살충제 노출 선충서 장벽 손상…대사 회복력도 흔들

클로르피리포스 신경-장 신호 차단
식이 제한의 보호 효과 사라져
인간 질환 인과는 추가 검증 필요

유기인계 살충제 노출이 토양 선충의 신경 효소와 장·미토콘드리아 기능에 미치는 영향을 설명한 연구 개념도.(자료=부산대학교 제공)

유기인계 살충제에 노출된 토양 선충에서 장벽 손상과 에너지 대사 조절 이상이 함께 나타났다는 연구 결과가 나왔다.

부산대 의학과·데이터사이언스전문대학원 문유석 교수 연구팀은 클로르피리포스 등이 선충의 신경계와 장 사이의 콜린성 신호를 방해하는 과정을 확인했다고 14일 밝혔다.

실험에서는 간헐적 단식과 같은 식이 제한을 적용했을 때 나타나던 장 보호 효과가 살충제에 노출된 선충에서 사라졌다.

장 점막의 투과성은 높아졌고 상피세포도 손상됐다. 손상된 미토콘드리아를 제거하는 미토파지 기능까지 떨어지면서 당과 지방 대사에 가해진 스트레스를 조절하는 능력이 약해졌다.

유전자 분석에서도 에너지·지질 대사와 관련된 발현 체계가 흐트러졌다. 인간 상동 유전자와 대조한 결과 제2형 당뇨병과 동맥경화, 장·간 대사질환 관련 경로와 상관성이 나타났다.

컴퓨터 모의실험에서는 해당 살충제가 선충과 인간의 신경 효소에 안정적으로 결합할 가능성이 제시됐다.

다만 이번 결과는 선충 실험과 유전자 비교, 컴퓨터 분석을 토대로 한 것이다. 살충제가 사람에게 당뇨병을 일으킨다는 직접적인 인과관계를 입증한 연구는 아니다.

연구진은 비표적 토양생물의 반응을 환경 유해물질이 생태계와 인체 건강에 미칠 영향을 살피는 조기 경보 지표로 활용할 수 있다고 봤다.

논문은 국제학술지 'Environment International' 9월호에 실렸다. 김주일 부산대 미래지구환경연구소 박사와 문유석 교수 연구팀이 연구를 수행했다.

부산=김성욱 기자