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• 콘텐츠명 : 생활 속의 환경호르몬
여긴 레이어~
개요-정의
환경호르몬이란?
모든 생명체는 수많은 호르몬의 네트워크로 이루어져 있습니다. 이러한 호르몬들 간의 광범위하고 정교한 네트워크는 생명체의 정상적인 발생, 성장, 항상성 유지에 필수적인 요소입니다. 그런데 우리가 일상생활 속에서 노출되는 화학물질들 중 일부는 인체 내부에 존재하는 호르몬들의 작용에 영향을 주고 있습니다. 어떤 화학물질들은 이러한 호르몬들과 유사한 역할을 하기도 하고 어떤 화학물질들은 호르몬의 작용을 방해하기도 합니다. 이러한 외부 화학물질들을 통틀어 '환경호르몬 (Environmental hormone)', '내분비계 장애물질' 혹은 '내분비교란물질 (Endocrine disruptors)'이라고 부릅니다.
산업화 이후부터 인간이 사용하였거나 지금도 사용하고 있는 합성화학물질의 종류는 약 십 만 종에 이르는데, 이 중 환경호르몬으로 분류하고 있는 것은 100여 종 정도입니다. 환경호르몬으로 분류하고 있는 화학물질들의 구체적인 종류는 국가나 기관별로 상당한 차이가 있는데, 이것은 판단기준이 표준화되어 있지 않기 때문입니다. 현재 특정 화학물질이 에스트로겐, 안드로겐, 갑상선호르몬과 같은 특정 호르몬 수용체에 직접적으로 결합하여 호르몬과 유사한 역할을 하거나 호르몬 수용체를 막아서 내부호르몬이 제 역할을 하지 못하도록 하면 환경호르몬으로 분류하고 있습니다. 다양한 인체 호르몬 중 여성 호르몬인 에스트로겐과 비슷한 역할을 하는 화학물질들의 종류가 가장 많이 알려져 있습니다.
환경호르몬으로 알려진 화학물질의 화학적, 물리적 특성은 매우 다양합니다. 그 구체적인 예로는 살충제 및 제초제 등의 농약류, 다이옥신류, 플라스틱 원료물질, 계면활성제, 중금속 등을 들 수 있습니다. 그러나 화학물질들이 생체 내로 들어오면 인체 내부의 호르몬 수용체와 직접적으로 상호작용을 하지 않더라도 다양한 경로를 통하여 간접적으로 호르몬 시스템에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 현재 공식적으로 환경호르몬으로 분류된 화학물질들은 좁은 정의에 기반한 종류들이며 보다 포괄적인 정의를 적용하면 우리 주위의 수많은 화학물질들이 잠재적으로 환경호르몬으로서 위험성이 있다고 볼 수 있습니다. 또한 환경호르몬이라고 하면 인간이 실험실에서 인공적으로 만든 합성화학물질들만을 생각하기가 쉬우나 자연계 내에서 식물 혹은 미생물이 합성하는 화학물질들 중에서도 환경호르몬으로 작용하는 종류들이 있습니다. 그러나 생명체의 진화과정 중에 장기간의 적응기간을 거친 자연계의 화학물질들은 환경호르몬으로 작용한다고 하더라도 식품 내에 포함된 상태로 섭취하게 될 경우 오히려 장점이 더 많습니다. 이와는 달리 20세기 이후에 실험실에서 인위적으로 합성된 화학물질들이 환경호르몬으로 작용하게 되면 생태계와 인체에 유해한 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다.
최근 환경호르몬에 대한 사회적 관심과 국민들의 우려가 급증하고 있으나 환경호르몬에 대한 현재의 지식은 매우 제한적이고 단편적이라는 사실을 알아야 합니다. 또한 화학물질이 환경호르몬으로 작용하게 되면 전통적인 화학물질의 독성과는 다르게 접근해야 할 필요가 있다는 것을 먼저 이해할 필요가 있습니다.
