내분비계 교란물질이 환경과 건강에 미치는 영향

제2차 세계대전 이후, 수많은 화학물질이 인간의 생활 속으로 빠르게 도입되었으며, 이러한 물질들은 점차 환경 속으로 유입되었습니다. 농약이나 화학비료처럼 고의적으로 사용된 경우도 있고, 산업 생산물 혹은 부산물의 형태로 사고로 인해 유출되거나, 관리되지 않은 장소에 무분별하게 폐기되는 일도 빈번하게 발생했습니다. 당시에는 화학물질에 대한 의존도가 높을수록 산업과 국가의 발전을 의미하는 긍정적 지표로 받아들여졌습니다.

1962년 레이첼 카슨(Rachel Carson)의 저서 『침묵의 봄(Silent Spring)』은 이러한 화학물질들이 생태계와 인류의 건강에 미치는 심각한 영향을 세상에 알리는 계기가 되었습니다. 이 시기에는 특히 암이 인체 건강에 있어서 가장 큰 걱정거리로 부각되었으며, 이후 미국을 비롯한 선진국들은 유기염소계 농약(DDT, 알드린, 클로르덴, 톡사펜), 산업 부산물(PCB) 등 잔류성과 지용성이 높은 유해화학물질의 사용을 점차 금지하기 시작했습니다. 그러나 환경에는 여전히 이들 화학물질의 잔류물이 존재하고 있으며, 현재도 이러한 물질을 사용하는 국가들로부터 대기 중으로 이동하여 다른 지역으로 전달되기도 합니다.

내분비계 교란물질에 대한 학문적 연구는 지난 10여 년간 지속되어 왔지만, 일반 대중이나 정책 결정자들 사이에서 이 물질의 특성과 환경에 미치는 영향에 대한 인식은 여전히 부족한 수준입니다. 그러나 1996년 콜본(Colborn) 등이 저술한 『도난당한 우리의 미래(Our Stolen Future)』가 출간된 이후, 내분비계 교란물질이 인체 및 생태계 전반에 미치는 잠재적 위험성이 점차 사회적으로 알려지기 시작했고, 정부기관과 과학계는 이 문제를 더 이상 간과할 수 없는 환경 보건의 주요 이슈로 인식하게 되었습니다.

1. 어류와 조류

1981년 Moccia 등의 연구에서는 북미 오대호에 서식하는 은송어와 치누크 연어에서 갑상선 병변과 수컷 물고기의 암컷화 현상이 관찰되었습니다. 특히 영국의 한 강에서는 폐수처리장 유출수 근처에 서식하는 수컷 물고기에게서, 본래 암컷에게만 발현되는 난황 단백질인 비텔로제닌(Vitellogenin)의 발현이 관찰되었습니다. 이는 수컷 물고기가 여성화되었음을 의미하는 주요 생리적 지표입니다.

이러한 현상은 에스트로겐 활성화 물질이 폐수에 포함되어 있다는 사실로 설명됩니다. 실제로 자연 유래 에스트로겐(에스트라디올)과 함께 합성 에스트로겐(에티닐 에스트라디올)—피임약의 주성분—이 유출수에서 검출되며, 이들이 어류의 호르몬 시스템에 영향을 준다는 것이 입증되었습니다.

콜본은 제2차 세계대전 이후 오대호로 유입된 유기염소계 화학물질들이 흰머리수리의 생식 장애를 유발한다는 가설을 지지하는 증거를 발표했으며, PCB 등 유기염소 화학물질과 조류의 면역기능 저하 및 생식 이상 사이에 뚜렷한 상관관계가 보고되었습니다. 온타리오호 회색갈매기의 번식률이 PCB 및 TCDD 사용 감소 이후 회복된 것도 중요한 증거로 활용됩니다.

또한, 갈매기 알을 대상으로 한 실험에서는 환경에서 검출된 수준의 DDT를 주입했을 때, 부화한 수컷 새에게서 난소 조직과 나팔관 발달 등 암컷화 현상이 관찰되었으며, 이는 내분비계 교란물질의 전형적인 영향입니다.

2. 연체동물

영국 및 미국 코네티컷 해안의 항구에서는 암컷 연체동물이 수컷 생식기 구조를 가지는 현상이 관찰되었습니다. 북해의 선적 항로에서도 동일한 현상이 확인되었으며, 이는 배의 선체에 도장된 페인트에 포함된 항부착제 성분인 주석 화합물, 특히 트리뷰틸틴(TBT)에 의한 것으로 밝혀졌습니다. 이 화학물질은 바닷물 속으로 용출되어 주변 해양 생물의 호르몬 체계에 심각한 교란을 일으킵니다.

