뜨거운 배달 용기·놀이매트의 습격…체내 핵심 네트워크 무너뜨린다 [환경포커스]

음식용기·매트 등 일상생활에서 노출
소리 없이 우리 건강 위협하는 요소
타깃-질병 관련 단백질 서로 가까울수록
질병 발생 확률은 기하급수적으로 증가

음식 배달 용기나 아이들이 기어 다니는 놀이매트 등 매일 사용하는 생활용품로 인해 우리가 예상보다 훨씬 많은 화학물질에 노출될 수 있다는 연구 결과가 최근 잇따라 발표되고 있다.

특히 최근 연구들은 단순히 화학물질이 검출된다는 수준을 넘어, 이러한 물질이 우리 몸의 핵심 생체 네트워크를 교란해 암과 내분비계 질환, 면역 이상 등으로 이어질 수 있는 과정을 구체적으로 밝혀내고 있다.

◇뜨거운 배달 음식이 '영원한 화학물질' 노출 늘린다

중국농업과학원 연구팀이 최근 국제학술지 '환경 과학 기술(Environmental Science & Technology)'에 발표한 연구에 따르면, 패스트푸드와 배달 음식이 과불화화합물(PFAS)의 주요 노출 경로 가운데 하나인 것으로 나타났다.

연구진은 음식과 포장재를 함께 분석한 결과, 특히 종이 기반 포장재에서 PFAS가 높은 농도로 검출됐다고 밝혔다. PFAS는 물과 기름을 잘 튕겨내는 특성 때문에 음식 포장재 코팅에 널리 사용되지만 자연에서 거의 분해되지 않아 '영원한 화학물질(forever chemicals)'로 불린다.

문제는 뜨거운 음식이다. 연구 결과 종이 용기에 뜨거운 물을 부어 조리할 경우 PFAS 용출량은 유리 용기를 사용할 때보다 3.1~26배까지 증가했다. 기름기가 많거나 국물이 있는 음식 역시 포장재에서 PFAS가 더 쉽게 녹아 나와 인체에 흡수될 가능성이 높은 것으로 분석됐다.

◇놀이매트·요가매트도 화학물질 노출원

아이들이 사용하는 놀이매트와 운동용 요가매트 역시 화학물질을 배출한다는 연구 결과도 나왔다.

중국 화남이공대학교 연구팀은 최근 '환경 과학 기술'에 발표한 논문에서 사람 피부와 매트가 반복적으로 마찰할 경우 포름아미드(formamide) 등 저분자 화학물질이 피부와 의류로 쉽게 이동한다고 밝혔다.

특히 땀을 흘리면 피부를 통한 화학물질의 이동을 5.6~9배까지 증가시키는 것으로 나타났다. 운동 과정에서 발생하는 반복적인 마찰은 공기 중 흡입보다 더 직접적인 노출 경로가 될 수 있다는 것이다.

연구진은 피부 장벽이 아직 충분히 발달하지 않은 영유아의 경우 놀이매트 위에서 장시간 생활하면서 발달 독성이 있는 화학물질에 더 많이 노출될 가능성이 있다고 경고했다.

◇화학물질은 몸속 '핵심 단백질'을 집중 공격

이처럼 일상적인 화학물질 노출이 어떻게 암이나 만성질환으로 이어지는지에 대한 생물학적 메커니즘도 최근 구체적으로 밝혀지고 있다.

오스트리아 비엔나대학교 연구팀은 약 1만 종의 화학물질과 2만5000여 개 인간 유전자 사이의 57만 건이 넘는 상호작용을 분석해 '화학적 엑스포좀 지도(chemical exposome map)'를 구축, '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)'에 논문으로 발표했다.

우선 우리 몸속 단백질들은 각각 따로 작동하는 것이 아니라, 서로 신호를 주고받으며 거대한 연결망을 이룬다. 과학자들은 이렇게 인체의 모든 단백질이 서로 상호작용하는 전체 네트워크를 '인간 인터랙톰(human interactome)'이라고 부른다. 인간 인터랙톰은 사람의 모든 단백질들이 서로 어떻게 연결되어 있는지를 나타낸 기본 네트워크(지도)인 셈이다.

이와 관련 엑스포좀(exposome)은 수정부터 평생 동안 사람이 경험하는 모든 환경적 노출과, 그 노출이 유전자 발현(RNA), 단백질 합성, 대사체, 후성유전학 등에 남긴 생물학적 흔적까지 아우르는 개념이다.

엑스포좀 지도(exposome map)은 화학물질과 인체 유전자·단백질, 생물학적 경로 및 질병 사이의 상호작용을 네트워크 형태로 연결해 질병 발생 메커니즘과 위험성을 분석하는 데이터베이스 또는 분석 지도를 말한다.

