"비스페놀A 대체물질도 수명단축에 영향"

[아이뉴스24 최상국 기자] 비스페놀A(BPA)의 대안으로 주목받고 있는 TMBPF(테트라메틸 비스페놀 F)도 생체의 수명을 단축시키는 등 해로운 영향을 미친다는 연구결과가 나왔다.

안전성평가연구소(소장 정은주)는 최근 BPA-FREE 제품으로 활용되는 비스페놀S, 비스페놀F을 비롯해 BPA의 새로운 대안으로 주목받는 TMBPF 등 비스페놀 대체물질에 대한 독성학적 영향을 규명한 연구결과를 국제학술지 '독성학(Toxicology)’ 9월호에 발표했다.

비스페놀 A(Bisphenol A, BPA)는 음식료 캔의 내부코팅제 등 플라스틱 제품에 널리 사용되는 화학물질이다. 동물이나 사람의 체내로 유입될 경우 내분비계의 정상적인 기능을 방해하거나 혼란시키는 것으로 알려지면서 각국이 사용 제한에 나서고 있다. 우리나라에서는 2020년부터 모든 영유아용 기구 및 용기·포장 제조시 사용이 금지됐다. 하지만 대체할 물질이 없어서 완전한 금지에는 이르지 못하고 있는데, 화학업계는 BPS, BPF, TMBPF 등을 BPA 대체물질로 내세우고 있다.

안전성평가연구소는 이전에도 BPS, BPF 등 비스페놀류의 독성 연구 결과를 발표한 바 있다. 이번 연구의 주저자인 현문정 박사는 "TMBPF가 새로운 대안물질로 떠오르면서 이번 연구를 시작하게 됐다"고 밝혔다.

이번 연구에서는 1mm 크기의 예쁜꼬마선충과 인체유래세포주, 마우스세포주를 활용해 노화, 건강수명 및 미토콘드리아에 대한 독성을 종합적으로 분석했다.

예쁜꼬마선충은 세포의 분화과정을 밝히는 실험모델로 유명하다. 연구팀은 "화학물질 독성시험을 위한 동물대체시험으로도 활용 가능할 뿐만 아니라 세포주를 활용한 동물대체시험법(in vivo)에 비해 많은 장점을 가지고 있어 독성 스크리닝에 최적화된 모델 시스템"이라고 설명했다.

예쁜꼬마선충은 약 20일 정도로 수명이 짧고, 인간과 약 70~80%의 유전적 유사성을 가지고 있어 유기체 전체 생명 주기 동안의 독성, 환경, 유전적 변화가 생식, 발달, 수명 및 건강에 미치는 영향을 종합적으로 비교 평가할 수 있다.

연구팀은 먼저 예쁜꼬마선충에 1 mM의 BPA를 처리했을 때 발달지연, 신체 성장 감소 및 생식 기능 감소, 비정상적인 조직 형태 등이 나타나는 것을 확인했으며, 상대적으로 안전한 BPA 대안으로 제안된 TMBPF도 동일한 농도에서 유해한 영향이 나타났다고 밝혔다.

BPA, BPF, TMBPF 등은 대조군과 비교해 유기체의 수명을 28~48% 정도 단축시킨 결과를 나타냈다. 뇌 신경세포의 노화와 퇴화가 조기에 유발될 가능성을 제기하였으며 특히 BPA와 BPF에 노출되었을 때 미토콘드리아 활성산소(ROS) 증가와 비정상적인 막전위(이온을 띠는 다른 두 용액이 막을 사이에 두고 접할 때 생기는 전위차) 현상이 발생했다. 비정상적인 막전위 발생으로 세포가 병들게 되면 미토콘드리아 활성도가 떨어지고 세포막에서 이온 교환이 원활하게 이루어지지 않게 돼 결과적으로 세포 활성도가 낮아지게 된다.

세포주 실험에서는 모든 비스페놀이 50 µM∼500 µM 농도에서 용량에 따라 세포 생존력이 심각하게 감소하는 현상을 확인했다. 특히, TMBPF는 미토콘드리아 활성산소 및 막전위 개방을 크게 증가시켰다.

연구팀은 "이러한 결과로 BPA 대체물질들도 생식, 발달, 노화와 미토콘드리아의 독성학적 영향을 주고 있어 잠재적으로 유해한 생리학적 영향을 미칠 수 있음을 확인할 수 있다"고 밝혔다.

이번 연구의 교신저자인 허정두 안전성평가연구소 경남바이오헬스연구지원센터장은 “이번 연구를 계기로 향후 비스페놀 대체물질의 유해성에 대한 다양한 연구가 필요하다”라며 “꼬마선충모델 시스템을 활용한 내분비교란물질에 대한 연구를 지속적으로 진행할 예정”이라고 말했다.

◇논문명 : Comparative toxicities of BPA, BPS, BPF, and TMBPF in the nematode Caenorhabditis elegans and mammalian fibroblast cells

◇저자 : 현문정(안전성평가연구소, 제1저자), 허정두(안전성평가연구소), 한성민(플로리다대학교, 이상 교신저자)

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