학술논문

미세플라스틱의 생체 내 영향에 관한 연구 / A Study on the in vivo Effects of Microplastics
Document Type
Dissertation/ Thesis
Source
Subject
미세플라스틱
초미세플라스틱
성장
장질환
파킨슨병
microplastics
nanoplastics
growth
leaky gut
Parkinson’s disease
Language
Korean
Abstract
플라스틱 사용량이 증가함에 따라 폐플라스틱으로 인한 환경오염이 심각해지고 있다. 이러한 폐합성수지가 동물 건강에 미치는 영향, 특히 5 mm 보다 작은 크기를 가지는 미세플라스틱 및 1000 nm보다 작은 크기를 가지는 초미세플라스틱에 대한 만성 노출이 점점 더 우려되고 있다. 특히 초미세플라스틱은 혈액-뇌 장벽을 넘어 뇌로 들어갈 수 있을 만큼 작은 크기이다. 그러나 생체 내 미세 및 초미세플라스틱의 영향이 작은 크기로 인한 물리적 조직 손상 유발 때문인지 혹은 UV 및 풍화에 의한 화학적 구조의 변화와 동반된 상호작용 때문인지는 불분명하다. 본 연구에서는 25 nm, 100 nm, 1000 nm의 직경을 가진 구형의 폴리스티렌(Polystyrene, PS) 및 표면 화학 작용기가 변형된 일반 PS, 카복실-PS, 아미노-PS를 각각 예쁜꼬마선충(Caenorhabditis elegans)에게 노출시켜 미세 및 초미세플라스틱의 생물학적 영향을 평가하였다. 그 결과 100 nm 및 1000 nm PS에 비해 25 nm PS에 노출되었을 때, 예쁜꼬마선충의 신체 길이 감소를 유발함으로써 성장에 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한, 25 nm PS의 농도가 10 μg/L일 때 예쁜꼬마선충의 움직임이 고농도(100 및 1000 μg/L)의 PS 처리에 비해 더 느려지는 영향을 받는 것을 통해 초미세플라스틱에 의한 영향은 농도에 비례한다기 보다는 영향을 크게 주는 특정 농도 범위가 존재할 수 있을 것으로 보인다. 또한 화학적 작용기 변형에 따른 초미세플라스틱의 영향 평가에서, 25 nm 아미노-PS는 예쁜꼬마선충의 장누수 현상을 증가시키고 근육 조직에서 미토콘드리아 절편화를 유도한 반면, 25 nm 크기의 전하가 없는 일반 PS는 알파-시뉴클레인 응집체의 형성을 촉진하고 예쁜꼬마선충의 움직임을 감소시키는 것이 관찰되었다. 이러한 연구 결과는 예쁜꼬마선충에서 특히 초미세플라스틱이 소화관에 잔존하여 장 기능에 영향을 줌으로써 성장을 억제하고 장 질환을 유발하며, 나아가 파킨슨병의 원인이 될 우려가 있음을 시사한다.
Plastic particles have been identified as persistent and ubiquitous pollutants in a variety of environments. The effects of these pollutants on animal health, particularly chronic exposure to microplastics (