생식기관의 발생 및 발달에 영향
당뇨병, 이상지혈증, 갑상선질환 등 대사질환 발생위험)
[에너지단열경제]정두수 기자
다이옥신 파동으로 환경호르몬이 사회 문제가 된 후 최근 시중에서 판매된 머그컵에서 환경호르몬의 하나인 디부틸프탈레이트가 검출됨에 따라 다시 환경호르몬에 대한 관심이 높아지고 있다.
우리 일상생활에서 수시로 노출되고 있는 환경호르몬의 실체를 알아본다.
<환경호르몬>
간단하게 정의하면 환경 중에 배출된 화학물질이 생물체에 유입돼 마치 호르몬처럼 작용하는 물질을 말한다.
인체 내에서 호르몬을 분비하는 내분비계에 혼란을 주어 정상적인 호르몬의 생성과 작용을 방해하는 내분비계 교란 물질이다.
모든 생명체는 수많은 호르몬의 네트워크로 이루어져 있다.
이러한 호르몬들 간의 광범위하고 정교한 네트워크는 생명체의 정상적인 발생, 성장, 항상성 유지에 필수적인 요소이다.
그런데 우리가 일상생활 속에서 노출되는 화학물질들 중에는 인체 내부에 존재하는 호르몬들의 작용에 영향을 주고 있다.
어떤 화학물질들은 이러한 호르몬들과 유사한 역할을 하기도 하고 어떤 화학물질들은 호르몬의 작용을 방해하기도 한다.
이러한 외부 화학물질들을 통틀어 환경호르몬(environmental hormone) 또는 내분비교란물질(endocrine disruptors)이라고 부른다.
산업화 이후부터 인간이 사용하였거나 지금도 사용하고 있는 합성화학물질의 종류는 약 십 만 종에 이르는데, 이 중 공식적으로 환경호르몬으로 분류하고 있는 것은 100여 종 정도이다.
현재 특정 화학물질이 에스트로겐, 안드로겐, 갑상선호르몬과 같은 특정 호르몬 수용체에 직접적으로 결합하여 호르몬과 유사한 역할을 하거나 호르몬 수용체를 막아서 내부호르몬이 제 역할을 하지 못하도록 하면 환경호르몬으로 분류하고 있다.
다양한 인체 호르몬 중 여성 호르몬인 에스트로겐과 비슷한 역할을 하는 화학물질들의 종류가 가장 많이 알려져 있다.
환경호르몬으로 알려진 화학물질은 살충제 및 제초제 등의 농약류, 다이옥신류, 플라스틱 원료물질, 계면활성제, 중금속 등에 다양하게 분포되어 있다.
화학물질들이 생체 내로 들어오면 인체 내부의 호르몬 수용체와 직접적으로 상호작용을 하지 않더라도 다양한 경로를 통하여 간접적으로 호르몬 시스템에 영향을 미칠 수 있다.
따라서 현재 공식적으로 환경호르몬으로 분류된 화학물질들은 좁은 정의에 기반 한 종류들이며 보다 포괄적인 정의를 적용하면 우리 주위의 수많은 화학물질들이 잠재적으로 환경호르몬으로서 위험성이 있다고 볼 수 있다.
또 환경호르몬이라고 하면 인간이 실험실에서 인공적으로 만든 합성화학물질들만을 생각하기 쉬우나 자연계 내에서 식물 혹은 미생물이 합성하는 화학물질들 중에서도 환경호르몬으로 작용하는 종류들이 있다.
그러나 생명체의 진화과정 중에 장기간의 적응기간을 거친 자연계의 화학물질들은 환경호르몬으로 작용한다고 하더라도 식품 내에 포함된 상태로 섭취하게 될 경우 오히려 장점이 더 많다.
이와는 달리 20세기 이후에 실험실에서 인위적으로 합성된 화학물질들이 환경호르몬으로 작용하게 되면 생태계와 인체에 유해한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.
또 화학물질이 환경호르몬으로 작용하게 되면 전통적인 화학물질의 독성과는 다르게 접근해야 할 필요가 있는 것으로 알려지고 있다.
<환경호르몬의 특성>
화학물질들이 환경호르몬으로 작용을 하여 인체에 유해성을 보이게 될 경우 기존의 유해화학물질들이 보이는 독성과는 다른 형태로 나타난다
화학물질의 독성은 노출수준이 높으면 높을수록 독성이 높아지는 선형적인 용량-반응관계를 보이지만 환경호르몬으로 작용하게 되면 반드시 노출수준이 높다고 더 유해성이 커지는 것이 아니다.
