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TECH M

체내에 흡수된 초미세플라스틱, 세포 파괴하며 독성 높여

국내 연구팀이 제브라피쉬 실험으로 밝혀내

2019-01-10박응서 기자

초미세플라스틱 제브라피쉬(물고기) 배아 흡수 과정에 대한 모식도.

국내 연구진이 초미세플라스틱이 몸에 들어와 세포를 파괴하고 독성을 높일 수 있다는 사실을 밝혀냈다.

한국생명공학연구원 환경질환연구센터 정진영 박사팀과 질환표적구조연구센터 이정수 박사팀이 실험동물인 제브라피쉬를 이용해 초미세플라스틱이 체내에 흡수되며, 미토콘드리아를 파괴해 독성을 증폭시킬 수 있다는 사실을 발견했다고 10일 발표했다.

연구팀은 초미세플라스틱(나노플라스틱) 영향을 제브라피쉬를 이용해 실험했다. 대표 실험동물인 제브라피쉬 배아에서 초미세플라스틱이 크기에 따라 난막을 통과해 배아 체내에 쌓이는 것을 확인했다. 특히 배아 기관 중 배아에 영양을 공급하는 난황에 대부분 축적되며 이 외에도 신경이나 각종 기관에 분포되는 것을 형광 분석으로 관찰했다.

초미세플라스틱을 흡수한 제브라피쉬 배아는 대조군과 비교해 겉으로 보기엔 특별히 다른 점이 없었다. 그러나 전자현미경으로 세포 수준에서 관찰한 결과 미토콘드리아를 미세하게 손상시키는 것을 확인했다.

 

녹색형광을 띈 초미세플라스틱(50나노미터)에 노출된 제브라피쉬.

미토콘드리아 손상은 다른 약한 독성이 있는 물질과 함께 있을 때 복합적으로 작용해 급격한 독성을 유발할 수 있다. 예를 들어 금 이온과 함께 처리한 초미세플라스틱이 미토콘드리아를 깨뜨리거나 망가뜨리는 것으로 나타났다. 초미세플라스틱이 몸에 들어오면 세포 안에 있는 미토콘드리아에 영향을 주고, 다른 물질에 의한 독성을 증폭시키는 역할을 한다는 사실을 밝힌 것이다.

초미세플라스틱은 미세플라스틱이 쪼개지거나 분리하면서 생기는 미세플라스틱 중 가장 작은 플라스틱으로 크기는 약 1마이크로미터(1μm) 이하다. 초미세플라스틱은 수 밀리미터(mm)에 해당하는 미세플라스틱과 달리 눈이나 현미경으로도 관찰하기 어려울 정도로 작은 플라스틱이다. 미세플라스틱이 환경과 생물에 미치는 영향은 기존 연구로 알려져 있다. 하지만 초미세플라스틱에 대한 구체적인 체내 흡수나 분포, 생물학적 영향에 대해선 아직까지 알려져 있지 않았다.

연구책임자인 정진영 박사는 “이번 연구는 초미세플라스틱이 체내 흡수될 때 잠재적으로 심각한 독성을 유발할 수 있는 가능성을 보여주는 결과"라며, "이에 대해 심도있는 연구와 조사가 더 필요하다”고 밝혔다.

이 연구는 나노분야 과학전문 저널인 나노스케일 12월 10일자 온라인 판에 게재됐다.

[테크M = 박응서 기자(gopoong@techm.kr)]