이러스에 감염될 가능성을 가지는 동물을 가리킨다.
본 발명의 제2 특징 구성은 부유 바이러스가 존재할 수 있는 공간에 이산화염소 가스를 공급하고, 상기 공간에서의 이산화염소 가스의 농도를, 동물은 생존할 수 있지만, 상기 부유 바이러스의 상기 동물에 대한 감염을 방지할 수 있는 농도로 한 점이다.
본 구성에 의하면, 예를 들면 부유 바이러스는 감염 능력이 결여되어 숙주간에 감염될 수 없는 상태로 되어 있다. 「감염 능력이 결여된다」는 것은, 예를 들면 부유 바이러스가 숙주를 감염시키기 위해서 필요한 표면 단백질이 변성하여, 상기 숙주를 감염시킬 수 없는 상태를 가리킨다.
그 때문에, 숙주간의 감염을 방지할 수 있어, 동물이 부유 바이러스에 감염되어 바이러스성 질환이 발병할 가능성이 매우 낮아진다.
본 발명의 제3 특징 구성은 부유 바이러스가 존재할 수 있는 공간에 이산화염소 가스를 공급하고, 상기 공간에서의 이산화염소 가스의 농도를, 동물은 생존할 수 있지만, 상기 부유 바이러스에 감염된 동물의 발병을 억제할 수 있는 농도로 한 점이다.
본 구성에 의하면, 동물이 부유 바이러스에 감염되었다고 해도, 바이러스성 질환이 발병할 가능성을 저감할 수 있다.
본 발명의 제4 특징 구성은 부유 바이러스가 존재할 수 있는 공간에 이산화염소 가스를 공급하고, 상기 공간에서의 이산화염소 가스의 농도를, 동물은 생존할 수 있지만, 상기 부유 바이러스에 감염되어 발병한 동물을 치료할 수 있는 농도로 한 점이다.
본 구성에 의하면, 동물이 부유 바이러스에 감염되어 바이러스성 질환이 발병했다고 해도 증상을 경감할 수 있다. 또, 그 발병 기간을 짧게 할 수 있다.
본 발명의 제5 특징 구성은 상기 공간에서의 이산화염소 가스의 농도를 0.0001ppm ~ 0.1ppm으로 한 점이다.
본 구성에 의하면, 공간에서의 이산화염소 가스의 농도가 0.0001ppm 미만인 경우에는 부유 바이러스를 실활시키기 어렵고 또, 이산화염소 가스의 작업 환경 기준값은 0.1ppm이기 때문에, 0.1ppm보다 큰 경우에는 동물에 대해서 유해가 될 수 있다. 따라서, 공간에서의 이산화염소 가스의 농도가 0.0001ppm ~ 0.1ppm이라고 하는 매우 저농도인 경우에, 부유 바이러스를 실활시키고 또한, 동물이 보다 안전하게 그 공간에 생존할 수 있다.
본 발명의 제6 특징 구성은 상기 부유 바이러스를 호흡기 바이러스로 한 점이다.
본 구성에 의하면, 호흡기 바이러스에 의한 감염 예방, 혹은 감염 후에 발병할 수 있는 여러가지 호흡기 질환(예를 들면 폐렴 등)에 대한 예방이나 치료를 효과적으로 실시할 수 있다.
본 발명의 제7 특징 구성은 상기 호흡기 바이러스를 인플루엔자 바이러스로 한 점이다.
본 구성에 의하면, 인플루엔자 바이러스에 의한 감염 예방, 혹은 감염 후에 발병할 수 있는 여러가지 증상(예를 들면 발열, 콧물, 목의 아픔 등)에 대한 예방이나 치료를 효과적으로 실시할 수 있다.
발명을 실시하기 위한 바람직한 형태
〔실시형태〕
본 발명은, 예를 들면 적당한 이산화염소 가스 발생 장치를 사용하여 실시할 수 있다.
본 발명에 적용가능한 이산화염소 가스 발생 장치로는 대형 거치형 장치, 소형 설치식 장치, 소형 휴대식 장치, 혹은 겔 발생용 시약을 충전 혹은 건조시약과 혼합하여 반자동적으로 저농도의 이산화염소 가스를 장기간 발생시키는 기구가 예시된다. 그러나 이들에 한정하지 않고, 예를 들면 수시로 구강 내에 저농도의 이산화염소 가스를 흡입하여 사용하는 장치를 이용해도 된다.
