개요-정의

환경호르몬이란? 

모든 생명체는 수많은 호르몬의 네트워크로 이루어집니다. 호르몬 사이의 광범위하고 정교한 네트워크는 생명체의 정상적인 발생, 성장, 항상성 유지에 필수적인 요소입니다. 그런데 우리가 일상생활 속에서 노출되는 화학물질 중 일부는 호르몬의 작용에 영향을 미칩니다. 어떤 화학물질은 호르몬과 유사한 역할을 하기도 하고, 어떤 화학물질은 호르몬의 작용을 방해하기도 합니다. 이러한 외부 화학물질을 통틀어 '내분비계 교란물질(endocrine disruptors)', '내분비계 장애물질', 혹은 '환경호르몬(environmental hormone)'이라고 부릅니다. 요약하면 환경호르몬은 외부에서 들어와 인체 내 호르몬의 생리작용을 교란하는 화합물, 즉, 인위적으로 만들어진 물질로써 호르몬의 주요 기능에 장애를 가져오는 물질입니다. 환경호르몬은 사람이나 생물체의 몸 속에 들어가서, 성장, 생식 등에 관여하는 호르몬의 정상적인 작용을 교란하거나 방해해 생식능력 저하, 심혈관계 및 신경계 질환과 각종 암을 유발할 수 있다고 추측합니다.

산업화 이후부터 인간이 사용했거나 지금 사용하고 있는 합성화학물질의 종류는 약 1십만 종에 이르는데, 현재 세계생태보전기금 목록에는 67종의 화학물질이 내분비계 장애물질(환경호르몬)로 등재되어 있으며, 일본 후생성에서는 산업용화학물질, 의약품, 식품첨가물 등 142종의 물질을 환경호르몬으로 분류합니다. 우리나라는 별도로 환경호르몬을 통합적으로 관리하지는 않고, 화학물질의 등록 및 평가에 관한 법률과 화학물질관리법 등으로 규제합니다. 

화학물질이 생체 내로 들어오면 인체 내부의 호르몬 수용체와 직접 상호작용을 하지 않더라도 다양한 경로를 통해 간접적으로 호르몬 시스템에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 현재 환경호르몬으로 분류된 화학물질은 좁은 정의에 기반한 것이며, 보다 포괄적인 정의를 적용하면 우리 주위의 수많은 화학물질이 잠재적으로 환경호르몬으로 작용할 위험이 있다고 볼 수 있습니다. 또한 환경호르몬이라고 하면 인공적으로 만든 합성화학물질만을 생각하기가 쉬우나, 자연계 내에서 식물 혹은 미생물이 합성하는 화학물질 중에서도 환경호르몬으로 작용하는 것들이 있습니다. 그러나 생명체의 진화과정 중에 장기간의 적응기간을 거친 자연계의 화학물질은 환경호르몬으로 작용하더라도 식품에 포함된 상태로 섭취할 경우 오히려 장점이 더 많습니다. 이와는 달리 20세기 이후에 실험실에서 인위적으로 합성된 화학물질이 환경호르몬으로 작용하면 생태계와 인체에 유해한 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다. 

최근 환경호르몬에 대한 사회적 관심과 국민들의 우려가 급증하고 있으나, 이에 대한 현재의 지식은 매우 제한적이고 단편적입니다. 또한 화학물질이 환경호르몬으로 작용한다면 전통적인 화학물질의 독성과는 다르게 접근해야 할 필요가 있다는 것을 먼저 이해할 필요가 있습니다. 

특성과 작용기전

환경호르몬은 오염된 공기나 물, 토양을 기반으로 자라는 식물체 내에 축적되거나, 생태계 먹이사슬을 통해 동물이나 사람의 체내에 축적되고, 지용성이 강해 인체 및 생물체의 지방조직에 농축됩니다. 생체호르몬과 달리 쉽게 분해되지 않고 안정하여, 환경 및 생체 내에서 반감기가 깁니다(인체 내 반감기: DDT - 10년, 다이옥신류 - 7/8년). 화학물질이 환경호르몬으로 작용해 인체에 유해성을 보일 경우 기존의 유해화학물질이 보이는 독성과는 다른 형태로 나타날 수 있습니다. 화학물질의 독성은 노출수준이 높을수록 독성이 높아지는 '선형적인 용량-반응관계'를 보이지만, 환경호르몬으로 작용하면 반드시 노출수준이 높다고 유해성이 커지는 것이 아니라, 낮은 농도에서도 유해성이 나타날 수 있습니다. 이를 '비선형적인 용량-반응관계'라고 하며, 비교적 낮은 농도에서 영향을 미칠 수 있어 특별한 관리가 필요한 근거가 되기도 합니다. 

