국내 연구진이 플라스틱에서 나오는 환경호르몬을 줄이기 위해 사용하는 ‘대체 화학물질’에도 독성이 있다는 사실을 밝혀냈다.

배명애, 조성희 한국화학연구원(화학연) 박사팀은 실험 동물 ‘제브라피쉬’를 활용한 ‘대사체분석 플랫폼’을 통해 플라스틱 대체물질의 신경계 교란과 독성 기전을 규명했다고 8일 밝혔다. 

연구팀이 독성 여부 등을 규명한 물질은 ‘비스페놀 A’ 대체제다. 비스페놀 A는 투명하고 높은 내열성을 가진 소재다. 물병, 유아용 젖병, 식품보관 용기, 건축용 패널 등에 많이 쓰였지만 체내 호르몬인 ‘에스트로겐’ 구조와 유사해 내분비계 교란 물질로 알려져 유아용 젖병에 사용이 금지됐고 이외 제품에도 사용이 제한됐다.

지금까지 비스페놀 A를 대체하기 위한 다양한 물질이 개발됐지만 이 대체재들 역시 기존 물질과 구조적으로 유사해 생식 독성이 그대로 보전될 수 있다는 사실이 연구로 밝혀졌다. 하지만 아직 신경과 행동계에서 교란 장애, 독성 기전 여부는 명확하게 규명한 사례는 없었다.

연구팀은 이 사례를 밝히기 위해 비스페놀 A의 대표 대체제인 ‘비스페놀 F’의 이상 여부를 규명하기 위한 연구를 수행했다. 일반 환경에서 존재하는 비스페놀 F의 실제 농도(0.001~0.1㎎/L)를 모사해 제브라피쉬에 28일 동안 노출했다. 이후 행동학·대사체학·전사체학을 종합적으로 분석, 비스페놀 F 노출에 의한 뇌 신경계 교란 및 독성 기전을 규명했다.

연구팀은 “미량의 비스페놀 F가 제브라피쉬의 ‘혈-뇌 장벽’을 투과해 실제 뇌 조직에 축적되는 것을 확인했다”며 “이후 다양한 행동학적 검사를 통해 새로운 환경에 대한 불안 반응이 증가하며, 먹이 탐색을 위한 인지·기억력이 저하되는 것을 확인했다”고 밝혔다.

연구팀은 이번 성과를 토대로 신경독성 평가를 위한 플랫폼 표준화를 진행할 예정이다. 이를 토대로 기존 유해 화학물질을 대체하기 위한 다양한 대체물질 개발 분야에 플랫폼을 사용한다는 방침이다.

이미혜 화학연 원장은 “후속 연구를 통해 대체물질에 의한 신경독성 평가 플랫폼을 조속히 표준화해 기존 위해성이 알려진 화학물질을 대체할 수 있는 대체제 개발을 앞당기길 바란다”고 말했다. 

이번 연구성과는 환경 분야 국제 학술지 ‘종합환경과학’ 8월호에 발표됐다. 연구는 김기태 서울과학기술대 교수팀과 공동으로 이뤄졌다.