상기 이산화염소 가스 발생 장치는 반응조, 약액을 저류가능한 약액 탱크·액체 펌프·공기 펌프·희석기 등을 갖추어 구성된다.
약액 탱크는 2 종류 존재하고, 각각의 약액 탱크에 아염소산염 수용액 및 산을 수용한다. 사용가능한 아염소산염으로는 아염소산 알칼리 금속염(아염소산 나트륨·아염소산 칼륨·아염소산 리튬 등), 또는 아염소산 알칼리 토류 금속염(아염소산 칼슘·아염소산 마그네슘·아염소산 바륨 등)을 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
또, 사용가능한 산으로는 염산·황산·질산·인산 등의 무기산을 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
액체 펌프는 약액 탱크에 부수적으로 갖춰져 있고, 타이머에 의해 정밀하게 송액 제어될 수 있다.
액체 펌프에 의해서, 2개의 약액 탱크로부터 각각 소정량의 아염소산염 수용액 및 산을 정기적으로 반응조에 보내어, 혼합하여 반응시킴으로써 이산화염소 가스를 발생시킨다. 발생한 이산화염소 가스를 희석기에 의해서 공기 펌프로부터 보내지는 일정 유속의 공기와 혼화하여, 소정 농도(바람직하게는 0.8ppm)까지 희석한다.
희석된 이산화염소 가스를 부유 바이러스가 존재할 수 있는 원하는 공간에 공급하고, 그 공간에서의 이산화염소 가스의 농도를, 동물은 생존할 수 있지만 부유 바이러스는 실활하는 농도가 되도록 유지한다.
상기 농도는 부유 바이러스의 동물에 대한 감염을 방지할 수 있는 농도, 혹은 부유 바이러스에 감염된 동물의 발병을 억제할 수 있는 농도, 혹은 부유 바이러스에 감염되어 발병한 동물을 치료할 수 있는 농도로 하는 것이 가능하다.
구체적으로는 후술하는 마우스 인플루엔자 감염 실험의 결과에서, 상기 농도를 0.05ppm ~ 0.1ppm이 되도록 유지한다.
또한, 이산화염소 가스의 농도는, 예를 들면 이하와 같이 설정하는 것이 가능하다.
후술하는 마우스 인플루엔자 감염 실험에서는 10 LD50 이상이라고 하는 높은 농도의 바이러스를 투여하여 마우스에 감염시키고 있다. 일반적으로 극장과 같이 큰 시설 내에서 인플루엔자와 같은 호흡기 바이러스 감염증이 발생하는 경우에는 매우 낮은 농도의 바이러스가 문제가 된다. 예를 들면 0.02 LD50와 같은 농도에서도 감염은 일어날 수 있다.
이 때 공기 중의 바이러스 농도는 상술한 농도의 약 500분의 1(10 LD50/0.02 LD50)이다. 그 때문에, 인플루엔자 바이러스의 감염을 예방하기 위해 필요한 이산화염소 가스 농도는 0.0001ppm(0.05/500)이 된다.
즉, 본 발명에 의해, 상기 이산화염소 가스 발생 장치에 의해서, 공간 내의 이산화염소 가스 농도를 매우 저농도(0.0001 ~ 0.1ppm)가 되도록 유지한다. 이 때, 이산화염소 가스의 농도는 동물에 대해서 항상 안전한 농도임과 동시에, 부유 바이러스에 대해서는 항상 그 활성을 실활 혹은 감염 능력을 결여시키는 농도를 유지하는 것이 가능해진다.
(공간)
본 발명에 적용할 수 있는 공간이란, 예를 들면 극장이나 비행장의 로비·사무소·교실 등의 사람이 출입하는 공간, 혹은 마우스 케이지·비닐하우스 등 동물을 사육 또는 식물을 재배하는 공간, 혹은 사람의 구강 내와 같은 공간을 들 수 있다. 그러나 이들로 한정되는 것이 아니고, 폐쇄 상태 또는 개방 상태를 수시로 취할 수 있는 공간이면 임의의 공간에 적용하는 것이 가능하다.
(부유 바이러스)
본 발명에서의 부유 바이러스란, 상기 공간에 부유할 수 있는 바이러스를 의미하고, 예를 들면 인플루엔자 바이러스·파라인플루엔자 바이러스·라이노 바이러스·조류 인플루엔자 바이러스·SARS 바이러스·코로나 바이러스·RS 바이러스와 같은 호흡기 바이러스 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 일반적으로 「호흡기 바이러스」라고 칭하지 않지만, 비말에 의해 호흡기를 통해 2차 감염되는 홍역 바이러스나 풍진 바이러스도 본 발명에 의한 예방이나 치료가 고려되기 때문에 본 발명의 대상이 된다.
(동물)
본 발명에서 대상이 되는 생물은, 예를 들면 사람·가축 등의 포유류·조류·파충류 등, 상기 공간에서 생존하여 부유 바이러스에 감염될 가능성을 가지는 동물을 가리킨다.
도 1은 이산화염소와 반응한 G6PD의 효소 활성을 측정한 도면이다.
이하, 본 발명에 대해 실시예에 의해 구체적으로 설명하겠으나, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
(이산화염소 가스 생성)
0.25%의 아염소산 나트륨(NaClO2)과 0.9%의 염산을 각각 다른 약액 탱크에 충전해 둔다. 이들은 각각의 탱크에 부수적인 액체 펌프에 의해 정기적으로 반응조로 보내진다.
아염소산 나트륨과 염산을 혼합하여 반응시킨 후에 생성된 이산화염소는 이 안에 공기를 불어넣음으로써 가스로 방출된다. 이 때 방출된 이산화염소 가스의 농도는 약 50ppm이었다. 방출된 이산화염소 가스는 희석기에 의해 일정 유속의 공기와 혼화되어 저농도로 희석된다.
본 실험에서는 희석 후에 방출된 이산화염소 가스의 농도는 0.8ppm이었다. 후술하는 바와 같이, 마우스의 케이지 내에서는 더욱 희석되어 0.08ppm 혹은 그 이하가 된다. 이산화염소 가스의 농도는 항상 이산화염소 측정기(4330-SP, 미국 인터 스캔사제)에 의해 측정했다.
(인플루엔자 바이러스의 조제)
인플루엔자 바이러스는 미리 A형 인플루엔자 바이러스주 A/PR8(H1N1)를 견신(犬腎) 세포인 MDCK 세포(ATCC CCL34)를 숙주로, 2% 우태아(牛胎仔) 혈청을 포함하는 배지에서 증식시킨 것을 이용했다.
이와 같이 증식시킨 바이러스를 일단 인산염 완충액(PBS)에 현탁하고, 에어로졸화하여 이용했다. 이 때, 현탁한 바이러스의 농도는 에어로졸로서 마우스 케이지 내에 들어갔을 때, 50%의 마우스가 죽는 농도(LD50)의 10, 100, 1000배의 농도가 되도록 각각 조제했다.
(동물 실험)
동물 실험은 8주령의 수컷 CD-1 마우스를 이용하여 실시했다. 이 마우스 15 마리를 한 군으로 하고, 이 한 군을 25.5cm×36.8cm×8.0cm 크기의 마우스 케이지 안에 넣었다. 이 안에 A형 인플루엔자 바이러스 에어로졸을 유속 12.5리터/분으로 송기했다.
이 때, 동시에 0.8ppm 농도의 이산화염소 가스를 유속 0.6 ~ 1.8 리터/분 정도로 송기했다. 마우스 케이지 내의 이산화염소 가스는 에어로졸의 존재에 의해 희석된다.
본 실험에서는 마우스 케이지 내의 실측에서 이산화염소 가스는 Oppm, 0.03ppm, 0.05ppm, 0.08ppm의 농도 설정이 가능했기 때문에, 이 4 종류의 농도에서 데이터를 얻었다.
마우스에 대해서 바이러스 에어로졸을 폭로(暴露)하는 시간은 15분으로 했다.
원칙적으로 바이러스를 포함한 에어로졸 도입과 동시에 이산화염소 가스의 도입을 실시했지만, 일부 실험에서는 에어로졸 도입시보다도 늦추어 이산화염소 가스의 도입을 실시했다. 이것은 후술하는 바와 같이, 일단 폐에 들어온 바이러스에 대해서 이산화염소 가스가 발병을 막는지 여부를 확인하기 위해서이다.
대조군 실험으로서 바이러스를 포함하지 않는 인산염 완충액을 이용하여 상기 인산염 완충액 에어로졸을 마우스 케이지 내에 도입했다.
바이러스 폭로 후의 마우스는 일단 한 마리씩 별개의 마우스 케이지에 넣어 각각 격리하여 2주간 사육했다. 이 기간 내에, 바이러스 감염 유무와 그 정도(바이러스의 수)를 확인하기 위해, 바이러스 폭로 3 ~ 4일째에 15 마리 중 5 마리로부터 그 폐 조직을 적출했다.