이러한 반응을 보이는 이유는 환경호르몬에 의한 인체 영향이 화학물질의 직접적인 독성 때문이 아니라 인체 내부에 존재하는 호르몬들과 상호작용의 결과로 나타나기 때문입니다. 인체의 호르몬은 수치가 높을수록 세포가 더 민감하게 반응하는 것이 아닙니다. 낮은 농도 범위에서는 조금만 올라가면 민감하게 반응하나, 농도가 어느 정도 이상 올라가면 세포가 더 이상 반응하지 않거나 오히려 반응이 낮아집니다. 인체에서 호르몬과 상호작용해 여러 가지 생물학적인 반응을 야기하는 환경호르몬도 비선형적인 용량-반응관계를 보일 수 있습니다. 

현재 모든 화학물질의 노출허용기준은 용량이 높을수록 해롭다는 전제하에 정해집니다. 즉, 고농도에서 수행된 동물실험 결과를 이용하여 사람이 노출되는 정도의 저농도에서는 그 영향이 어느 정도일 것이라고 수학적으로 추정해 개별 화학물질에 대한 노출기준을 결정합니다. 그러나 환경호르몬으로 작용하는 화학물질은 농도에 따른 반응이 단순 증가하는 것과 다른 경향을 나타낼 수 있습니다. 또한 우리가 단일한 화학물질이 아니라 환경호르몬 역할을 하는 수많은 화학물질에 노출되면서 산다는 점을 고려해야 합니다. 환경호르몬 간에는 매우 복잡한 상호작용이 가능합니다. 

환경호르몬은 시상하부, 뇌하수체, 부신, 갑상선/부갑상선 등의 다양한 내분비기관과 정소/난소 등 생식기계의 다양한 특정 호르몬 수용체에 직접 결합해 호르몬과 유사한 역할을 하거나, 호르몬 수용체를 차단해 호르몬이 제 역할을 하지 못하도록 합니다. 다양한 인체 호르몬 중 여성 호르몬인 에스트로겐과 비슷한 역할을 하는 화학물질이 가장 많이 알려져 있습니다. 

환경호르몬은 이처럼 호르몬 모방, 봉쇄, 촉발(방아쇠) 작용과 더불어 정상 호르몬의 대사 합성을 변화시키거나 유전자에 후생학적 변화를 일으키는 등 다양한 방식으로 인체에 영향을 미칩니다. 호르몬 모방 작용은 마치 정상 호르몬처럼 호르몬 수용체와 결합해 비정상적인 호르몬 작용을 일으키는 것이고, 호르몬 봉쇄 작용은 호르몬 수용체 결합 부위를 봉쇄함으로써 정상 호르몬이 수용체에 접근하는 것을 막아 내분비계가 정상 기능을 발휘하지 못하게 하는 것이며, 방아쇠(trigger) 작용은 환경호르몬이 수용체에 결합해 생체 내 이상 대사 작용, 불필요하거나 해로운 물질의 합성, 암과 같은 비정상적인 생장 등 인체 내 해로운 대사작용을 유발하는 것입니다. 

환경호르몬은 인체 내 호르몬과 상호작용을 하므로 호르몬의 상태에 따라 다른 영향이 나타날 수 있습니다. 동일한 노출 농도에서도 태아, 영아, 유아, 청소년, 성인의 반응이 다르고, 성별에 따라서도 다른 반응을 보입니다. 특히 태아기 혹은 출생 후 초기 발달과정 중에 노출되는 환경호르몬은 매우 낮은 농도에서도 건강에 영향을 줄 수 있습니다. 여성에서 환경호르몬 노출은 호르몬 기능 이상을 유발해 생식기계에 민감한 영향을 미치며, 가임 여성 및 주산기 여성의 환경호르몬 노출은 임신 초기 태아부터 유소아 발달 단계에까지 영향을 미칩니다.

개요-종류

환경호르몬의 종류 및 노출경로 

현재 환경호르몬으로 분류되는 화학물질의 노출경로는 식품을 통한 섭취, 호흡, 피부 접촉 등 매우 다양하며, 노출경로 대부분은 우리 일상생활 속에 광범위하게 존재합니다. 환경호르몬으로 알려진 화학물질의 화학적, 물리적 특성은 매우 다양합니다. 구체적인 예로 살충제 및 제초제 등 농약류, 다이옥신류, 플라스틱 원료물질, 중금속 등 다양한 산업용 화학물질을 들 수 있습니다.  

