생분해성 플라스틱, 안전하지 않다···미세 플라스틱·대사장애 유발

플라스틱 오염 문제를 해결하기 위해 개발된 전분 기반 생분해성 플라스틱이 인체 건강에도 해로울 수 있다는 연구 결과가 나왔다.
중국 난징 동남대학 연구팀은 생쥐를 대상으로 한 실험에서, 전분 기반 미세플라스틱이 간 손상, 대사 이상, 장내 미생물군 불균형을 유발한다는 사실을 확인했다. 연구 결과는 미국화학회(ACS) 농업 및 식품 화학 저널(Journal of Agricultural and Food Chemistry)에 발표됐다.

미세플라스틱 섭취와 대사장애

연구진은 생쥐 15마리를 일반 사료군, 전분 기반 미세플라스틱 저용량군, 고용량군으로 나눠 3개월간 실험했다.
미세플라스틱 사료를 섭취한 생쥐들은 정상군에 비해 간, 난소 등 주요 장기에 조직 손상이 발생했다.
고용량군에서 손상 정도는 더 심각했다.

혈당 상승, 중성지방 이상, 간의 산화 스트레스 증가, 지질 대사 장애 등 뚜렷한 대사 이상도 나타났다.
이는 미세플라스틱이 대사 조절 유전자 경로를 교란하고, 장내 미생물군의 구성을 변화시킨 결과로 해석된다.

유해성 비교

항목	생분해성 플라스틱	일반(석유계) 플라스틱
분해 여부	특정 조건(고온, 고습, 미생물 존재)에서만 분해	사실상 자연 분해 안 됨
분해 과정	완전히 분해되기 전 미세플라스틱 생성 가능	장기간 미세플라스틱 생성
미세플라스틱 생성	O (전분, PLA 등에서 발생)	O (PE, PP 등)
인체 유입 가능성	O (식품 포장재 등 통해)	O (식품, 물, 대기 통해)
활성산소 유발(ROS)	O	O
장내 미생물군 교란	O	O
독성 물질 흡착 가능성	O	O

생분해성 플라스틱도 미세플라스틱을 만든다

전분 기반 플라스틱은 분해 과정에서 5㎜ 미만의 미세플라스틱을 생성한다. 이 미세플라스틱은 체내에 유입될 경우, 활성산소(ROS) 생성을 촉진하고 산화 스트레스를 유발해 조직 손상과 염증 반응을 일으킬 수 있다.

또한 플라스틱 표면은 환경 중 독성 물질(중금속, 유기오염물질 등)을 흡착해 2차 독성을 유발할 수 있다.
장내 미생물군 교란은 대사질환, 면역 이상, 신경계 이상과 밀접한 관련이 있다.

안전성 검증 없는 대규모 사용의 위험

현재 전분 기반 생분해성 플라스틱은 음식 포장재, 일회용 식기 등에 광범위하게 사용되고 있다.
그러나 인체에 대한 장기 독성 평가는 부족하다.

덩융펑 교수는 “전분 기반 미세플라스틱이 저용량에서도 대사 장애와 일주기 리듬 교란을 유발할 수 있다”고 지적하며, “바이오플라스틱의 식품 포장재 사용 확대 전, 안전성 검증이 필수적”이라고 강조했다.

김지윤 기자/ hello@sciencewave.kr

출처: Journal of Agricultural and Food Chemistry, Yongfeng Deng et al., ‘Long-Term Exposure to Environmentally Realistic Doses of Starch-Based Microplastics Suggests Widespread Health Effects’, http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jafc.4c10855