적출한 폐는 갈아 으깬 후, 바이러스를 분리하여 그 양을 정량했다.
폐내의 바이러스의 정량은 폐의 분쇄물을 현탁하여 그 희석 계열을 일단 만들고, 그것을 배양 세포에 감염시켜, TCID50 값(50% 조직배양 감염량)을 구함으로써 실시했다.
한편, 나머지 10마리의 마우스에 대해서는 14일까지 그 생사를 관찰했다. 이 기간 중, 사망했을 경우에는 그 시점에서, 사망하지 않았던 경우에는 14일째에, 폐 조직을 적출하고 포르말린에서 고정하여, 상법에 따라 그 병리 조직 검사를 실시했다.
(이산화염소 가스 0.08ppm 동시투여)
마우스에 대해서 1000 LD50 양의 바이러스 에어로졸을 15분간 폭로하고, 그에 대해 이산화염소 가스를 동시에 0.08ppm(마우스 케이지 내의 최종 농도)의 농도로 투여한 경우의 마우스의 생사를 나타낸다(표 1).
[표 1]
바이러스 폭로 후 죽은 마우스 수(각 군 10마리에 관한 데이터)
폭로 후의 일수 3 4 5 8 9 10 14
0ppm 군 0 8 10 10 10 10 10
0.08ppm 군 0 0 0 0 6 10 10
표 1로부터 분명한 바와 같이, 0.08ppm의 이산화염소 가스를 투여한 마우스 군에서는 마우스가 죽는 것이 분명하게 늦어지는 것을 알 수 있다. 이 차이는 통계학적 유의차 검정을 실시할 수 있으며, 그 유의 수준(위험률)은 0.0001 이하였다(P ＜ 0.0001). 즉 이 차이는“통계학적으로 유의차가 있음"으로 인정할 수 있었다.
다음에, 같은 실험에 관하여, 바이러스 폭로 후 3 일째의 각 군 15 마리의 마우스에서 각 군 5마리만 꺼내, 그 폐 조직을 적출하여 갈아 으깨고, 그 중 바이러스를 정량했다(표 2).
[표 2]
바이러스 폭로 후 3 일째에 폐 조직 중의 전체 바이러스량(TCID50 값)
마우스 번호 1 2 3 4 5
0ppm 군 107.8 107.8 107.3 107.8 107.8
마우스 번호 6 7 8 9 10
0.08ppm 군 106.3 106.3 106.8 105.8 106.8
표 2에 나타내는 바와 같이, 전체 폐 조직 중에서의 바이러스의 수를 TCID50 값으로 나타냈을 때, 0ppm 투여군의 평균값은 107.7, 0.08ppm 투여군의 평균값은 106. 4 였다. 즉, 0.08ppm의 이산화염소 가스를 투여한 군에서의 값은 대조군(0ppm 군)의 불과 5%였다(값은 지수 표시인 점에 주의).
이에 의해, 이산화염소 가스의 존재 하에서 바이러스의 증식이 억제되고 있었든지, 혹은 감염시에 활성을 가지는 바이러스량이 적었든지 중 하나라고 생각된다.
이들은 각각, 부유 바이러스가 실활하여 마우스 체내에서 거의 증식할 수 없는 상태, 혹은 부유 바이러스의 감염 능력이 결여되어 마우스에 대한 감염을 방지할 수 있는 상태가 되어 있다고 생각된다.
이상으로부터, 인플루엔자 바이러스가 1000 LD50 양의 농도로 존재하는 경우에는 0.08ppm의 이산화염소 가스를 투여함으로써, 인플루엔자의 발병에 대해 충분한 억제 효과를 나타내는 것이 판명되었다.
다음에, 마우스에 대해서 폭로하는 바이러스의 농도를 변경하여 같은 실험을 실시했다.
이 실험에서는 바이러스 농도가 10 LD50(LD50의 10배 농도) 및 100 LD50(LD50의 100배 농도)인 바이러스 에어로졸을 15분간 마우스 케이지에 투여했다. 동시에 0.08ppm(마우스 케이지 내의 최종 농도)의 이산화염소 가스를 마우스 케이지에 투여하였다.
그 결과, 바이러스 농도가 10 LD50인 바이러스 투여군에서는, 0.08ppm인 이산화염소 가스 투여군에서는 14일간 인플루엔자의 발병은 확인되지 않았다(표 3).