현대사회에서 환경호르몬 노출을 완벽하게 피하는 것은 불가능합니다. 왜냐하면 우리가 살아가는 데 필수적인 음식, 공기, 물에 이미 다양한 환경호르몬이 존재하고 이에 따라 일상생활 속에서 끊임없이 노출되기 때문입니다. 특히 음식을 통한 환경호르몬의 노출은 먹이사슬에 의한 생물농축과 원재료 오염, 식품을 담는 용기를 통한 오염, 조리과정 중에 발생하는 오염 등 다양한 경로를 통해 복합적으로 이루어지고, 소화관을 통하여 직접 인체에 흡수되기 때문에 더욱 중요합니다.  
 

건강에 미치는 영향

인체에 필요한 기능을 적시적소에서 수행한 후에는 조속히 분해되어 체외로 배출되는 내부 호르몬과 달리, 환경호르몬은 부적절한 시점에 부적절한 용량으로 존재해 인체에 다양한 영향을 미칩니다. 인체의 내분비 시스템은 매우 정교하면서도 복잡하므로 내분비계가 영향을 받으면 다양한 건강 문제가 나타날 수 있습니다.

1. 생식기관의 발생 및 발달에 미치는 영향 

많은 환경호르몬이 에스트로겐과 유사한 작용을 하거나 항에스트로겐 작용을 하기 때문에 생식계통이 가장 영향을 많이 받습니다. 비정상적인 생식기관의 발생 및 발달의 예로 동물실험에서 수컷 정자 수의 감소, 생식기 크기의 감소, 수컷 생식기의 암컷화, 생식행동 이상, 수정률 감소, 개체수 감소 등이 관찰됩니다. 인간에서는 정자 수 감소나 정자 운동성 감소, 기형 정자 증가, 정소암, 전립선비대증이나 전립선암, 고환 크기 감소 등이 보고되었으며, 특히 여성에서는 생식계통의 암, 유방암, 자궁내막증, 자궁근종, 골밀도 저하 등이 보고되었습니다. 

사람에 대한 영향이 분명하게 확인된 합성 에스트로겐인 DES(diethylstilbestrol)와 달리 다른 에스트로겐 합성화학물질의 인체 영향에 대한 연구 결과는 아직 논란이 있습니다. 이는 사람에서 환경호르몬의 건강 영향을 타당성 있게 평가하는 것이 거의 불가능하기 때문입니다. 즉, 비선형적인 용량-반응관계나 복합체의 특성으로 인해 개별 환경호르몬이 건강에 미치는 영향을 인체에서 정확히 밝혀낸다는 것은 매우 힘듭니다. 현재까지 설명되지 않는 남성의 정자수 감소와 전립선암, 고환암, 유방암의 증가 추세, 불임과 성조숙증의 증가 등은 다양한 환경호르몬의 복합작용으로 인한 결과로 추정되고 있습니다. 

2. 기타 만성질환에 미치는 영향 

최근 화학물질에 대한 환경 중 노출이 비만의 위험을 증가시킬 수 있다는 연구 결과가 발표되고 있습니다. 환경호르몬으로 작용해 비만을 야기할 수 있는 화학물질은 유기염소계 농약, 폴리염화 바이페닐(polychlorinated biphenyl, PCB), 다이옥신(dioxin), 불소화합물, 브롬화난연제(brominated flame retardant, BFR), 비스페놀A(bisphenol A), 올가노틴, 중금속류 등으로 매우 다양합니다. 환경호르몬 노출로 인해 제2형 당뇨병, 이상지질혈증, 갑상선질환 등 다양한 대사질환의 발생 위험이 높아진다고 보고됩니다. 특히 많은 환경호르몬이 지방조직에 저장되기 때문에 비만과 관련된 많은 질병의 발생과정에 중요한 역할을 하는 것으로 추정됩니다. 