화학적 엑스포좀 맵(chemical exposome map)은 엑스포좀 가운데 특히 식품, 물, 공기, 생활용품, 산업 활동 등을 통해 노출되는 모든 화학물질과 그 노출 양상을 뜻한다. 인간 인터랙톰 위에 어떤 화학물질이 어떤 단백질을 공격하는지를 표시한 지도다. 인터랙톰에 화학물질 정보를 덧입힌 것이다.

연구 결과 유해 화학물질은 우리 몸의 단백질을 무작위로 공격하는 것이 아니라, 수많은 생체 기능을 연결하는 핵심 거점인 '허브(hub) 단백질'을 집중적으로 표적으로 삼는 것으로 나타났다.

전체 조사 대상 화학물질의 약 40%가 이러한 허브 단백질을 공격했으며, 세포의 생존과 사멸을 조절하는 단백질(CASP3, BCL2, BAX 등)은 수천 종의 화학물질이 동시에 표적으로 삼는 핵심 단백질로 확인됐다.

연구진은 이 같은 중심 단백질이 손상되면 면역계와 대사조절, 세포 항상성 등이 연쇄적으로 무너지면서 다양한 질병 발생 위험이 높아질 수 있다고 설명했다.

◇생체 네트워크 중심 부분이 타깃인 경우 위험

비엔나대학교 연구팀은 화학물질이 영향을 미치는 단백질 집단(노출 모듈)과 특정 질병을 유발하는 단백질 집단(질병 모듈) 사이의 거리도 분석했다.

노출 모듈은 특정 화학물질이 영향을 미치는 단백질들이 모여 있는 영역이다. 화학물질의 공격을 받는 타깃인 셈이다. 질병 모듈은 인터랙톰 안에서 특정 질병과 관련된 단백질들이 모여 있는 영역을 말한다.

연구팀은 바로 이 두 모듈 사이의 네트워크 거리(network proximity)를 계산했다. 그 결과 두 집단이 생체 네트워크에서 가까울수록 해당 질환이 발생할 가능성이 크게 높아지는 것으로 나타났다.

대표적인 사례가 과거 살충제로 사용됐던 엔드린(Endrin)이다. 연구진은 엔드린이 영향을 주는 단백질들이 전립선암과 결장암 관련 단백질 집단과 매우 가까운 위치에 존재한다는 사실을 확인했다. 실제 엔드린 노출 수준이 높은 일부 지역에서는 이들 암의 발생률 역시 세계 평균보다 높게 나타나 네트워크 분석 결과와 일치했다.

연구진은 화학물질의 독성은 단순한 노출량보다 “생체 네트워크의 얼마나 중심적인 부분을 교란하는가"에 의해 결정된다고 설명했다.

이러한 메커니즘은 PFAS 연구에서도 확인됐다. 중국 농업과학원 연구팀은 PFAS가 내분비계 조절에 관여하는 핵수용체(ERα, TRα 단백질)와 대사 조절 인자인 PPARα, PPARβ 단백질 등에 강하게 결합해 호르몬 신호체계를 교란할 가능성을 확인했다.

전문가들은 일상적인 화학물질 노출이 인체의 생물학적 네트워크를 지속적으로 약화시키고, 일정 수준을 넘거나 유전적 취약성과 결합할 경우 암과 면역 이상, 내분비계 질환 등으로 이어질 수 있다고 보고 있다.

◇생활 속 화학물질 노출 줄이려면

전문가들은 화학물질 노출을 완전히 피하기는 어렵지만 생활습관을 조금만 바꿔도 위험을 상당 부분 줄일 수 있다고 조언한다.

가장 중요한 것은 음식을 배달 용기 그대로 데우거나 오래 보관하지 않는 것이다. 종이나 플라스틱 용기에 담긴 음식은 가능한 한 유리나 스테인리스 용기로 옮겨 담아 조리하거나 섭취하는 것이 PFAS 노출을 줄이는 데 도움이 된다.

새로 구입한 놀이매트나 요가매트는 사용 전 충분히 환기하고 표면을 닦아 잔류 화학물질을 제거하는 것이 좋다. 운동할 때는 긴소매와 긴바지를 착용해 피부 마찰을 줄이고, 운동 후에는 샤워를 하거나 손을 깨끗이 씻어 피부와 손에 남은 화학물질을 제거하는 것이 바람직하다. 영유아의 경우 놀이 후 손 씻기를 생활화하는 것이 중요하다.

제품을 구입할 때는 가격보다 안전 인증 여부와 품질 관리 수준을 확인하는 것도 필요하다. 일부 연구에서는 안전관리 체계가 상대적으로 미흡한 제품에서 유해 화학물질이 더 많이 검출되는 경향도 확인됐다.

전문가들은 “화학물질 노출은 이제 특정 산업현장의 문제가 아니라 일상생활 속 환경보건 문제"라며 “소비자의 생활습관 개선과 함께 제품 안전기준 강화, 제조 단계의 화학물질 관리가 병행돼야 건강 위험을 줄일 수 있다"고 강조했다.

강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr