플라스틱의 생산 및 소비 증가로 많은 양의 플라스틱 추정 폐기물이 해양에 유입되고 있으며 자외선이나 풍화에 마모된 5mm 미만의 미세플라스틱이 해양 생물에서 검출되고 있으나, 이를 섭취한 인간에게 미치는 영향 연구는 아직 걸음마 단계로 미세플라스틱의 흡수 경로, 작용 등에 대한 구체적인 연구가 필요한 실정이다.
연구팀은 0.2마이크로미터 크기의 미세플라스틱 폴리스티렌에 방사성동위원소 구리-64(Cu-64)를 붙인 60마이크로그램의 방사성구리-폴리스티렌을 실험용 쥐에게 먹이고 PET 영상으로 48시간 동안 시간 경과에 따른 생체 내 흡수 경로를 분석했다.
방사성구리-폴리스티렌 섭취 정도를 나타내는 PET 표준섭취계수분석결과, 위와 장에는 24시간째까지 머무른 후 대부분 빠져 나가고, 반면 간에는 초기 1시간째에 비해 48시간째에 5배 증가하는 것을 관찰했다.
- 위: 35/1시간, 36/6시간, 37/12시간, 22/24시간, 0.2/48시간
- 장: 41/1시간, 45/6시간, 33/12시간, 15/24시간, 0.7/48시간
- 간: 0.04/1시간, 0.02/6시간, 0.01/12시간, 0.04/24시간, 0.2/48시간
또한, PET 영상으로 확인이 어려운 부위의 분포 확인을 위해 쥐의 신체 기관을 적출하여 쥐가 먹은 방사성구리-폴리스티렌에서 방출되는 감마선을 감마 카운터로 측정한 결과, 1시간째부터 방사성구리-폴리스티렌이 전신으로 퍼져나간 것을 확인했다.
이번 연구는 미세플라스틱인 폴리스티렌에 방사성동위원소 구리-64(Cu-64) 표지를 성공하여 PET 기술을 활용해 한 번의 방사성구리-폴리스티렌 경구 투여만으로 미세플라스틱의 체내 분포를 확인하였고, 향후 미세플라스틱의 인체 영향 관련 임상 활용 가능성을 제시했다는 점에서 의의가 있다.
연구성과는 핵의학 분야 최고 권위 학술지인 미국 핵의학회 저널 ‘더 저널 오브 뉴클리어 메디신(The Journal of Nuclear Medicine)’ 2021년 7월 2일자 온라인판에 게재되었다.
김진수·강충모 박사 연구팀은 “전 세계적으로 문제가 되고 있는 미세플라스틱의 구체적인 체내 흡수 경로를 규명했다”며, “이를 토대로 미세플라스틱의 생체 독성 평가 연구를 이어갈 예정”이라고 밝혔다.
이번 연구는 원자력연구개발사업으로 진행한 ‘방사성동위원소 생산 및 응용연구 인프라 구축 사업 운영’ 및 ‘폴리스티렌의 위암 표적 치료 저항성 마우스 모델평가’의 일환으로 수행됐다.
하수지 기자
press@healthinnews.co.kr