인체의 내분비계는 신경계 및 면역계와도 밀접한 상호관계가 있기 때문에, 내분비계에 혼란을 초래하는 화학물질은 간접적으로 면역계와 신경계에 장애를 유발할 있습니다. 신경계는 이러한 환경 독성물질의 노출에 가장 민감하게 반응하는 장기이며, 뇌가 폭발적으로 발달하는 태아와 영유아 시기에 노출되는 경우 어른이 된 후에도 각종 신경계질환이 나타날 수 있습니다. 태아 시기에 신경독성을 가진 환경호르몬에 노출되는 것은 태아의 뇌 발달 자체에 문제를 유발할 수 있어 주의력결핍과잉행동장애(ADHD) 같은 행동장애와 학습장애, 자폐, 사회성 결핍 등을 유발할 수 있습니다. 그 외에도 아토피나 천식 등의 알레르기질환과 성조숙증, 우울증, 난임 등이 환경호르몬으로 인해 생길 수 있습니다. 일부 중금속과 농약의 직업적 노출은 암 발생을 증가시키는 것으로 알려져 있기도 합니다. 

플라스틱에서 유래한 생활화학물질 중 대표적인 환경호르몬인 프탈레이트와 비스페놀에 노출되면 후생유전학적 변화, 호르몬 장애, 산화 및 질산화 스트레스 등 여러 가지 경로를 통해 건강 영향이 나타난다고 생각됩니다. 특히 태아 시기 노출은 조산 및 저체중과 관련이 있으며, 모두 심장대사 기능장애와 연관됩니다. 아동기 노출 또한 심혈관 및 대사 기능장애의 조기 징후와 관련이 있습니다. 태아기와 아동기 노출은 모두 성인기에 심혈관 및 대사 질환의 위험을 증가시킬 수 있습니다.

예방 및 대처

환경호르몬 노출을 피하려면 생활 속의 구체적인 노출원을 알아서 적절히 대처해야 합니다. 예를 들어 프탈레이트와 비스페놀 등 환경호르몬에 쉽게 노출될 수 있는 플라스틱 제품의 사용을 줄이고, 향기가 없는 화장품이나 세제 등 생활용품을 친환경제품으로 바꾸면 환경호르몬 노출을 줄일 수 있습니다. 

특히 플라스틱 사용과 관련해 생활 속에서 환경호르몬 노출을 줄이는 방법은 다음과 같습니다.  

■ 안전한 플라스틱 사용하기 - 물건 구매 시 비스페놀A가 함유되지 않은 제품을 찾는다. 플라스틱 재활용 표시 3(V, PVC) 또는 7(OTHER)은 피한다. 

■ 캔 사용을 줄임 - 대부분의 캔을 덮는 합성수지로 비스페놀A가 사용되므로, 캔 식품 섭취를 통해 환경호르몬에 노출될 수 있다. 

■ 데우지 않기 - 플라스틱(폴리카보네이트)을 전자레인지에 데우거나 식기세척기에 넣으면 식품에 비스페놀A가 용출될 수 있다. 

■ 대체품 사용 - 뜨거운 식품이나 액체류는 플라스틱 용기보다 유리, 스테인레스 스틸 또는 도자기 용기를 사용한다. 

■ 개인컵 사용 - 일회용 종이컵에는 종종 플라스틱이 포함되어 있다. 

■ 부엌의 플라스틱 제품 대체 - 그릇이나 식품 보관용기, 기구들을 스테인레스 스틸이나 유리로 바꾼다. 

■ 영수증 확인 후 빨리 버리기 - 감열지(영수증, 영화티켓, 대기번호표, 현금지급기 등)의 비스페놀A는 호흡이나 피부를 통해 인체에 흡수될 수 있으므로, 만진 후에는 손을 씻는다. 

■ 나무나 천 장난감 이용 - 아이들에게 플라스틱 장난감 대신 나무나 천 장난감을 준다.

환경호르몬은 워낙 광범위하게 우리 주위에 존재하고 이미 인체의 지방조직 내에 상당량이 축적되어 있으므로 이런 생활습관을 실천하더라도 여전히 다양한 경로를 통해 끊임없이 노출될 수밖에 없습니다. 따라서 좀 더 포괄적인 관점에서 환경호르몬 노출을 줄일 방법을 고려해야 합니다.  

화학물질 중에서도 지용성이 높으면서 지방조직 내에서 반감기가 매우 긴 것들은 환경호르몬으로서 문제가 더 큽니다. 지방조직에 축적된 화학물질은 정상적인 지질대사와 함께 지속적으로 인체에 다양한 영향을 미칩니다. 이러한 지용성 화학물질은 수많은 화학물질의 혼합체로 존재하면서 동물의 지방조직에 축적되고 먹이사슬을 통해 농축되는 특성이 있습니다. 따라서 먹이사슬의 상층부를 차지하는 지방이 많은 동물성 식품을 피하는 것은 다양한 환경호르몬 노출을 전반적으로 낮출 수 있는 방법입니다.

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