"몸속 미세플라스틱, 장내세균 따라 독성 달라져"…서울대 연구팀 규명[과학을읽다]

토종 프로바이오틱스 활용해 독성 완화 가능성 제시…새 평가 기준 제안

미세플라스틱의 인체 영향이 단순히 입자의 크기나 성질이 아니라, 장내에 존재하는 세균 종류에 따라 달라질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 특정 미생물을 활용해 독성을 줄일 수 있는 가능성까지 제시되면서, 미세플라스틱 위해성 평가와 대응 전략이 바뀔 수 있다는 분석이 나온다.

김영훈 서울대학교 농업생명과학대학 농생명공학부 교수 연구팀은 미세플라스틱 독성이 장내 세균과의 상호작용에 따라 크게 달라질 수 있음을 규명했다고 19일 밝혔다. 연구 결과는 미생물 생태 분야 국제 학술지 '아이에스엠이 저널(The ISME Journal)'에 게재됐다.

플라스틱 분해 세균에 의한 미세플라스틱 독성조절 경로 메커니즘. 연구팀 제공

"같은 미세플라스틱도 다르게 작용"…세균 따라 독성 변화

연구팀은 예쁜꼬마선충을 활용한 실험에서 폴리스타이렌 미세플라스틱과 두 종류의 플라스틱 분해 세균을 함께 노출했을 때 숙주 반응이 크게 달라지는 것을 확인했다.

미세플라스틱 독성을 강화하는 경향을 보인 LG3 균주(Enterobacter hormaechei)를 투여한 경우, 장내 미세플라스틱 축적과 산화 스트레스, 생리적 손상이 더 크게 나타났다. 반면, 미세플라스틱 독성을 완화하는 방향으로 작용한 SCGB1 균주(Bacillus amyloliquefaciens)를 투여한 경우에는 이러한 독성 반응이 완화되는 경향을 보였다.

같은 조건에서도 장내에 축적된 미세플라스틱 양 역시 LG3 균주 투여군이 SCGB1 균주 투여군보다 더 많은 것으로 나타났다.

"프로바이오틱스로 독성 완화"…새 대응 전략 가능성

연구팀은 이러한 차이가 단순한 동반 현상이 아니라, 세균과 미세플라스틱 간 '균주 특이적 상호작용'에서 비롯된다는 점도 확인했다.

LG3 균주는 미세플라스틱과 강하게 결합해 바이오필름을 형성하고 독성을 강화하는 반면, SCGB1 균주는 이소뷰티레이트(isobutyrate), 이소발레레이트(isovalerate) 등의 대사산물을 통해 숙주의 보호 반응을 유도하는 것으로 분석됐다.

급여 균주에 따른 미세플라스틱 축적 수준 비교. 연구팀 제공

특히 SCGB1 균주는 청국장에서 분리된 토종 바실러스 계열로, 미세플라스틱 독성을 완화할 수 있는 프로바이오틱스로서의 활용 가능성도 제시됐다.

연구팀은 이번 결과가 미세플라스틱 위해성을 평가할 때 입자 특성뿐 아니라 장내 미생물 환경까지 함께 고려해야 함을 보여주는 것이라고 설명했다. 나아가 특정 미생물을 활용해 독성을 줄이는 '마이크로바이옴 기반 대응 전략'의 가능성을 열었다는 점에서 의미가 크다고 강조했다.

김영훈 교수는 "토종 발효식품에서 유래한 균주가 미세플라스틱 독성 완화 가능성을 보였다는 점에서 과학적·산업적 가치가 있다"며 "향후 인체 적용 가능성 검증과 함께 관련 기술 개발로 이어질 수 있을 것"이라고 전했다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr