작은 장내 "스펀지" 박테리아가 독성 PFAS "영구 화학 물질"을 제거하는 것으로 밝혀졌습니다.

장내 박테리아가 영구 화학물질인 퍼플루오로노난산을 고밀도 덩어리로 축적하는 모습을 보여주는 그림. 출처: Peter Northrop / MRC 독성학부

과학자들은 인간 장에서 발견되는 특정 미생물 종이 독성이 강하고 오래 지속되는 '영구 화학 물질'인 PFAS를 흡수할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 장내 미생물군에 이러한 미생물이 더 많이 존재하면 PFAS의 유해한 영향으로부터 우리를 보호하는 데 도움이 될 수 있다고 합니다.

PFAS는 출산력 감소, 어린이의 발달 지연, 특정 암 및 심혈관 질환의 위험 증가 등 다양한 건강 문제와 관련이 있는 것으로 나타났습니다.

케임브리지 대학교 과학자들은 인간의 장에서 자연적으로 발견되는 박테리아 종들을 발견했는데, 이 종들은 주변 환경의 다양한 PFAS 분자를 흡수합니다. 이 박테리아 종 9종을 생쥐의 장에 도입하여 생쥐의 미생물군집을 '인간화'시켰을 때, 생쥐가 섭취한 PFAS가 빠르게 축적되었고, 이는 대변으로 배출되었습니다.

연구진은 또한 쥐가 PFAS 농도가 증가함에 따라 미생물이 더 활발하게 활동하여 동일한 비율의 독성 화학물질을 지속적으로 제거한다는 사실을 발견했습니다. 노출 후 몇 분 만에, 실험에 사용된 박테리아 종은 PFAS의 25%에서 74%를 흡수했습니다.

이 결과는 우리의 장내 미생물군이 우리 몸에서 독성 PFAS 화학 물질을 제거하는 데 도움이 되는 역할을 할 수 있다는 최초의 증거입니다. 다만 아직 인간을 대상으로 직접 실험한 적은 없습니다.

연구진은 이러한 발견을 활용해 PFAS의 독성 효과로부터 보호하기 위해 우리 장내 유익한 미생물 수준을 높이는 프로바이오틱스 식이 보충제를 개발할 계획입니다.

해당 연구 결과는 오늘 Nature Microbiology 저널에 게재되었습니다.

PFAS(퍼플루오로알킬 및 폴리플루오로알킬 물질)는 현대 사회에서 피할 수 없는 물질입니다. 이러한 인공 화학 물질은 방수 의류, 코팅 프라이팬, 립스틱, 식품 포장재 등 다양한 일상 용품에 사용되며, 열, 물, 기름, 기름에 대한 내성을 가지고 있습니다. 하지만 분해되는 데 수천 년이 걸리기 때문에 환경과 우리 몸에 대량으로 축적되고 있습니다.

케임브리지 대학교 MRC 독성학 부서의 키란 파틸 박사이자 보고서의 수석 저자는 "PFAS '영구 화학물질' 문제의 규모, 특히 인체 건강에 미치는 영향을 고려하면, 이 물질을 신체에서 제거하기 위한 조치가 거의 없다는 것은 우려스러운 일입니다."라고 말했습니다.

"우리는 특정 종의 인간 장내 박테리아가 환경에서 다양한 농도의 PFAS를 흡수하여 세포 내에 덩어리 형태로 저장하는 능력이 매우 뛰어나다는 것을 발견했습니다. 이러한 덩어리 형태의 PFAS 덕분에 박테리아 자체는 독성으로부터 보호받는 것으로 보입니다."

케임브리지 대학교 MRC 독성학 연구실 연구원이자 이 연구의 공동 저자인 인드라 루 박사는 "PFAS는 이미 환경과 우리 몸에 존재하며, 우리는 지금 당장 건강에 미치는 영향을 완화하기 위해 노력해야 합니다. 아직 PFAS를 파괴할 방법은 찾지 못했지만, 이번 연구 결과는 PFAS가 가장 해로운 체내에서 PFAS를 제거하는 방법을 개발할 가능성을 열어줍니다."라고 말했습니다.

PFAS의 환경 및 건강 영향에 대한 우려가 커지고 있으며, 영국은 2025년 4월 PFAS의 위험성과 규제에 대한 의회 조사를 시작했습니다.

현재 널리 사용되고 있는 PFAS 화학 물질은 4,700종이 넘습니다. 일부는 며칠 만에 소변을 통해 체외로 배출되지만, 분자 구조가 더 긴 다른 물질들은 수년간 체내에 남아 있을 수 있습니다.

케임브리지 대학교 MRC 독성학 부서의 연구원이자 이 연구의 주저자인 안나 린델 박사는 "우리는 모두 물과 음식을 통해 PFAS에 노출되고 있습니다. 이 화학 물질은 너무 널리 퍼져 있어서 우리 모두의 몸속에 있습니다."라고 말했습니다.

"PFAS는 한때 안전하다고 여겨졌지만, 이제는 그렇지 않다는 것이 분명해졌습니다. PFAS가 주목받기까지 오랜 시간이 걸렸는데, 낮은 농도에서는 급성 독성을 나타내지 않기 때문입니다. 하지만 PFAS는 마치 서서히 퍼지는 독과 같습니다."

린델과 파틸은 연쇄 창업가 피터 홈 젠슨과 함께 캄바이오틱스(Cambiotics)라는 스타트업을 공동 설립하여 체내 PFAS를 제거하는 프로바이오틱스를 개발하고 있으며, 미생물의 성능을 극대화하는 다양한 방법을 연구하고 있습니다. 캄바이오틱스는 케임브리지 대학교의 혁신 부서인 케임브리지 엔터프라이즈(Cambridge Enterprise)의 지원을 받고 있으며, 케임브리지 엔터프라이즈는 연구자들이 연구를 통해 세계적인 경제적, 사회적 영향을 창출할 수 있도록 지원합니다.

새로운 프로바이오틱스가 출시될 때까지 PFAS로부터 우리 자신을 보호하기 위해 할 수 있는 가장 좋은 일은 PFAS로 코팅된 냄비 사용을 피하고 좋은 정수 필터를 사용하는 것이라고 연구자들은 말합니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/07/250701234742.htm