[표 3]
10 LD50 바이러스 폭로 후의 죽은 마우스 수(각 군 10마리에 관한 데이터)
폭로 후의 일수 3 4 5 8 9 10 14
0ppm 군 0 0 0 5 7 10 10
0.08ppm 군 0 0 0 0 0 0 0
또, 바이러스 폭로 3 일째에 마우스의 폐내에서의 바이러스량은 이산화염소 가스 투여군에서는 분명하게 적었다(표 4).
[표 4]
10 LD50 바이러스 폭로 후 3 일째에 폐 조직 중의 전체 바이러스량(TCID50 값)
마우스 번호 21 22 23 24 25
0ppm 군 105 105 105.3 105.1 105
마우스 번호 26 27 28 29 210
0.08ppm 군 103 103.2 103.3 103 103.1
또한, 바이러스 농도가 100 LD50인 바이러스 투여군에서도, 바이러스 폭로 후의 인플루엔자 발병은 확인되지 않았고(표 5), 폐내의 바이러스량(표 6)은 이산화염소 가스 투여군에서 적었다.
[표 5]
100 LD50 바이러스 폭로 후의 죽은 마우스 수(각 군 10마리에 관한 데이터)
폭로 후의 일수 3 4 5 8 9 10 14
0ppm 군 0 0 3 6 8 10 10
0.08ppm 군 0 0 0 0 0 0 0
[표 6]
100 LD50 바이러스 폭로 후 3 일째에 폐 조직 중의 전체 바이러스량(TCID50 값)
마우스 번호 31 32 33 34 35
0ppm 군 106.3 106.2 106.1 106.1 106.6
마우스 번호 36 37 38 39 310
0.08ppm 군 105.5 105.8 105.6 105.7 105.9
이상으로부터, 인플루엔자 바이러스가 10 LD50 및 100 LD50의 농도로 존재하는 경우에는 0.08ppm의 이산화염소 가스를 투여함으로써 인플루엔자의 발병에 대해서 충분한 억제 효과를 나타내는 것이 판명되었다.
(이산화염소 가스 0.05ppm 동시투여)
다음에, 10 LD50 농도의 바이러스를 투여했을 경우에 관해서, 추가로 저농도(0.05ppm)의 이산화염소를 동시에 투여했을 경우의 효과를 검토했다. 그 결과, 이산화염소 가스 투여군에서는 인플루엔자의 발증은 확인되지 않았고(표 7), 폐내의 바이러스량(표 8)은 적었다.
이로부터, 인플루엔자 바이러스가 10 LD50의 농도로 존재하는 경우에는 0.05ppm의 이산화염소 가스의 동시투여에 의해 인플루엔자의 발증을 억제하는 것이 판명되었다.
[표 7]
0.05ppm 이산화염소 동시투여에서의, 10 LD50 바이러스 폭로 후의 사망 마우스 수(각 군 10마리에 관한 데이터)
폭로 후의 일수 3 4 5 8 9 10 14
0ppm 군 0 0 4 5 8 10 10
0.05ppm 군 0 0 0 0 0 0 0
[표 8]
0.05ppm 이산화염소 동시투여에서의, 10 LD50 바이러스 폭로 후 3 일째에 폐 조직 중의 전체 바이러스량(TCID50 값)
마우스 번호 41 42 43 44 45
0ppm 군 106.2 106.5 106.2 106.2 106.4
마우스 번호 46 47 48 49 410
0.05ppm 군 105.4 105.8 105.6 105.7 105.8
(이산화염소 가스 0.03ppm 동시투여)
또한, 10 LD50 농도의 바이러스를 투여했을 경우에, 동시투여하는 이산화염소 가스의 농도를 0.03ppm까지 내려 그 효과를 보았다. 그 결과, 이산화염소 가스 투여군(0.03ppm)과 대조군(Oppm)에서는 인플루엔자 발증수(표 9)와 폐내 바이러스량(표 10)에서 큰 차이는 볼 수 없었다.
