▲ 한국화학연구원이 플라스틱 첨가제 물질인 ‘비스페놀 A’의 대체제인 ‘비스페놀 F’의 신경계 교란 및 독성 기전을 세계 최초로 규명했다.

국내 연구진이 플라스틱 첨가제 물질인 ‘비스페놀 A(bisphenol A)’의 대체제인 ‘비스페놀 F(bisphenol F)’의 신경계 교란 및 독성 기전을 세계 최초로 규명, 향후 후속연구를 통해 안전한 대체물질 개발이 앞당겨질 것으로 기대된다.

한국화학연구원(원장 이미혜)은 기존 유해물질의 대체물질로부터 국민건강을 보호하기 위한 선제대응 측면에서, 대체물질의 신경계 교란 및 독성 기전을 신속하게 규명할 수 있는 기술개발에 성공했다고 8일 밝혔다.

이번 기술은 화학연 배명애·조성희 박사 연구팀과 서울과학기술대학교 김기태 교수 연구팀의 공동 연구를 통해 개발됐다.

연구팀이 개발한 ‘신경계 교란 및 독성 기전 신속 규명 기술’을 통해서 플라스틱 첨가제, 가소제 등 산업계의 다양한 대체물질들의 신경계 교란 및 독성 기전을 규명해, 보다 안전한 국민 생활환경을 구축할 수 있을 것으로 전망된다.

안전한 생활환경구축 기술 및 유해성 물질 관리 기술 개발을 실현하기 위해, 기존 위해성이 알려진 화학물질을 대체할 수 있는 다양한 대체제들이 개발되고 있지만 이들의 독성평가 및 기전연구가 제대로 이루어지지 못하고 있다.

특히 체내 호르몬인 에스트로겐 구조와 유사해 내분비계 교란물질로 알려져 유아용 젖병 등에는 사용이 금지된 ‘비스페놀 A’를 대체하기 위한 다양한 대체제들이 개발돼 왔지만, 대체재들도 비스페놀 A와 구조적으로 유사해 생식 독성이 그대로 보전될 수 있다는 사실이 연구로 밝혀졌다. 하지만 아직까지 신경 및 행동계에서의 교란 장애 및 독성 기전은 명확하게 규명한 사례가 없었다.

이에 연구팀은 일반 생활환경에 존재하는 ‘비스페놀 F’의 실제 농도(0.001~0.1mg/L)를 모사해 생태 독성 평가 모델인 제브라피쉬에 28일 동안 노출했고, 행동학·대사체학·전사체학을 종합적으로 분석해 비스페놀 F 노출에 의한 뇌 신경계 교란 및 독성 기전을 규명했다.

연구팀은 비스페놀 F가 뇌 신경계 교란을 일으키기 위해 뇌로 들어갈 수 있는지 확인하기 위하여 검사를 진행, 미량의 비스페놀 F가 제브라피쉬의 혈-뇌 장벽을 투과해 실제 뇌 조직에 축적되는 것을 확인했다. 또한, 이후 행동학적 검사를 통해 새로운 환경에 대한 불안 반응이 증가하며, 먹이 탐색을 위한 인지·기억력이 저하되는 것을 확인해다.

화학연 배명애 책임연구원은 “향후 기존 유해 화학물질을 대체하기 위한 다양한 대체물질 개발 분야에서 신경독성 평가를 위한 플랫폼 표준화를 통해 신경계 교란 및 독성 기전 신속 규명 기술을 더욱 발전시킬 예정”이라고 전했다.

화학연 이미혜 원장은 “이번 결과는 대체 화학물질의 신경계 교란 및 독성 기전 규명 연구의 성공 사례이며, 향후 후속연구를 통해 대체물질에 의한 신경독성 평가 플랫폼을 표준화해, 기존 위해성이 알려진 화학물질을 대체할 수 있는 대체제 개발을 앞당기길 기대한다”라고 말했다.

한편, 이번 연구성과는 환경분야 국제 학술지 ‘종합환경과학(Science of the total environment, IF:10.7)’ 8월호에 게재됐다. 또한 이번 연구는 한국화학연구원 기본사업 및 환경부 생활화학제품 안전관리 기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.