특성
화학물질들이 환경호르몬으로 작용을 하여 인체에 유해성을 보이게 될 경우 기존의 유해화학물질들이 보이는 독성과는 다른 형태로 나타날 수 있습니다. 화학물질의 독성은 노출수준이 높으면 높을수록 독성이 높아지는 '선형적인 용량-반응관계'를 보이지만 환경호르몬으로 작용하게 되면 반드시 노출수준이 높다고 유해성이 커지지 않을 수 있으며, 낮은 농도에서도 유해성이 나타날 수 있습니다. 이러한 관련성을 '비선형적인 용량-반응관계'라고 하며, 비교적 낮은 농도에서 영향을 미칠 수 있어 특별한 관리가 필요한 근거가 되기도 합니다.
이러한 반응을 보이는 이유는 환경호르몬에 의한 인체영향이 화학물질이 가진 직접적인 독성 때문이 아니라 인체 내부에 존재하는 호르몬들과 상호작용의 결과로 나타나기 때문입니다. 우리 인체의 호르몬들은 그 수치가 높으면 높을수록 세포가 더 민감하게 반응하는 것이 아닙니다. 낮은 농도 범위에서는 조금만 올라가면 민감하게 반응을 하나 어느 정도 이상 올라가면 세포가 더 이상 반응을 하지 않거나 오히려 반응이 낮아지는 현상을 보입니다. 이와 유사하게 인체에서 호르몬과 상호작용을 하여 여러 가지 생물학적인 반응을 야기하는 환경호르몬들도 비선형적인 용량-반응관계를 보일 수 있습니다.
현재 모든 화학물질의 노출허용기준은 화학물질의 용량은 높으면 높을수록 해롭다는 전제를 가지고 만들어지고 있습니다. 즉, 고농도에서 수행된 동물실험에서 나온 결과를 이용하여 사람들이 노출되는 정도의 저농도에서는 그 영향이 어느 정도일 것이라고 수학적으로 추정하여 개별 화학물질에 대한 노출허용기준을 결정합니다. 그러나 몇몇 화학물질들이 환경호르몬으로 작용하게 되면 농도에 따른 반응이 단순 증가하는 것과 다른 경향성을 나타낼 수 있습니다. 이는 단독 화학물질이 아닌 다양한 환경호르몬으로서의 역할을 하는 수많은 화학물질의 복합체에 노출되면서 살고 있다는 점을 고려해야 합니다. 환경호르몬들 간에는 매우 복잡한 상호작용이 가능합니다. 호르몬 모방, 봉쇄, 촉발 작용과 더불어 정상호르몬의 대사 합성을 변화시키거나 유전자에 후생학적 변화를 일으키는 등 다양한 방식으로 인체에 영향을 준다고 알려져 있습니다. 예를 들어 에스트로겐 수용체에 결합하는 환경호르몬의 경우 하나의 화학물질이 에스트로겐 수용체에 미치는 영향은 극히 미미한 정도에 불과하나 이러한 화학물질들이 몇 가지 혼합된 상태로 노출되면 수용체에 미치는 영향이 급격하게 증가할 수 있습니다. 혹은 에스트로겐 수용체에 미치는 영향이 큰 어떤 화학물질이 존재한다 하더라도 정반대의 작용을 할 수 있는 다른 화학물질들이 동시에 존재한다면 최종 결과가 어떻게 될지는 예측하기가 힘듭니다. 즉, 환경호르몬에 복합적으로 노출될 때 인체에서 그 최종 효과가 어떻게 나타날지 예측하는 것은 매우 어렵습니다.
환경호르몬은 내부 호르몬과 상호작용을 하게 되므로 내부 호르몬의 상태에 따라 그로 인한 영향은 다르게 나타날 수 있습니다. 동일한 노출 농도에서도 태아, 영아, 유아, 청소년, 성인에서 다른 반응을 보이게 되고, 성별에 따라 다른 반응을 보이게 됩니다. 특히 태아기 혹은 출생 후 초기 발달과정 중에 노출되는 환경호르몬들은 지극히 낮은 농도에서도 건강에 영향을 줄 수 있습니다.
현재 우리 사회에서 널리 사용하고 있는 화학물질에 대한 노출허용기준은 비선형적인 용량-반응관계를 포함하여 환경호르몬으로 작용하는 화학물질들의 다양한 특성을 고려하지 못하고 만들어진 것입니다. 즉, 환경호르몬의 관점에서 볼 때, 화학물질의 노출농도가 허용기준 이내라 하더라도 태아, 유아 등 감수성이 높거나 발달 과정에 있는 경우 절대적으로 안전하다 말하기 어렵습니다.