[표 9]
0.03ppm 이산화염소 가스 동시투여에서의 10 LD50 바이러스 폭로 후의 죽은 마우스 수(각 군 10마리에 관한 데이터)
폭로 후의 일수 3 4 5 8 9 10 14
0ppm 군 0 0 3 7 7 10 10
0.03ppm 군 0 0 3 8 9 10 10
[표 10]
0.03ppm 이산화염소 동시투여에서의 10 LD50 바이러스 폭로 후 3 일째에 폐 조직 중의 전체 바이러스량(TCID50 값)
마우스 번호 51 52 53 54 55
0ppm 군 106.1 106.4 106.0 106.1 106.2
마우스 번호 56 57 58 59 510
0.03ppm 군 106.3 106.3 106.1 105.9 106.3
이로부터, 인플루엔자 바이러스가 10 LD50 농도로 존재하는 경우에는, 0.03ppm의 이산화염소 가스를 동시투여했을 경우에 마우스에서의 인플루엔자 억제에 대해서 효과가 없는 것이 밝혀졌다.
따라서, 이산화염소 가스를 동시투여하는 경우의 인플루엔자 발병 억제 효과로서, 바이러스 농도가 10 LD50 양인 경우, 이산화염소 가스의 농도는 적어도 0.05ppm 이상에서 유효한 것을 확인했다.
이상의 실험에서, 공간에서 유지하는 이산화염소 가스 농도는, 예를 들면 이하와 같이 설정하는 것이 가능하다.
일반적으로 극장과 같이 큰 시설 내에서 인플루엔자와 같은 호흡기 바이러스 감염증이 발생하는 경우에는 매우 낮은 농도의 바이러스가 문제가 된다. 예를 들면 0.02 LD50와 같은 농도여도 감염은 일어날 수 있다.
이 때 공기 중의 바이러스 농도는 상술한 실험의 약 500분의 1(10 LD50/0.02 LD50)이다. 그 때문에, 인플루엔자 바이러스의 감염을 예방하는데 필요한 이산화염소 농도는 0.0001ppm(0.05/500)이 된다. 따라서, 이와 같이 매우 저농도의 이산화염소 농도가 되도록 설정했을 경우, 인플루엔자 바이러스를 실활시켜 감염을 억제하는 효과가 기대된다.
(이산화염소 가스 0.08ppm 지발(遲發)투여)
다음에, 10 LD50의 농도의 바이러스 투여군에 대해서 0.08ppm의 이산화염소 가스를 투여하는 타이밍을, 바이러스 폭로 개시시부터 5분, 10분, 15분 늦추어 각각의 경우에 대해 이산화염소 가스의 효과를 조사했다. 또한, 이 때 각각의 경우에 대해서 이산화염소 가스의 폭로시간은 15분으로 했다.
본 실험의 목적은, 일단 폐에 도달하고 거기에 정착하여 증식한 바이러스에 대해, 늦게 투여한 이산화염소 가스가 유효하게 인플루엔자 발증을 막는지 아닌지를 확인하는 것이다. 즉, 인플루엔자에 대해 「치료」효과가 있는지 여부를 보는 것이다.
결과를 표 11과 표 12에 나타냈다.
[표 11]
0.08ppm 이산화염소 가스 지발투여에서의 10 LD50 바이러스 폭로 후의 죽은 마우스 수(각 군 10마리에 관한 데이터)
폭로 후의 일수 3 4 5 8 9 10 14
5 분 지발투여군 0 0 3 7 7 10 10
10 분 지발투여군 0 0 4 9 10 10 10
15 분 지발투여군 0 2 6 10 10 10 10
[표 12]
0.08ppm 이산화염소 가스 지발투여에서의 10 LD50 바이러스 폭로 후 3 일째에 폐 조직 중의 전체 바이러스량(TCID50 값)
마우스 번호 61 62 63 64 65
5 분 지발투여군 106.1 106.4 106.0 106.1 106.2
마우스 번호 71 72 73 74 75
10 분 지발투여군 106.3 106.3 106.1 106.9 106.3
마우스 번호 81 82 83 84 85
15 분 지발투여군 106.8 106.7 107.3 107.7 107.7
전체 바이러스량의 정량 결과는 바이러스 폭로 후 15분 경과한 후에 이산화염소 가스를 투여했음에도 불구하고, 예측되는 양보다 적은 것이었다. 이에 의해, 이산화염소 가스의 지발투여에 의해 인플루엔자의 증상을 경감할 수 있다고 생각된다.
이 결과는 이미 호흡기 계통의 조직에 인플루엔자 바이러스가 정착하여 증식한 경우여도, 이산화염소 가스를 늦게 투여함으로써 인플루엔자의 증상을 억제할 수 있는 것을 나타내는 것이다. 즉, 이산화염소 가스가 인플루엔자를 발병한 동물에 대해서 치료 효과를 발휘할 수 있을 가능성을 시사하는 것이다.
