환경오염물질과 생체영향1. 환경오염물이 인체에 미치는 영향식품오염물이 인체에 미치는 영향의 정도는 오염물의 분량, 섭취기간, 공존물질 등에 따라서 다르고 그 물질의 흡수, 대사, 배설 등의 속도에 따라서도 달라진다. 인체가 오염물에 폭로될 때 그 농도가 크고 흡수량이 많으면 생체가 갖는 독성 수식인자의 작용이 발휘되지 못한 채 급성중독이나 만성중독을 나타내게 된다. 한편 농도가 낮은 경우에는 수식인자의 영향이 크게 나타나서 독성을 나타내지 못하는 수가 많다.실제 식품에의 각종 오염물질 즉 농약, 식품 첨가물, 방사능, 중금속, 항생물질, 유해한 미생물 등은 식품과 가공산업의 발전, 농업, 어업, 축산업 등의 채배, 사육, 양어 등의 기술향상, 관능적인 가공식품의 증가 등의 이유로 그 오염수준이 높아지고 있다. 이러한 물질들은 인체생리 대사의 파괴, 독성물질의 새로운 생성 등으로 이어져 사람에게 건강상 유해물질로 작용하게 된다. 식품오염물은 음식물을 직접 또는 먹이사슬에 의한 생물농축(生物濃縮)을 통하여 인체의 건강장해 특히 만성장해를 일으키는데 환경오염물질이 인체에 침입하는 양의 90% 이상은 식품을 통해서 일어난다.구분유입경로주요 증상잔류농약농약의 직접 살포 및 환경유입농약중독, 모든 장기에 작용중금속농약, 폐수, 화석연료, 폐광 등만성중독, 모든 장기에 작용방사성물질방사능실험, 핵사고, 자연방사능생식 및 골격계통환경호르몬유기화합물, 포장재, 쓰레기소각생식 및 내분비계통식품첨가물식품첨가물만성중독, 모든 장기에 작용기타유기화합물환경, 포장재, 조리과정발암물질1) 간장독성간장(liver)은 혈액 순환량이 많고 오염물질이 대사되는 주기관이 되므로 오염물질에 의해 손상을 쉽게 입는다. 간장이 표적장기가 되는 이유는 간장은 각종 대사효소가 집중적으로 분포되어 있고, 이들 효소활동에 의해 다양한 대사물질이 만들어지기 때문에 다른 기관에 비해 독성물질의 폭로 가능성이 매우 높다. 간송상의 형태는 세포괴사가 있는데 이것은 대부분 독성물질에 의해 직접 일어나며 간세포의 변성(alveola: 독성물질에 의하여 손상받기 쉽고 대식세포가 있어서 오염물질 제거함) 등으로 구성되어 있다. 폐의 손상은 대기오염물질(기체형 물질과 고체형 물질) 때문에 발생한다.2. 유해물질 농축환경에 방출된 오염물질이 먹이사슬에 의하여 몇 단계의 생물체를 거치는 동안에 계속 농축, 축적되고, 이것을 사람이 오랜 기간 섭취하게 되면 인체 내에 축적된 양만으로 중독량에 이르게 된다. 육상생물의 경우에는 흙, 대기, 물 등의 오염물질들이 식물자체에 부착 또는 흡수, 축적하여 여러 단계의 먹이사슬을 거쳐 점차 농축된 채 동물에 이르게 되고, 수생생물의 경우에은 미소한 플라크톤이나 식물을 거쳐 식용 동식물로 이어져 농축된 후 다시 이것을 사료로 섭취하는 동물로의 농축이 이어진다.1) 유해 중금속에 의한 피해중금속이 우리 몸속에 들어오면 바로 배출되지 않고 단백질과 결합하게 된다. 단백질과 결합한 중금속은 단백질의 고유한 구조를 파괴하여 단백질의 기능을 상실시킨다. 예를 들면 옥도정기(산화수은)의 경우 수은이 들어있는데 이 수은이 세균 단백질과 결합하여 세균을 죽게 만든다. 헤모글로빈의 경우에는 글로빈 단백질에 철 대신 수은이 결합하면 헤모글로빈은 더이상 산소를 운반하지 못하게 되며 또 뼈 속의 콜라겐의 경우에는 수은과 결합할 경우 콜라겐의 기능이 상실, 뼈가 약해지거나 잘 부러지게 된다. 