고려대학교는 정진호 환경생태공학부 교수 연구팀이 미세플라스틱과 생분해성 미세플라스틱이 수생생물의 성장을 억제하고 서로 다른 유전자 발현을 유발한다고 20일 밝혔다.
최근 자연환경에서 분해되지 않아 수많은 폐기물 문제를 일으키는 기존 플라스틱 대신 생분해성 플라스틱이 그 대안으로 주목받는다. 생분해성 플라스틱에도 미세플라스틱이 발생할 수 있고, 그 독성 영향은 기존 미세플라스틱과 비슷하거나 더 클 수 있다는 연구가 나오고 있다.
연구팀은 기존 플라스틱인 PET(polyethylene terephthalate)와 생분해성 플라스틱인 PLA(polylactic acid)에서 발생한 미세플라스틱이 담수 생태계의 대표적인 동물성 플랑크톤인 '큰물벼룩(Daphnia magna)'에 미치는 영향을 비교했다. 생태독성 분야에 흔히 사용되는 성장, 생식 등 개체 수준의 독성 지표뿐만 아니라 전사체 분석으로 미세플라스틱이 미치는 장기적 영향을 분자 수준에서 규명했다.
개체 수준의 독성 지표는 생물의 생존·성장·번식 등 겉으로 드러나는 전반적인 생명 활동 변화를 측정하는 기준을 말한다. 전사체는 생물이나 그 일부에서 유전자 발현된 모든 RNA 분자의 총체를 의미한다.
연구진은 생분해성 PLA 미세플라스틱도 기존 PET 미세플라스틱처럼 수생생물의 성장을 억제할 수 있는 것을 밝혔다. 다만 전사체 분석 결과, 플라스틱 종류에 따라 분자 수준의 독성 영향은 달랐다.
PLA에 노출된 생물은 활성산소로 인한 세포 손상(산화스트레스)과 이를 해독하려는 체내 방어 유전자들이 광범위하게 활성화됐다. 반면 PET의 경우에는 생체 구조 형성 및 수송(물질 이동) 기능 억제가 두드러졌으며, 전사 및 전사후 조절 과정의 변화가 주로 나타났다.
본 연구는 미세플라스틱의 독성 영향을 그 기저에 있는 분자적 경로를 통해 설명한다는 점에서 그 의의가 있다. 본 연구 성과는 환경과학 분야 국제 학술지인 'Environmental Pollution(IF=7.2)' 온라인에 지난달 2일 게재됐다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 산하 한국연구재단(NRF)의 지원을 받아 수행됐다.
조호현 기자 hohyun@etnews.com