3. 해양 척추동물

1988년 몬트리올대학교 연구팀은 세인트로렌스 강 오염지역에 서식하는 철갑상어 고래의 해부학적 분석을 통해, 여러 마리의 고래에게서 괴사성 피부염, 다양한 종류의 종양, 그리고 심각한 전신적 병변이 발견되었음을 보고했습니다. 이들 고래는 높은 농도의 유기염소계 화학물질 및 발암성 물질인 벤조(a)피렌(Benzo[a]pyrene)에 노출된 것으로 확인되었습니다.

이러한 독성 노출은 단순한 건강 이상을 넘어 개체군 수준의 생존율 저하로 이어졌으며, 실제로 철갑상어 고래의 개체군이 급격히 감소한 배경에는 내분비계 교란물질의 장기 노출이 주요 원인이라는 분석이 제시되고 있습니다.

4. 파충류

1980년 미국 플로리다 아포프카(Apopka) 호수 인근 화학공장에서 농약 디코폴이 대량으로 유출되는 사고가 발생하였습니다. 사고 이후 호수에 서식하는 악어를 대상으로 한 조사에서, 암컷 악어의 혈장 내 에스트로겐 농도가 오염되지 않은 지역의 악어보다 약 두 배 이상 높은 수치를 보였고, 비정상적인 난소 형성과 같은 이상 생식기 구조가 관찰되었습니다. 수컷 악어의 경우 낮은 테스토스테론 농도, 비정상 고환, 비정상적으로 작은 성기 등이 확인되었으며, 이로 인해 악어의 전체 생식률 저하가 보고되었습니다.

5. 육상 포유류

멸종 위기에 처한 플로리다 팬서의 개체군에서는 낮은 정자 수, 정자 기형, 갑상선 기능 저하, 면역 억제, 선천성 심장 기형 등의 이상이 다수 확인되었습니다. 초기에는 이들이 유전적 다양성 결핍으로 인한 결과라 여겨졌지만, 후속 연구에서는 DDE, PCB, 수은 등 환경오염물질의 축적이 주요 원인이라는 증거들이 제시되고 있습니다.

6. 인간

사람에게 미치는 내분비계 교란물질의 영향은 아직도 충분히 규명되지 않았지만, 일부 사례에서는 명백한 상관관계가 드러나고 있습니다. 미시간 호에서 어류를 섭취한 임산부 242명과 섭취하지 않은 대조군 71명을 대상으로 한 Jacobson 등의 연구에서는, 실험군에서 태어난 아이들이 미성숙, 과도한 놀람 반응, 약한 반사 능력 등 발달 이상을 보였습니다. 이 아이들이 11세가 되었을 때 시행한 IQ 및 학업 성취도 검사에서도 대조군에 비해 현저히 낮은 점수를 기록했고, 문장 해독 능력은 평균 2년 이상 뒤처졌습니다.

또한, 캐나다 보건부는 퀘벡의 극지방에 거주하는 이누이트족 어린이들 사이에서 만성 귀 감염 및 면역계 이상이 빈번히 나타난다고 보고하였습니다. 이는 이들이 다량 섭취하는 어류 및 해양 포유류가 PCB, DDE 등으로 오염되어 있고, 오염된 모유를 통해 화학물질에 노출되고 있기 때문이라는 분석입니다. 이러한 오염은 북미와 유럽 등 산업국가에서 배출된 화학물질이 대기 중으로 확산되어 극지방까지 이동한 결과로 판단됩니다.

마지막으로, 프랑스, 덴마크, 미국 등지에서는 지난 수십 년간 남성의 정자 수와 운동성이 지속적으로 감소하고 있다는 연구 결과가 발표되었습니다. 예를 들어, 1973년부터 1992년 사이 파리 지역에서는 정자 농도가 매년 평균 2.1% 감소했고, 운동성은 0.6%씩 줄어들었습니다. 덴마크 연구진은 이러한 현상이 자궁 내에서의 내분비계 교란물질 노출과 관련이 있을 수 있다는 가설을 세우고, 그 메커니즘을 과학적으로 설명하기 위한 연구를 지속하고 있습니다.