개요-종류
환경호르몬 종류 및 노출경로
현재 환경호르몬으로 분류되는 화학물질들의 노출경로는 식품, 공기, 피부 등 매우 다양하며, 이러한 노출경로의 대부분은 우리 일상생활 속에 광범위하게 존재합니다. 아래 표(표. 환경호르으로 분류되는 화학물질의 노출경로)는 대표적인 환경호르몬으로 알려진 일부 화학물질들의 주요 노출원 사례를 나타냈습니다. 현대사회에서 환경호르몬의 노출을 완벽하게 피하는 것은 불가능합니다. 왜냐하면 우리가 살아있는 한 필수적인 음식, 공기, 물에는 이미 다양한 환경호르몬들이 혼합체의 형태로 오염되어 존재하고 그 외에도 일상생활 속에서 끊임없이 노출되고 있기 때문입니다. 특히 음식을 통한 환경호르몬에 대한 노출은 화학물질의 먹이사슬에 의한 생물농축으로 인한 원재료의 오염, 식품을 담는 용기를 통한 오염, 조리과정 중에 발생하는 오염 등 다양한 경로를 통하여 복합적으로 이루어지고 소화관을 통하여 직접적으로 인체에 흡수되기 때문에 더욱 중요합니다.
건강에 미치는 영향
인체에 필요한 기능을 적시적소에서 수행한 후에는 조속히 분해되어 체외로 대사되는 내부 호르몬과는 달리, 환경호르몬들은 부적절한 시점에 부적절한 용량으로 존재함으로써 인체에 다양한 영향을 미치게 됩니다. 우리 인체의 내분비 시스템은 매우 정교하면서도 복잡하므로 내분비계가 영향을 받을 때 아주 다양한 건강상 문제가 나타날 수 있습니다.
1. 생식기관의 발생 및 발달에 미치는 영향
환경호르몬들이 생식기계, 갑상선, 시상하부 또는 뇌하수체 등에 영향을 미침으로써 생식기관의 발생 및 발달에 영향을 줄 수 있다는 보고는 수십 년 전부터 이미 있어 왔습니다. 많은 환경호르몬들이 에스트로겐과 유사한 작용을 하거나 항에스트로겐 작용을 하고 이중 생식기는 이러한 환경호르몬에 가장 영향을 많이 받는 장기입니다. 비정상적인 생식기관의 발생 및 발달의 예로는 정자 수의 감소, 수컷 생식기 크기의 감소, 수컷 생식기의 암컷화, 생식행동 이상, 수정률 감소, 개체수 감소 등이 있습니다.
한편 인간에 대한 영향에 대하여서는 1970년대 유산방지제로 사용된 합성 에스트로겐인 (Diethylstilbestrol, DES)을 중심으로 보고되었습니다. DES를 복용한 임산부가 출산한 남아의 경우 정자수의 감소, 정자 운동성 감소, 기형 정자의 발생증가, 생식기 기형, 정소암, 전립선 질환, 기타 생식과 관련된 조직의 이상들이 발견되었고, 여아의 경우 유방과 생식기관의 암, 자궁내막증, 자궁섬유종, 유방의 섬유세포질환 등이 보고된 바 있습니다.
사람에 대한 영향이 분명하게 확인된 합성 에스트로겐인 (Diethylstilbestrol, DES)와 달리 다른 에스트로겐 합성화학물질의 인체영향에 대한 연구결과는 아직 논란이 있습니다. 이러한 결과는 사람에서 환경호르몬의 건강영향을 타당성 있게 평가하는 것이 거의 불가능하기 때문일 가능성이 큽니다. 즉, 앞서 기술했던 비선형적인 용량-반응관계나 복합체의 특성들로 인하여 개별 환경호르몬들이 건강에 미치는 영향을 인체에서 정확히 밝혀낸다는 것은 매우 힘듭니다. 현재까지 설명되지 않는 남성의 정자수 감소와 전립선암, 고환암, 유방암의 증가추세, 불임과 성조숙증의 증가 등은 다양한 환경호르몬의 복합작용으로 인한 결과일 가능성으로 추정되고 있습니다. 최근 연구에서는 뇌신경계 발달에도 영향을 주는 것으로 역학연구를 통하여 밝혀지고 있습니다.