(저농도의 이산화염소에 의한 단백질 변성 실험)
본 실시형태에서는, 예를 들면 0.05 ~ 0.1ppm이라고 하는 매우 저농도의 이산화염소 가스에서 바이러스가 실활할 수 있고, 혹은 감염 능력이 결여되는 것을, 마우스 인플루엔자 바이러스 감염 실험에 근거하여 설명했다.
이와 같은 이산화염소의 항바이러스 효과는 이하의 실험에 의해서 설명할 수 있다.
상기 실험에서는 효모의 효소인 글루코오스-6-인산 디히드로게나제(glucose-6-phosphate dehydrogenase, 이하 "G6PD"라고 칭한다)에 대해서, 저농도의 이산화 염소를 반응시켜 G6PD의 효소 활성이 어떻게 변화하는지를 조사했다.
이산화염소는 최종농도가 0.1, 1, 1O, 100, 1000μM(ppm 농도로 환산했을 경우, 0.007, 0.07, 0.7, 7, 70ppm)이 되도록 PBS 버퍼(20mM sodium phosphate buffer, pH7, 130mM NaCl)에 용해시켰다(이하, "이산화염소 용액"이라고 칭한다). G6PD는 최종농도가 80μg/mL가 되도록 각각의 이산화염소 용액에 용해시켰다. 그리고 25℃에서 2분간 반응시켰다.
G6PD의 효소 활성은 NADP와 글루코오스-6-인산을 기질로 하고, 분광 광도계에 의해 NADPH의 흡수를 봄으로써 측정했다. 구체적인 반응 조건은 제조업자(시그마사)의 지시에 따랐다.
효소 활성의 측정 결과를 도 1에 나타냈다. 횡축의 농도는 ppm 환산 표시이다. 세로축의 「비활성」은 단백질 1 mg 당 효소 활성(unit/mg)을 나타내고 있다.
이 결과, 이산화염소 농도를 0.07ppm으로 했을 경우에는 이산화염소 농도가 Oppm인 경우와 비교해서 효소 활성이 6할 정도(45/71)로 저하하고 있다.
따라서, 0.07ppm 정도의 매우 저농도의 이산화염소여도 효소 활성을 저해하는 것이라고 확인되었다. 이에 의해, 본 발명과 같이 매우 저농도의 이산화염소의 농도 범위여도 효소 활성을 저해한다고 하는 항바이러스 효과를 나타내는 것이 시사된다.
(인플루엔자 바이러스에 대한 이산화염소의 유효성 확인 실험)
인플루엔자에 대한 이산화염소의 유효성을 확인하기 위해, 이하에 이산화염소에 의한 인플루엔자 바이러스에 존재하는 표면 단백질의 변성 효과를 조사한 실 험에 대해 설명한다.
인플루엔자 바이러스 입자의 표면에는 헤마글루티닌(hemagglutinin: 이하 HA라고 칭한다) 및 뉴라미니다제(neuraminidase: 이하 NA라고 칭한다)라고 하는 2개의 단백질이 존재한다.
HA는 바이러스 감염의 최초의 단계, 즉 바이러스가 숙주 세포 표면에 결합하기 위해 필요한 단백질이고, 바이러스 감염을 진행시키는 작용이 있다. 한편, NA는 숙주 세포 중에서 증식한 자손 바이러스와 숙주 세포 표면의 결합을 절단하여, 바이러스를 숙주 세포 표면으로부터 유리시키는 작용을 가진다. 이에 의해, 자손 바이러스가 확산하는 것을 용이하게 하여 바이러스 감염을 확대시킬 수 있다.
따라서, 만일 HA의 기능이 결손하면 바이러스는 감염될 수 없게 되고, 혹은 NA의 기능이 결손되면 감염에 의해서 죽는 숙주 세포는 최소한으로 억제할 수 있다. 따라서, 이들 두 개의 단백질 중 적어도 한 쪽이 기능을 잃으면 바이러스의 감염 능력이 저하한다고 생각된다.
따라서, 인플루엔자 바이러스에 이산화염소를 반응시켜 양 단백질의 기능이 어떻게 변화할지를 조사했다.
실험은 이산화염소에 대한 양단백질의 변성 효과를 명확하게 조사하기 위해, 이산화염소의 농도 범위가 2.7 ~ 21.4ppm이 되도록 설정했다.