이러한 관련성을 비선형적인 용량-반응관계라고 한다.
이러한 반응을 보이는 이유는 환경호르몬에 의한 인체영향이 화학물질이 가진 직접적인 독성 때문이 아니라 인체 내부에 존재하는 호르몬들과 상호작용의 결과로 나타나기 때문이다.
우리 인체의 호르몬들은 그 수치가 높으면 높을수록 세포가 더 민감하게 반응하는 것이 아니다.
낮은 농도 범위에서는 조금만 올라가면 민감하게 반응을 하나 어느 정도 이상 올라가면 세포가 더 이상 반응을 하지 않거나 오히려 반응이 낮아지는 현상을 보인다.
이와 유사하게 인체에서 호르몬과 상호작용을 하여 여러 가지 생물학적인 반응을 야기하는 환경호르몬들도 비선형적인 용량-반응관계를 보이게 된다.
현재 모든 화학물질의 노출허용기준은 화학물질의 용량은 높으면 높을수록 해롭다는 전제를 가지고 만들어지고 있다.
그러나 화학물질들이 환경호르몬으로 작용하게 되면 현재 노출허용기준 이하의 저농도에서 오히려 반응을 보이다가 농도가 증가하면 반응을 보이지 않게 된다.
환경호르몬들 간에는 매우 복잡한 상호작용이 있다.
에스트로겐 수용체에 결합하는 환경호르몬의 경우 하나의 화학물질이 에스트로겐 수용체에 미치는 영향은 극히 미미한 정도에 불과하나 이러한 화학물질들이 몇 가지 혼합된 상태로 노출되면 수용체에 미치는 영향이 급격하게 증가할 수 있다.
또 에스트로겐 수용체에 미치는 영향이 큰 어떤 화학물질이 존재한다 하더라도 정반대의 작용을 할 수 있는 다른 화학물질들이 동시에 존재한다면 최종 결과가 어떻게 될지는 예측하기가 힘들다.
즉, 환경호르몬에 복합적으로 노출될 때 인체에서 그 최종 효과가 어떻게 나타날지 예측하는 것이 매우 어렵다는 것이다.
환경호르몬은 내부 호르몬과 상호작용을 하게 되므로 내부 호르몬의 상태에 따라 그로 인한 영향은 다르게 나타날 수 있다.
동일한 노출 농도에서도 태아, 영아, 유아, 청소년, 성인에서 다른 반응을 보이게 되고, 성별에 따라 다른 반응을 보이게 된다.
특히 태아기 혹은 출생 후 초기 발달과정 중에 노출되는 환경호르몬들은 지극히 낮은 농도에서도 건강에 영향을 줄 수 있으며, 그로 인한 문제 중 상당수는 성인이 되어서야 발생한다. 그 외에도 환경호르몬으로 인한 영향은 세대를 거쳐서 후대 자손들에게 전달될 수가 있다는 특성이 있다.
현재 우리 사회에서 널리 사용하고 있는 화학물질에 대한 노출허용기준은 비선형적인 용량-반응관계를 포함하여 환경호르몬으로 작용하는 화학물질들의 다양한 특성을 고려하지 못하고 만들어진 것이다.
즉, 환경호르몬의 관점에서 볼 때, 화학물질의 노출농도가 허용기준 이내이므로 안전하다고 볼 수 없다.
<환경호르몬 노출 및 영향>
환경호르몬으로 분류되는 화학물질들의 노출경로는 식품, 공기, 피부 등 매우 다양하며, 이러한 노출경로의 대부분은 우리 일상생활 속에 광범위하게 존재한다.
환경호르몬의 노출을 완벽하게 피하는 것은 불가능하다.
우리가 살아있는 한 필수적인 음식, 공기, 물에는 이미 다양한 환경호르몬들이 혼합체의 형태로 오염되어 존재하고 그 외에도 일상생활 속에서 끊임없이 노출되고 있기 때문이다.
특히 음식을 통한 환경호르몬에 대한 노출은 화학물질의 먹이사슬에 의한 생물농축으로 인한 원재료의 오염, 식품을 담는 용기를 통한 오염, 조리과정 중에 발생하는 오염 등 다양한 경로를 통하여 복합적으로 이루어지고 소화관을 통하여 직접적으로 인체에 흡수되기 때문에 더욱 중요하다.
인체에 필요한 기능을 적시적소에서 수행한 후에는 조속히 분해되어 체외로 대사되는 내부 호르몬과는 달리 많은 환경호르몬들은 부적절한 시점에 부적절한 용량으로 존재함으로써 인체에 다양한 영향을 미치게 된다.