2. 기타 만성질환에 미치는 영향
최근 화학물질에 대한 환경 중 노출이 비만의 위험을 증가시킬 수 있다는 연구 결과들이 발표되고 있습니다. 비만을 야기할 수 있는 화학물질에는 유기염소계 농약, 폴리염화 바이페닐(Polychlorinated biphenyl, PCB), 다이옥신(Dioxin), 불소화합물, 브롬화난연제(Brominated Flame Retardant, BFR), 비스페놀 A(Bisphenol A), 올가노틴, 중금속류 등으로 매우 다양한 화학물질들을 포함하고 있는데, 이러한 화학물질이 환경호르몬으로 작용하여 비만을 일으킵니다.
환경호르몬에 대한 노출로 인하여 제2형 당뇨병, 이상지혈증, 갑상선질환 등과 같은 다양한 대사질환의 발생위험이 높아진다는 연구결과들도 보고되고 있습니다. 특히 많은 환경호르몬들이 지방조직에 저장되는 특성을 가지고 있기 때문에 현재 비만과 관련되어 있다고 알려진 많은 질병들의 발생과정에 이러한 환경호르몬들이 중요한 역할을 하는 것으로 추정되고 있습니다. 뿐만 아니라 인체의 내분비계는 신경계와 면역계와도 밀접한 상호관계가 있기 때문에 내분비계에 혼란을 초래하는 화학물질들은 간접적으로 면역계와 신경계에 장애를 가져올 수 있습니다. 최근 연구에 따르면 비스페놀 A와 고혈압, 심혈관계 질환과의 관련성이 나타나고 있습니다. 일부 중금속과 농약의 직업적 노출은 암발생을 증가시키는 것이 알려져 있기도 합니다. 따라서 소아발달장애, 퇴행성뇌질환, 암, 면역질환, 심혈관계 질환 등에도 영향을 미칠 수 있을 것으로 보고 있습니다.
예방 및 대처
일반적으로 특정 화학물질이 해롭다고 하면 그 구체적인 노출원을 알아서 노출을 줄이는 것이 가장 좋은 방법입니다. 예를 들어 환경호르몬과 같은 경우, 플라스틱 제품의 사용을 줄이고 향기가 없는 화장품이나 세제 등 생활용품을 친환경제품으로 바꾸면 환경호르몬에 대한 노출을 줄일 수 있습니다. 이러한 생활습관의 변화를 통하여 실제로 특정 일부 환경호르몬의 노출을 줄일 수 있습니다.
그러나 환경호르몬들은 워낙 광범위하게 우리 주위에 존재하고 이미 인체의 지방조직 내에 상당량이 축적되어 있으므로 위와 같은 생활습관을 가진다고 하더라도 여전히 다양한 경로를 통하여 끊임없이 노출될 수밖에 없습니다. 그렇기 때문에 좀 더 포괄적인 관점에서 환경호르몬의 노출을 줄여볼 수 있는 방법을 고려해야 합니다.
화학물질들 중에서도 지용성이 높으면서 지방조직 내에 저장되는 반감기가 매우 긴 종류들은 환경호르몬으로 문제점이 더 크다고 알려져 있습니다. 지방조직에 축적되어 있는 화학물질들은 정상적인 지질대사와 함께 지속적으로 인체에 다양한 영향을 미치게 됩니다. 이러한 지용성 화학물질들은 수많은 화학물질의 혼합체의 형태로 존재하면서 동물의 지방조직에 축적되고 먹이사슬을 통하여 농축되는 특성이 있습니다. 따라서 먹이사슬의 상층부를 차지하고 있는 지방이 많은 동물성식품을 피하는 것은 지용성이 높은 다양한 환경호르몬들의 노출을 전반적으로 낮춰줄 수 있는 좋은 방법이라고 볼 수 있습니다.