이러한 중금속이 몸 속에 일정 농도 이상 존재하면 병에 걸리고 허용기준치 이하일지라도 장기간 노출되는 경우에는 몸 속에서 배출되지 않고 축적하여 위험스럽게 된다. 허용기준치는 성인을 기준으로 정해진 것이므로 아이들에게는 훨씬 더 위험하다. 같은 양이 체내에 들어 왔을 때 농도는 체중에 따라 차이가 나므로 아이들은 훨씬 높은 농도가 되는데 따라서 태아일 경우에는 더욱 위험하다. 예를 들어 임산부의 체중이 50kg이고 3개월된 태아가 50g이라면 체중의 차이는 약 1,000배이다. 따라서 산모에게는 영향을 거의 주지 않는 양이라 할지라도 태아는 매우 위험한 상태에 빠지게 된다.2) 유독증상이 나타난다. 만약 한도량을 넘지 않으면 오랜 시간 체내에 머물러 있어도 건강 장애는 일어나지 않는다.같은 수은화합물인데도 무기수은은 신장장애가 가벼운 간장장애를 나타내나 유기수은은 특이적인 뇌신경장애를 나타내어 화학형에 따라 만성독성에 차이를 보인다. 일반적으로 수은은 유기화됨으로서 독성이 강해진다. 생물학적 반감기가 긴 것은 오랜 동안 체내에 머물면서 생체 내 농도를 높여 주므로 독성이 나타내기 쉽지만 보통 유기금속화합물은 지용성이 커서 생체에 축적되기 쉬운 편이다. 배설경로는 간장에서 대사되어 신장→오줌으로 배설되는 경우와 담즙→분변으로 배설되는 두 경우가 있는데 불소, 셀렌, 요오드, 코발트 등은 주료 뇨에서 배설되고 철, 아연, 구리, 망간, 크롬 등은 담즙을 거쳐 대변 중으로 배설된다. 그러나 카드뮴 등 축적성 금속의 배설량은 매우 적다.유해 중금속에는 무기형과 유기형이 ㅇㅆ는데 독성기작은 전혀 다르다. 무기 중금속의 경우는 소화관 내에서 흡수가 잘 되지 않지만 다른 장기에 축적되어 신장 및 근육조직에 영향을 준다. 또 중금속의 체내에서의 이동은 모두 단백질과의 결합형으로 이루어지며 뇨와 함께 배설되는 경우는 거의 드물고 분변을 통해 미량이 배설된다. 유기 중금속은 지용성으로 지질과 풍부한 뇌신경 조직에 분포되어 중추성의 독성을 나타낸다. 주요한 중금속물질과 관련된 식품위생의 문제점을 종합하면 다음과 같다.? 비소비소는 유리제조, 방부제, 농약 등에 널리 사용되는 중금속으로 여러가지 경로를 통해 식품에 농축, 체내에 들어오게 된다. 흡수된 비소는 주로 신장을 통해서 뇨 중으로 배설된다. 비소는 뼈, 피부 외에 간, 신, 폐, 비장 등의 장기에 많이 존재하지만 모발과 손발톱(비소중독의 진단에 유효하게 이용됨)에 많이 축적된다. 비소의 축적으로 단백뇨나 혈뇨에 이어 오줌량의 감소, 무뇨 등의 신장장애가 나타낸다. 급속중독의 경우 뇌척수성형 비수중독은 경련, 마비, 혈압저하를 일으키고 위장형 비소중독은 구토, 위통, 설사 등을 일으켜 사망한다. 만성 친화성이 세기 때문에 나타나는 것으로 보고 있다.비소 화합물은 피부암뿐만 아니라 폐암, 간암의 원인묾질의 하나이다. 성인에 대한 중독량은 5~50mg, 무기비소에 대한 음료수 허용량을 WHO에서는 0.05mg/L 이하를 권고하고 있으며 사람의 최소치사량은 70~180mg이다.식품 중의 안티몬의 함량에 대해서는 별로 알려진 것이 없으나, 법랑이나 캔에 저장한 식품에 상당량의 안티몬이 들어있다. 구리와 합금한 기구류가 산성식품과 접촉하면 안티몬이 주석과 함께 용출되어 중독을 일으킨다. 구토, 설사, 경련, 두통, 빈혈, 체중 감소 등의 증상을 나타내는데 비소 중독과 비슷하다.? 