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헉! 500nm 작디 작은 나노입자도 먹이사슬 타고 전달

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헉! 500nm 작디 작은 나노입자도 먹이사슬 타고 전달

2014.09.24 18:00
원생동물(왼쪽)에서는 물론 물벼룩(가운데), 제브라피시의 체내에서도 형광나노물질이 발견됐다. - 건국대 제공
원생동물(왼쪽)에서는 물론 물벼룩(가운데), 제브라피시의 체내에서도 형광나노물질이 발견됐다. - 건국대 제공

수은과 같은 중금속이 먹이사슬을 타고 농축된다는 사실은 이미 잘 알려져 있다. 미국 식품의약국(FDA)과 소비자 단체가 임신부의 참치 섭취를 두고 갑론을박을 벌이는 까닭도 해양 생태계내 최상위 포식자인 참치의 체내에 다량의 수은이 농축되기 때문이다.


안윤주 건국대 보건환경과학과 교수팀은 중금속뿐 아니라 최근 의료와 공업 분야에서 각광 받는 나노입자 또한 먹이사슬을 따라 피식자에서 중간 포식자로, 그리고 중간 포식자를 먹는 상위 포식자로 여러 차례 전달될 수 있다는 사실의 시각적 증거를 최초로 확보했다고 24일 밝혔다.


연구팀은 지름 5nm(나노미터, 1nm는 10억 분의 1m) 크기의 형광 나노물질을 원생동물에게 먹였다. 이어서 이 원생동물을 물벼룩이 먹게 한 뒤, 마지막으로 제브라피시가 물벼룩을 먹게 했다. 원생동물-물벼룩-제브라피시로 이어지는 3단계의 먹이사슬은 기본적인 수생태계의 먹이사슬을 모방한 것이다.


다음으로 연구팀은 생체공초점현미경을 이용해 원생동물과 물벼룩, 제브라피시의 체내에서 형광을 띠는 나노입자를 탐색했다.


그 결과 원생동물과 물벼룩, 제브라피시의 몸속에서 모두 형광 나노입자가 발견됐다. 원생동물 체내에서는 일종의 소화기관 역할을 하는 소기관에서 발견됐으며, 물벼룩의 장에서도 나노입자가 발견됐다. 제브라피시는 장과 내장은 물론 배설물에서도 나노입자가 나왔다. 배설물을 통해 일부 배출됐다는 의미는 제브라피시가 먹었던 나노입자가 수생태계의 또 다른 동물에게도 전달될 수 있음을 뜻한다.


안 교수는 “나노입자가 먹이사슬을 타고 3단계 이상 전이될 수 있음을 시각적으로 규명한 최초의 연구결과”라며 “먹이사슬을 타고 충분히 사람까지 나노입자가 올 수 있음을 시사한다”고 설명했다.

 

또 안 교수는 “실험에 쓴 나노입자는 배설물을 통해 배출됐기 때문에 체내에 농축되는 경향을 보이지는 않았지만 종류에 따라 누적이 심각한 나노입자도 존재할 수 있다”며 “오늘날 나노입자의 활용이 늘어나는 만큼 생태계로의 유입을 방심해선 안 된다”고 덧붙였다.


이번 연구성과는 독성학 분야 국제학술지 ‘나노톡시콜로지(Nanotoxicology)’ 온라인판 8월 14일자에 실렸다.

 

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