우리 인체의 내분비 시스템은 매우 정교하면서도 복잡하므로 내분비계가 영향을 받을 때 아주 다양한 건강상 문제가 나타날 수 있다.
먼저 생식기관의 발생 및 발달에 미치는 영향이다.
환경호르몬들이 생식기계, 갑상선, 시상하부 또는 뇌하수체 등에 영향을 미침으로써 생식기관의 발생 및 발달에 영향을 줄 수 있다는 보고는 수십 년 전부터 있었다.
많은 환경호르몬들이 에스트로겐과 유사한 작용을 하거나 항에스트로겐 작용을 하고 이중 생식기는 이러한 환경호르몬에 가장 영향을 많이 받는 장기이다.
정자수의 감소, 수컷 생식기 크기의 감소, 수컷 생식기의 암컷화, 생식행동 이상, 수정률 감소, 개체수 감소 등을 유발한다.
또 유방과 생식기관의 암, 자궁내막증, 자궁섬유종, 유방의 섬유세포질환 등이 보고된 바 있다.
환경호르몬은 비만의 위험을 증가시킬 수 있다.
비만을 야기할 수 있는 화학물질에는 유기염소계 농약, PCBs, 다이옥신, 불소화합물, 브롬화 방염제, 비스페놀 A, 올가노틴, 중금속류 등으로 매우 다양한 화학물질들을 포함하고 있는데, 이러한 화학물질이 환경호르몬으로 작용하여 비만을 일으킨다.
화학물질과 비만간의 관련성에 있어서는 농도가 매우 중요한데 고농도로 노출되면 오히려 체중이 감소하고 저농도로 노출이 되어야만 체중이 증가한다.
저농도 노출은 환경 내에서 노출되는 정도, 즉 노출허용기준 이내의 농도를 저농도라고 할 수 있다.
환경호르몬에 대한 노출로 인하여 제2형 당뇨병, 이상지혈증, 갑상선질환 등과 같은 다양한 대사질환의 발생위험이 높아진다는 연구결과들도 있다.
특히 많은 환경호르몬들이 지방조직에 저장되는 특성을 가지고 있기 때문에 현재 비만과 관련되어 있다고 알려진 많은 질병들의 발생과정에 이러한 환경호르몬들이 중요한 역할을 하는 것으로 추정되고 있다.
또 인체의 내분비계는 신경계와 면역계와도 밀접한 상호관계가 있기 때문에 내분비계에 혼란을 초래하는 화학물질들은 간접적으로 면역계와 신경계에 장애를 가져올 수 있다.
따라서 소아발달장애, 퇴행성뇌질환, 암, 면역질환 등에도 영향을 미칠 수 있을 것으로 보고 있다.
<예방 및 관리>
플라스틱 제품의 사용을 줄이고 각종 세제나 생활용품을 친환경제품으로 바꾸면 환경호르몬에 대한 노출을 줄일 수 있다.
일상생활에서는 플라스틱 용기를 가열하지 않고 랩을 사용하여 전자레인지에 넣지 않아야 한다,
컵라면이나 일회용 용기에 뜨거운 물이나 음식을 금지하고 세제와 목욕제품 사용을 줄이는 것이다.
당연히 실내 환기는 필수다.
하지만 환경호르몬들은 워낙 광범위하게 우리 주위에 존재하고 이미 인체의 지방조직 내에 상당량이 축적되어 있으므로 위와 같은 생활습관을 가진다고 하더라도 여전히 다양한 경로를 통하여 끊임없이 노출될 수 밖에 없다.
화학물질들 중에서도 지용성이 높으면서 지방조직 내에 저장되는 반감기가 매우 긴 종류들은 환경호르몬으로 문제점이 더 크다고 알려져 있다.
지방조직에 축적되어 있는 화학물질들은 정상적인 지질대사와 함께 지속적으로 인체에 다양한 영향을 미치게 된다.
지용성 화학물질들은 수많은 화학물질의 혼합체의 형태로 존재하면서 동물의 지방조직에 축적되고 먹이사슬을 통하여 농축되는 특성을 가지고 있다.
먹이사슬의 상층부를 차지하고 있는 지방이 많은 동물성식품을 피하는 것은 지용성이 높은 다양한 환경호르몬들의 노출을 전반적으로 낮춰줄 수 있는 방법이라고 볼 수 있다.
일단 체내에 들어온 환경호르몬들의 배출을 위해 노력해야 한다.
가공식품보다는 자연식품을 선택하며, 다양한 색깔을 가진 채소와 과일, 콩 등의 섭취를 늘리면서 적절한 운동을 규칙적으로 하면 도움이 된다.
