[지금은 과학] ‘먹이사슬의 역설’…미세·나노플라스틱→소형 갑각류→참조기→인간

[아이뉴스24 정종오 기자] 전 세계적으로 매우 작은 플라스틱이 문제가 되고 있다. 국내 연구팀이 미세·나노플라스틱이 ‘먹이사슬’을 통해 인류에게 최종적으로 섭취될 수 있다는 연구결과를 내놓았다

미세·나노플라스틱에서 배양된 소형 갑각류를 참조기가 먹고 그것을 인간이 섭취하는 흐름을 보인 것이다. 해양 먹이사슬을 통해 나노플라스틱에 간접적으로 노출된 참조기의 소화 기능이 떨어진다는 사실도 알아냈다.

한국연구재단(이사장 이광복)은 안윤주 교수 연구팀(건국대, 제1저자 김리아 석·박사통합과정)이 소비율이 높은 식자원인 참조기를 대상으로 나노플라스틱 간접 노출에 관한 연구를 진행했다. 그 결과, 나노플라스틱이 먹이망을 통해 전이되며 소화효소 활성을 떨어트린다는 사실을 규명했다.

5mm 미만 크기의 미세플라스틱이 검출되고 오염농도가 누적돼 미세·나노플라스틱이 생물과 사람의 건강에 미치는 영향에 대한 국민적 우려가 커지고 있다. 미세·나노 플라스틱이 영양단계를 통해 순차적으로 포식자 생물에게 전이되는 사실은 알려졌는데 이에 따른 상위포식자 생물의 영향을 평가한 것은 매우 제한적으로 보고돼 왔다.

사람의 단백질 공급원으로 사용되는 식자원인 생선류의 경우, 소비율이 높은 어종을 대상으로 한 연구는 많이 이뤄지지 않았다. 연구팀은 나노플라스틱을 간접적으로 섭취한 해양생물에게 나타나는 영향을 비교 분석했다.

형광 현상을 일으키는 190nm(나노미터)의 구형 폴리스티렌 나노플라스틱을 오염시킨 환경에 미세조류(Dunaliella salina)를 배양한 뒤 이를 먹이로 섭취한 소형갑각류를 참조기에 제공했다.

형광물질을 식별할 수 있는 형광현미경으로 참조기의 소화관 내를 관찰한 결과 나노플라스틱이 참조기에 전이됐다는 사실을 확인했다. 24시간 뒤에도 소화관 내에서 나노플라스틱이 관찰됐다.

나아가 나노플라스틱은 미세조류, 소형갑각류, 참조기에 악영향을 미치는 것으로 나타났다. 미세조류가 나노플라스틱에 오염된 이후 소형갑각류가 이를 섭취할 경우, 장관 벽이 손상됐다. 이는 나노플라스틱이 타 해양생물에 간접적으로 노출될 때 그 영향이 나타날 수 있음을 시사한다.

소화효소인 알파 아밀라아제 활성도를 측정했는데 일반 참조기 대조군보다 소화효소의 활성이 39% 감소하는 것으로 소화 기능이 저해됨을 정량화했다.

안윤주 교수는 “이번 성과는 나노플라스틱이 유발하는 독성을 소화기능 저해로 정량화해 직관적으로 사람에게 미치는 영향을 제시한 것”이라며 “환경에 존재하는 나노플라스틱이 영양단계를 거쳐 사람이 섭취하는 식자원에 영향을 끼칠 수 있음을 보여준 사례”라고 설명했다.

이번 연구 성과(논문명: Trophic transfer of nanoplastics through a microalgae-crustacean-small yellow croaker food chain: Inhibition of digestive enzyme in fish)는 환경과학분야 국제학술지인 ‘저널 오브 해저드스 머티리얼스(Journal of Hazardous Materials)’8월 4일자 온라인에 실렸다.