研究のタイプ: 医学/生物学の研究 (experimental study)

[膜結合酵素に対する低周波電磁界の影響] med./bio.

Effects of extremely low frequency electromagnetic fields on membrane-associated enzymes.

掲載誌: Arch Biochem Biophys 2005; 441 (2): 191-198

この研究は、75 Hzの超低周波磁界がさまざまな膜関連酵素に与える影響可能性を調べた。赤血球細胞膜シナプトソームなどのサンプルを入れた試験管をヘルムホルツコイル間の中央に置き、パルス変調75 Hz磁界(方形波、振幅2.5 mT、デューティサイクル10 %)ばく露を、1、2、3、5、10、20、30 分間行った。その結果、ばく露実験の対象とした7つの酵素のうち3つの酵素の活性が約54-61 %低下した;そのような低下が生じる閾値パルス波振幅73-151 µTであり、それを上回る振幅で、活性低下が生じた;この閾値は、酵素によって異なった;カルシウムATPアーゼ、ナトリウムカリウムATPアーゼ、コハク酸デヒドロゲナーゼなどの内在性膜酵素(膜貫通タンパク質)、または光受容体ホスホジエステラーゼ6のような周辺膜酵素(膜貫通していないタンパク質)のどちらの活性にも影響はなかった;磁界感受性酵素酵素活性の低下は、磁界持続時間に依存せず、また、完全に可逆的であった;これらの酵素を可溶化すると、酵素活性に対する磁界の影響は見られなくなったことから、酵素不活性化の条件を決定する上で膜の重要な役割が示唆された、と報告している。

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研究目的(著者による)

To study the effects of extremely low frequency electromagnetic fields of 75 Hz on different membrane-associated enzymes.

詳細情報

The choice was done among integral membrane proteins (calcium-ATPase, sodium potassium ATPase, succinate dehydrogenase), peripheral membrane proteins (photoreceptor phosphodiesterase 6), and lipid-linked proteins (alkaline phosphatase, acetylcholinesterase).

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 75 Hz
Modulation type: pulsed
ばく露時間: continuous for 1, 2, 3, 5, 10, 20 and/or 30 min
  • 磁束密度: 2.5 mT (at a distance of 3 cm between the coils)
ばく露2: 75 Hz
Modulation type: pulsed
ばく露時間: continuous for 10 min
-

ばく露1

主たる特性
周波数 75 Hz
タイプ
  • magnetic field
波形
  • pulsed
ばく露時間 continuous for 1, 2, 3, 5, 10, 20 and/or 30 min
Modulation
Modulation type pulsed
Additional information

Square wave with a duty cycle of 10%

ばく露装置
ばく露の発生源/構造
ばく露装置の詳細 The sample were placed in the center of the coils. Control were run in the same experimental conditions but in the absence of magnetic field.
Additional information Different magnetic fields were obtained by changing the distance between the coils.
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
磁束密度 2.5 mT - 測定値 - at a distance of 3 cm between the coils

ばく露2

主たる特性
周波数 75 Hz
タイプ
  • magnetic field
波形
  • pulsed
ばく露時間 continuous for 10 min
Modulation
Modulation type pulsed
Additional information

Square wave with a duty cycle of 10%

ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • E1と同じ装置
パラメータ

No parameters are specified for this exposure.

ばく露を受けた生物:

方法 影響評価項目/測定パラメータ/方法

研究対象とした生物試料:
調査の時期:
  • ばく露中
  • ばく露後

研究の主なアウトカム(著者による)

The activities of three enzymes out of seven exposed to the electromagnetic field decreased approximately of about 54-61 % with field amplitudes above a threshold of 73-151 µT depending on the enzyme. The same field had no effect on the activities of either integral membrane enzymes such as calcium-ATPase, sodium potassium ATPase, succinate dehydrogenase or peripheral membrane enzymes (photoreceptor phosphodiesterase 6).
The decrease in enzyme activity of the field-sensitive enzymes was independent of the time of permanence in the electromagnetic field and was completely reversible. When these enzymes were solubilized with Triton, no effect of the field was revealed on the enzyme activity, suggesting the crucial role of the membrane in determining the conditions for enzyme inactivation.

研究の種別:

研究助成

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