배달음식 용기서 나온 미세 플라스틱, 천식과 폐 손상 유발

일회용 배달음식 용기에서 부서져 나온 미세 플라스틱이 천식 유사 증상과 폐 손상을 유발한다는 연구 결과가 나왔다.

국가독성과학연구소 호흡기안전연구센터 이규홍·우종환 박사 연구팀과 전북대 생체안전성연구소 김범석 교수 연구팀은 폴리스타이렌(PS) 미세 플라스틱이 호흡기에 노출되면 천식 유사 증상과 폐 손상이 유발됨을 확인했다고 22일 밝혔다. PS는 열가소성 플라스틱 중 하나로 가볍고 가공이 쉬워 스티로폼 일회용 배달 음식 용기의 재료로 주로 사용된다.

이번 연구는 일상에서 많이 사용하는 PS 제품이 미세플라스틱으로 분해돼 공중에 떠다니는 현상을 가정해 이뤄졌다. 연구진은 실험동물의 호흡기에 PS 미세플라스틱을 50㎚(나노미터)부터 1000㎚까지 크기별로 노출시킨 후 폐 손상 정도를 관찰했다. 이어 독성이 가장 크게 나타난 50㎚ 입자를 용량별로 실험동물의 기도에 노출하고, 코 부위에도 흡입시켜 폐 손상을 관찰했다. 이를 토대로 최종적으로 인간 폐 상피세포주에서 폐 손상 기전을 확인했다.

연구진은 PS 미세플라스틱으로 손상된 폐 조직을 유전자 분석해 천식 증상과 기도 염증이 유발되는 과정을 밝혀냈다. 연구 결과 인체에 외부 유해인자 자극이 생겼을 때 발현되는 IL-33 단백질이 Th2 세포 활성화를 유도해 폐 손상이 발생했다. 또 천식 치료제인 스테로이드성 약물과 IL-33 단백질 발현 억제제를 각각 복강에 투여한 결과 PS 미세플라스틱으로 생긴 천식 증상과 손상된 폐 조직이 완화됨을 확인했다. 

 
연구팀의 이규홍 박사는 “이번 연구는 공기 중 PS 미세플라스틱을 생명체가 흡입하면 천식 증상이 유발되는 위험성에 대해 과학적으로 규명한 첫 사례”라며 “향후 다양한 미세플라스틱의 흡입독성을 평가하고 치료 전략을 개발하는 중요한 기반이 될 것”이라고 말했다.

국가독성과학연구소 연구진. (좌측부터) 이규홍 박사, 우종환 박사. 국가독성과학연구소 제공

송은아 기자 sea@segye.com