<대표적인 생활 속 환경호르몬>
가. 다이옥신
다이옥신은 벤젠 고리에 염소를 포함하고 있는 화합물이다.
화학구조는 매우 안정하여 상온에서 색깔이 없는 결정으로 존재하며 극성이 없어 물에 잘 녹지 않는다.
대신 지방에 잘 녹기 때문에 몸 속에 들어가면 오줌으로 배설되지 않고 지방조직에 축적된다.
염소를 함유하고 있는 유기화합물이 탈 때 다이옥신이 생성될 수 있으며, 쓰레기를 불태울 때 주로 발생한다.
97% 이상이 음식에 포함되어 흡수 되며 3% 이하만 호흡기를 통해 흡수된다.
가장 일반적인 흡수 경로는 쇠고기, 돼지고기나 닭고기, 우유 등에 들어 있는 지방에서 흡수되는 것이다.
호흡기를 통해 흡수하는 경우에는 담배연기가 가장 일반적이다.
다이옥신은 주로 몸 속의 에스트로겐 관련 내분비계에 작용하여 독성을 나타내기 때문에 내분비계교란물질로 분류된다.
피부질환, 면역력 감소, 기형아 출산, 성기 이상, 암 유발 등이 나타난다는 연구 결과 있다.
나. 톨루엔
새집증후군의 주범으로 많이 알려져 있다.
접착제 가구, 페인트, 카페트 등에서 톨루엔의 노출이 많다.
벤젠의 수소원자 1개를 메틸기로 치환한 화합물로 무색의 액체다.
석탄을 건류하여 얻은 경유를 황산으로 씻은 다음 정류하여 만들거나 메틸사이클로헥세인을 수소 이탈하여 제조하며 유기합성화학에서 중요한 화합물이다.
메틸벤젠이라고도 하며 특이한 냄새가 나는 무색 액체이다,
물에는 녹지 않지만 에탄올·에테르·벤젠 등 대부분의 유기용매와는 임의의 비율로 혼합한다.
유기합성화학에서 중요한 화합물이며, 많은 물질을 합성하는 원료로 사용되고, 용매로서도 광범위한 용도가 있다.
특히 도료의 용제로 사용되는 시너(thinner)는 톨루엔을 주성분(65%)으로 하여 아세트산에틸 등을 배합한 것이며, 그 독성은 주성분인 톨루엔에 기인한다.
톨루엔을 장시간 흡입하였을 경우에는 두통유발과 시력저하 등의 증상 뿐 아니라 폐 기능 장애 및 심장부전 등의 질병을 일으킬 수 있다.
예방을 위해서는 일정시간 동안 지속적으로 환기를 하는 것이 중요하다.
다. 비스페놀 A(bisphenol-A)
1950년대부터 플라스틱제품 제조에 널리 사용돼 온 화학물질이다.
벤젠 고리에 알코올기가 달린 페놀 2개로 구성된 방향족 화합물로 2개의 페놀과 1개의 아세톤을 반응시켜 합성한다.
현재에는 폴리카보네이트나 에폭시수지 같은 플라스틱 제조의 원료로 사용한다.
폴리카보네이트는 투명하게 만들 수 있기 때문에 CD의 재료나 음식 용기로 사용되며 젖병에도 이용된다.
에폭시수지는 치과에서 사용하는 레진이나 음료수 캔을 코팅하는 데 이용된다.
강력한 세제를 사용하거나 산성 또는 고온의 액체 속에 비스페놀A로 만들어진 플라스틱을 넣으면 적은 양이 녹아 나올 수 있다.
이렇게 해서 나온 비스페놀A는 에스트로겐과 비슷한 작용을 한다.
동물이나 사람의 체내로 유입될 경우 내분비계의 정상적인 기능을 방해하거나 혼란시킨다.
유아의 경우 BPA에 소량만 노출되더라도 전립선이나 유선조직의 변화와 같은 영향을 받게 되고 결국 암으로까지 발전할 수 있다는 주장도 있다.
핸드크림이나 손 세정제등을 바르고 영수증을 만지면 비스페놀의 흡수율이 약 100배 이상 증가된다는 조사도 있다.
라. 유기 염소계 살충제(DDT)
염소화 탄화수소로 환경오염 물질 중에서 가장 오래 남는 살충제이다.
유기 염소계 살충제는 적어도 하나의 염소를 포함하고 있는 유기 화합물이다.
환경 뿐 아니라 인간과 동물에게 미치는 해로움 때문에 많은 논란을 낳고 있다.
