한국생명공학연구원(원장 김장성)은 정진영 환경질환연구센터 박사팀과 이정수 질환표적구조연구센터 박사팀이 초미세플라스틱의 체내 흡수와 복합독성 영향을 실험동물인 제브라피쉬를 이용해 검증했다고 10일 밝혔다. 

초미세플라스틱은 미세플라스틱이 쪼개지거나 분리되면서 생기는 미세플라스틱 중 가장 작은 플라스틱으로 크기는 약 1 마이크로미터(<1μm) 이하이다. 

초미세플라스틱은 수 밀리미터(<5 mm)에 해당하는 미세플라스틱과 달리 눈이나 현미경으로도 관찰하기 어려울 정도로 작다.  

그동안 초미세플라스틱이 환경과 생물에 미치는 영향이 알려졌지만 구체적인 체내 흡수나 분포, 생물학적 영향은 알려지지 않았다.

이에 연구팀은 초미세플라스틱이 대표적인 실험동물인 제브라피쉬 배아에서 크기에 따라 난막을 통과해 배아 체내에 쌓이는 것을 확인했다. 

제브라피쉬는 줄무늬를 가진 열대어로 인간과 유사한 기관을 갖고 있으며, 배아의 발생 관련 연구에 주로 활용된다. 

특히, 배아의 기관 중 배아의 영양을 공급하는 난황에 대부분이 축적되며 이외에도 신경이나 각종 기관에 분포되는 것을 형광 분석으로 관찰했다. 

초미세플라스틱을 흡수한 제브라피쉬 배아는 대조군과 비교해 겉으로 보기엔 특이점은 없었으나 전자현미경을 통해 세포 수준에서 관찰한 결과, 미토콘드리아를 미세하게 손상시키는 것을 확인했다. 

이런 미세한 미토콘드리아의 손상은 다른 약한 독성이 있는 물질과 함께 있을 경우 복합적으로 작용해 급격한 독성을 유발할 수 있는데, 예를 들어 금 이온과 함께 처리한 미세플라스틱에 의해 미토콘드리아가 깨지거나 망가진 것으로 나타났다. 

초미세플라스틱이 몸 속에 분포되면서 세포 안에 있는 미토콘드리아에 영향을 주고 다른 물질에 의한 독성을 증폭시키는 역할을 한다는 것이다. 

정진영 박사는 "이번 연구는 초미세플라스틱의 체내 흡수와 분포, 그리고 잠재적으로 심각한 독성을 유발할 수 있는 가능성을 보여주는 결과"라면서 "향후 심도있는 연구와 조사가 더 필요할 것"이라고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부(한국생명공학연구원 주요사업)와 UST 미래지향원천기술사업의 지원을 받았다. 연구 결과는 나노분야 과학전문 저널인 나노스케일(Nanoscale)에 지난해 12월 10일자 온라인 판에 게재됐다.