[쿠키과학] 살충제 함유 계면활성제, 인체 악영향 우려

KIT-동아대 공동연구, 살충제 분산용 부형제 독성영향 변화 확인
인간, 가축에 살출제성분 독성전달 강화 가능성

기사승인 2025-03-07 10:33:54

부형제 혼합에 의한 독성영향 변화를 나타낸 모식도. 부형제 특성에 따라 살충제가 인간 세포에 전달되는 메커니즘이 세포 내포작용에서 단순 확산으로 바뀌어 세포 전달 부하가 급격히 증가한다. 안전성평가연구소

살충제에 포함된 계면활성제가 인체 독성에 악영향을 줄 수 있다는 연구결과가 나왔다.

안전성평가연구소(KIT) 호흡기안전연구센터 김민석 박사와 동아대 의약생명공학과 조완섭 교수 공동연구팀은 살충제 유효성분 분산을 위해 첨가된 부형제 성분 및 함량에 따라 독성영향이 달라질 수 있음을 규명했다.

살충제를 포함하는 대부분의 생활화학제품은 유효성분 분산을 위해 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리옥시에틸렌 라우릴에터(PLE) 등의 계면활성제를 첨가한다.

연구팀은 살충제 유효성분과 혼합된 PEG는 미셀구조를 형성, 동물이나 인간의 세포에 전달되는 메커니즘이 세포내 이입에서 단순확산으로 바뀌어 독성영향이 증대될 수 있음을 밝혔다.

미셀구조는 계면활성제가 일정농도 이상에서 모인 집합체로, 물에 녹는 경우 일정농도 이상에서 소수성 부분이 핵을 형성하고 친수성 부분은 물과 닿는 표면을 형성한다.

때문에 미셀구조 형성은 투과성 낮은 두꺼운 외피를 가진 곤충에게 살충제성분 전달을 저해해 효능을 감소시키는 반면 인간, 가축 등에는 살충제성분 전달을 증가시켜 독성이 더 강화될 수 있다.

세포 내 PEG 함량에 따른 독성영향 및 세포 흡수 기전, THP-1 대식세포에서 hydramethylnon의 10% PEG의 혼합물이 2% PEG의 혼합물 보다 약 2.5배 더 높은 세포독성 수치를 나타냈으며, 이러한 세포독성은 식세포작용 억제제인 사이토칼라신 D(cyto D) 처리에 의해 영향을 받지 않았다. 세포 내 PEG 혼합물 처리에 의한 hydramethylnon을 정량 분석한 결과, cyto D 처리의 유무는 세포 내 유효성분의 흡수에 영향을 미치지 않았다. 따라서 PEG 혼합에 의한 유효성분의 세포 흡수가 세포내이입 메커니즘보다는 단순확산을 통해 매개된다는 것을 의미한다.. 안전성평가연구소

이는 다양한 생활화학제품의 주요 성분물질과 분산제 또는 부형제 등이 혼합될 때 물리·화학적 변화로 효능이나 세포독성이 달라질 수 있다는 점에서 혼합물에 대한 독성 상호작용 및 비대상 생물에 대한 독성연구가 왜 필요한지를 설명하는 과학적 근거 자료가 될 수 있다.

김 박사는 "생활화학제품 사용이 지속 증가하는 가운데 해당 유효성분에 대한 단일물질 독성연구뿐만 아니라 혼합물에 대한 효능과 독성기전 연구도 병행돼야 안전한 화학물질 사용규제의 근거를 만들 수 있다"고 설명했다

한편, 이번 연구는 한국환경산업기술원 생활화학제품 안전관리기술 개발사업으로‘생활화학제품 혼합물의 물리화학적 특성 및 체내 동태에 따른 흡입독성평가 기술 개발 과제’로 수행됐고, 연구결과는 국제학술지 ‘Environment International’에 게재됐다.
(논문명 : Polyethylene glycol used as a dispersant potentiates the toxicity of insecticides in mammalian cells rather than insects)