자주하는 질문
Q. 환경호르몬이 인체에 해롭다는 증거가 있나요?
A. 현재 환경호르몬이 사람의 건강에 미치는 영향에 대하여서는 논란이 많습니다. 그러나 이러한 불확실성은 환경호르몬이 인체에 미치는 영향이 미미해서라기 보다는 환경호르몬의 건강영향을 사람을 대상으로 객관적으로 평가하는 것이 매우 힘들기 때문이라고 보는 것이 적절합니다. 환경호르몬은 반드시 용량이 높다고 더 해로운 것이 아니고 단독 화학물질로 존재하는 것이 아닙니다. 그러므로 환경호르몬으로 작용하는 개별 화학물질들이 건강에 미치는 영향을 인체에서 정확히 규명하는 것은 쉽지 않은 일입니다. 현대 사회에서 원인을 명확히 알 수 없는 다양한 질환들이 증가하고 있는데 이러한 다양한 환경호르몬으로 작용하는 화학물질들의 복합작용으로 인한 결과일 가능성이 있다고 추정되고 있습니다. 따라서 환경호르몬의 경우 위험하다는 증거가 없다는 것이 위험이 없다는 증거는 아니다라는 사전주의 원칙이 적용되어야 할 필요가 있습니다.
Q. 환경호르몬에 대한 현실적인 대책은 무엇이 있나요?
A. "일반적으로 환경호르몬의 노출을 피할 수 있는 방법으로 잘 알려진 몇 가지 생활습관이 있습니다. 플라스틱 용기를 가열하지 마라, 랩을 사용하여 전자레인지에 넣지 마라, 컵라면이나 일회용 용기에 뜨거운 물이나 음식을 넣지 마라, 통조림을 피해라, 세제와 목욕제품 사용을 줄여라, 실내공기를 깨끗이 해라 등등을 예로 들 수 있습니다. 이러한 친환경적인 생활습관 자체는 바람직하며, 이러한 생활습관을 통하여 몇몇 특정 환경호르몬의 노출은 감소시킬 수 있습니다.
그러나 이러한 노력으로 환경호르몬의 노출로 인한 문제가 해결되었다고 볼 수는 없습니다. 왜냐하면 인간의 생존에 필수적인 음식, 공기, 물에는 이미 다양한 화학물질들이 혼합체의 형태로 오염되어 존재하고 그 외에도 일상생활 속에서 각종 화학물질들에 끊임없이 노출되고 있기 때문입니다. 그리고 이미 인체의 지방조직 내에는 상당량의 환경호르몬들이 축적되어 있습니다.
따라서 한 두 가지 특정 화학물질을 피하고자 하는 노력보다는 좀 더 포괄적인 관점에서 환경호르몬의 노출을 줄여볼 수 있는 방법을 고려하는 것이 더 현실적이라고 할 수 있습니다. 화학물질들 중에서도 특히 지용성이 높으면서 먹이사슬을 통하여 농축되는 특성이 있는 종류들이 환경호르몬으로서 문제점이 더 크다고 알려져 있습니다. 따라서 먹이사슬의 상층부를 차지하고 있는 지방이 많은 동물성 식품을 피하는 것은 지용성이 높은 다양한 환경호르몬들의 노출을 전반적으로 낮춰줄 수 있는 좋은 방법이라고 볼 수 있습니다. 이와 동시에 체내에 들어와 축적된 환경호르몬들의 배출을 가능한 한 증가시키기 위한 노력이 매우 중요합니다. 이러한 화학물질의 배출을 증가시키기 위해서는 흰쌀보다는 식이섬유가 풍부하게 함유된 현미로 주식을 바꾸고, 가공식품보다는 자연식품을 선택하며, 다양한 색깔을 가진 채소와 과일, 콩 등의 섭취를 늘리면서 적절한 운동을 규칙적으로 하시면 도움이 됩니다."
참고문헌
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2. What are endocrine disruptors - Environment - European Commission. (2021.07.22).
https://ec.europa.eu/environment/chemicals/endocrine/definitions/endodis_en.htm
3. Endocrine Disruptors. (2021.07.22). https://www.niehs.nih.gov/health/topics/agents/endocrine/index.cfm
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6. La Merrill MA et al. (2020). Consensus on the key characteristics of endocrine-disrupting chemicals as a basis for hazard identification. Nat Rev Endocrinol.16(1), 45-57.