이산화염소는 최종농도가 4O, 80, 160, 240, 320μM(ppm 농도로 환산했을 경우, 2.7, 5.4, 10.7, 16.1, 21.4ppm)이 되도록 PBS 버퍼에 용해시켰다. 인플루엔자 바이러스는 최종농도가 77μg/mL가 되도록 각각의 이산화염소 용액에 용해시켰 다. 그 후, 빙상에서 2분간 반응시켰다.
반응 후, 공지의 혈액 응집 반응시험에 의해 HA의 역가를 측정했다. 측정 결과를 표 13에 나타냈다.
[표 13]
반응시킨
이산화염소 농도(ppm)		 0 2.7 5.4 10.7 16.1 21.4
HA 역가 512 256 32 32 16 4
또한, 이산화염소 농도가 5.4ppm인 경우에, 반응시간에 의한 역가의 변동에 대해 조사했다. 측정 결과를 표 14에 나타냈다.
[표 14]
반응시간(초) 0 5 10 20 30 40 60 120
HA 역가 256 16 16 16 16 16 16 16
이에 의해, 인플루엔자 바이러스에 이산화염소를 반응시켰을 경우, HA는 즉시 변성하여 그 기능을 실활하는 것이 시사되었다.
표 15에 NA의 역가의 측정 결과를 나타냈다.
[표 15]
반응시킨
이산화염소
농도(ppm)		 0 2.7 5.4 10.7 16.1 21.4
NA 역가 39.8548 37.3824 32.7322 18.7712 10.4366 7.2408
표준편차 0.698112 1.59382 1.095355 0.677734 0.265636 0.118774
이에 의해, 인플루엔자 바이러스에 이산화염소를 반응시켰을 경우, NA는 즉시 변성해 그 기능을 실활하는 것이 시사되었다.
이상으로부터, 이산화염소는 인플루엔자 바이러스의 감염 능력을 저하시키는 것이 확인되었다.
〔별도의 실시형태〕
상술한 실시형태에서는 바이러스가 존재하는 장소를 「공간」으로서, 극장 등의 사람이 출입하는 장소를 예시했다. 그러나 이에 한정되는 것이 아니고, 사람이 출입하는 장소를 풀·욕장 등의 액 중으로 하는 것이 가능하다.
또, 대상이 되는 생물로서 동물을 예시했지만, 이에 한정되는 것이 아니고, 부유 바이러스에 감염될 가능성을 가지는 식물도 대상이 될 수 있다.
본 발명은 부유 바이러스의 감염 대책 방법으로 이용할 수 있다.

Claims (7)

  1. 호흡기 바이러스가 존재할 수 있는 공간에 이산화염소 가스를 공급하고, 상기 공간에서의 이산화염소 가스의 농도를, 동물은 생존할 수 있지만 상기 호흡기 바이러스는 실활하는 농도인 0.0001ppm ~ 0.1ppm으로 하고,
    상기 호흡기 바이러스는 바이러스 입자의 표면에 헤마글루티닌(hemagglutinin) 또는 뉴라미니다제(neuraminidase)를 가지는, 공간 내 호흡기 바이러스의 실활 방법.
  2. 호흡기 바이러스가 존재할 수 있는 공간에 이산화염소 가스를 공급하고, 상기 공간에서의 이산화염소 가스의 농도를, 동물은 생존할 수 있지만 상기 호흡기 바이러스의 상기 동물에 대한 감염을 방지할 수 있는 농도인 0.0001ppm ~ 0.1ppm으로 하고,
    상기 호흡기 바이러스는 바이러스 입자의 표면에 헤마글루티닌 또는 뉴라미니다제를 가지는, 공간 내 호흡기 바이러스의 실활 방법.
  3. 호흡기 바이러스가 존재할 수 있는 공간에 이산화염소 가스를 공급하고, 상기 공간에서의 이산화염소 가스의 농도를, 동물은 생존할 수 있지만 상기 호흡기 바이러스에 감염된 동물의 발병을 억제할 수 있는 농도인 0.0001ppm ~ 0.1ppm으로 하고,
    상기 호흡기 바이러스는 바이러스 입자의 표면에 헤마글루티닌 또는 뉴라미니다제를 가지는, 공간 내 호흡기 바이러스의 실활 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 호흡기 바이러스가 인플루엔자 바이러스인, 공간 내 호흡기 바이러스의 실활 방법.
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