염소로 인해 이 유기 화합물의 물리적 속성이 변한다.
염소의 원자량 때문에 물보다 밀도가 높으며, 수소보다 더욱 높은 분자 간 인력을 유발한다.
잔류성이 클 뿐 아니라 지용성이기 때문에 동물지방 조직에 먹이사슬을 통한 생물농축작용이 있다.
농약이 뭍은 채소나 과일을 제대로 씻지 않고 섭취할 경우에도 체내에 쌓이게 된다.
유기 염소계 살충제는 중추신경계를 자극하거나 억제하는 신경독성물질이어서 부작용은 중추신경에 나타나며, 주로 두통, 구토, 경련 등이다.
대량 섭취하였을 경우 간과 신장에 장애를 유발한다.
또 특정한 효소를 과도하게 증가시켜 불안 증상으로 시작해 과민하고 사납게 되며, 최종적으로 근육의 경련으로 나타난다.
두뇌 발달장애와 생식력 장애도 일으키는 것으로 알려지고 있다.
마 .트리클로산
항생물질로 방균제, 치약 등에 쓰인다.
트리클로산은 특히 포도상 구균에 대한 높은 활성을 보이며, 다양한 활용 범위를 가진 항균 및 살균제로 사용되고 있다.
비누, 샤워젤, 방취 비누, 핸드로션 및 크림, 치약, 구강 청결제, 겨드랑이 탈취제 등 제품에 주로 쓰인다.
컴퓨터 키보드, 장난감, 매트리스, 도마 등 생활용품에 첨가되기도 한다.
과량의 흡수 노출 시 신선한 공기를 공급하고, 호흡 정지시 인공 호흡을 실시해야 한다.
국내외 연구결과 간암, 갑상선기능 저하 등을 유발하는 유해 물질로 알려져 사용 제한 또는 금지 조치가 취해 졌다.
유방암과 불임도 유발하는 것으로 알려져 있다.
식품의약품안전처는 다양한 생활용품에 들어 있는 트리클로산과의 누적 노출 및 유해성을 고려해 지난 2016년 6월 부터 트리클로산 사용을 제한하고 있다.
바. 파라벤(파라하이드록시벤조산 에스터)
한마디로 방부제다.
파라하이드록시벤조산 에스터는 단일 물질이 아니라 파라하이드록시벤조산에 에틸 알코올, 프로필 알코올, 뷰틸 알코올 등이 반응하여 형성된 물질을 총칭하는 것으로 파라벤이라는 이름으로 불린다.
프로필이나 메틸 파라벤 에스터는 화장품이나 국소 약제에 가장 흔하게 사용하는 물질이며, 사용 빈도에 비하여 피부 알레르기를 일으키는 비율은 매우 적다.
국내에는 메틸파라벤, 에틸파라벤, 프로필파라벤, 부틸파라벤 총 네 가지 형태의 파라벤을 사용한다.
이 물질들은 다소의 차이가 있기는 하지만, 인체에 해가 거의 없는 농도에서도 세균이나 효모·곰팡이들의 성장을 억제하여 주는 작용을 한다.
이러한 성질 때문에 식품이나 화장품의 보존 기간을 연장하기 위해 널리 사용되고 있다.
미생물 성장 억제 효과는 뷰틸 에스터가 가장 크고 에틸 에스터가 가장 작다.
대체로 물에는 잘 녹지 않으나 유기용매에는 잘 녹는다.
체내로 유입될 경우 경우, 비슷한 분자구조의 에스트로겐과 혼동되어 호르몬의 교란과
암을 유발할수 있다.
<바디버든(body burden)>
일정 기간 체내에 쌓인 유해물질의 총량을 이르는 용어다.
샴푸나 섬유 유연제, 화장품, 세제, 플라스틱 용기 등의 화학제품을 일상적으로 사용하면서 자신도 모르게 화학성분이나 환경호르몬 등의 유해물질이 쌓인 것을 말한다.
이러한 물질이 체내에 쌓이면 호르몬 교란을 일으켜 신체 성장의 불균형을 초래하면서 생식 이상이나 성장 억제 등 부작용을 초래한다.
지난 2011년 가습기 살균제 사건, 2017년 생리대 유해성 논란 등이 발생하면서, 생활용품에 함유된 화학성분이 신체에 쌓여 질환을 일으킬 수 있다는 위험성은 더욱 주목받고 있다.
바디버든을 줄이기 위한 방법으로는 환경호르몬이 포함된 화학제품의 사용을 피하고, 운동이나 반신욕, 채식, 림프 마사지를 통해 유해물질을 배출하는 것이 있다./정두수 기자
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