구리, 불소와 납구리로 만든 기구나 용기가 물이나 탄산에 의하여 부식되면 유독물질인 녹청이 바로 식중독의 원인 물질이 된다. 증상은 메스꺼움, 구토, 설사, 복통, 인후, 작렬감, 두통, 발한, 경련 등이고 신장과 간에 장해를 일으킨다. 위장 장해를 일으킬 만한 구리량은 1-2g/일이고(성인의 1일 섭취량은 2-5mg) 중독량은 3-10g이다. 생체 내 축적성이 낮고 경구적으로 섭취되는 구리의 대부분(98%)은 분변으로 배설되므로 만성중독의 위험성은 적다.대기 속의 불소는 식물, 농작물의 잎으로 흡수되어 축적된다. 지하수 오염 또는 프레온 가스 등에 오염되는 수가 있는데 급성중독 때 유연, 연하곤란, 복통, 호흡 장애를 일으키고 만성중독 때는 반상치, 위장장애, 골격의 석회 침착에 의한 경화증, 신경 증상 등을 나타난다. 특히 불소화합물을 과량으로 함유한 물을 치아 형성기(8세)까지 오랜 기간 마시면 치아의 애나멜질에 반점이 생기는 반상치가 생기게 된다. 이 연령 이후에 과량 섭취하면 골연화증을 일으킨다.납(Pb, lead)은 지구 표면에서 적은 양으로 발견되는 중금속으로 음식물, 공기, 마시는 물, 강, 호수, 바다, 먼지, 토양 등 우리 주변 어느 곳에서나 찾아볼 수 있어 호흡을 할 때, 물을 마실 때, 음식을 먹을 때 오염, 농축될 수 있다. 납은 피부를 통해서 체내에 들어오거나 음중독되었을 때 가장 일반적으로 볼 수 있는 주 증상은 빈혈이며 그 외 중추신경계, 신장, 소화기관 등에 장애를 준다. 유기납에 의한 경우는 주로 중추신경계가 장애를 받아 창백한 얼굴, 잇몸에 나타나는 녹흑색 띠모양의 착색, 말초신경염, 심근마비, 납산통 등의 증상을 보인다. 체내로 들어온 납은 위산에 의해 염화납이 되고 이는 지방과 작용하여 지방산 납이 되어 림프관, 혈액에 흡수, 골수에 침착되는데 인체 내에서의 생물학적 반감기는 약 1,460일(뼈에서의 반감기는 3,650일)이다. 비교적 축적성이 크고 미량이라도 장기간 섭취하면 만성중독을 일으킬 수도 있어 식품위생법으로 납 함량을 규제하고 있다.? 아연과 카드뮴아연(Zn)은 필수영양원소이다. 어패류, 육류, 곡류, 유제품, 견과류, 두류 등에는 아연 함량이 높고 야채는 낮다. 신생아에서 아연 결핍은 피부염, 모발유실, 치유력 저하, 감염에 대한 감수성 증대, 신경 정신적인 이상 등을 나타내고 만성 알코올 중독으로 인한 간질환과 연관된 식사 불균형으로 인한 결핍 시에는 피부염, 야맹증, 고환 위축, 임포, 상처 치유곤란 등이 일어난다. 그 밖에 궤양성 대장염과 같은 만성 임상장애, 흡수 불량 증후군, 심근 경색, 관절염, 고혈압 등도 일으킬 수 있다.그러나 과잉섭취로 인한 아연 중독은 아연 도금한 캔에 들어 있는 음료를 섭취하거나 아연 도금한 용기 사용으로 일어난다. 예를 들면 아연으로 도금한 양동이에 담아 두었던 유산 음료를 마시고 중독된 사건이 있었는데, 그 원인은 산성 음료에 의해서 용기에서 다량의 아연이 용출, 체내로 들어갔기 때문이다. 이 외에도 양철 지붕으로부터 받은 빗물을 마시고 중독된 예도 있다. 아연은 기구의 합금, 도금 재료로 쓰이는데 산성식품에 의해 아연염이 된다. 가열하면 산화아연이 되고 위 속에서 염화아연이 되어 중독을 일으킨다. 염화아연을 내복한 경우, 소화관에 강한 부식작용을 초래하고, 타액 분비 증가, 구토, 위통, 하리, 부정맥, 호흡곤란, 허탈, 혼수 등을 일으켜 사망에 이른다않는다.