일반적으로 사용되는 17가지 합성 '영원한 화학물질'에 대한 연구에 따르면 어떤 독성 물질은 인간의 피부를 통해 쉽게 흡수될 수 있는 것으로 나타났다. “Environment International”에 발표된 새로운 연구는 자연에서 분해되지 않는 화학물질인 광범위한 PFAS(과불화 알킬 물질)가 피부 장벽을 침투하여 신체의 혈류에 도달할 수 있음을 처음으로 입증했다.

PFAS는 방수 및 얼룩 방지 특성으로 인해 교복부터 개인위생 제품에 이르기까지 산업 및 소비재에 널리 사용된다. 일부 물질은 정부 규제로 금지되었지만, 다른 물질은 여전히 ​​널리 사용되고 있으며 독성 효과는 아직 완전히 조사되지 않았다.

PFAS는 음식물이나 식수를 통해 흡입되거나 섭취되는 등 다른 경로를 통해 체내에 유입되는 것으로 이미 알려져 있으며, 예방접종에 대한 면역 반응 저하, 간 기능 저하, 출생 시 체중 감소 등 건강에 악영향을 미치는 것으로 알려져 있다.

일반적으로 PFAS는 피부 장벽을 뚫을 수 없다고 생각되어 왔지만, 최근 연구에서는 개인 위생용품 사용과 인간 혈액 및 모유 내 PFAS 농도 사이의 연관성이 밝혀졌다. 새로운 연구는 인간 피부로의 PFAS 흡수에 대해 수행된 가장 포괄적인 평가이며 대부분이 이 경로를 통해 신체에 들어갈 수 있음을 확인했다.

이번 연구의 주 저자인 오드니 라그나르스도티르(Oddný Ragnarsdóttir) 박사는 버밍엄 대학교에서 박사 학위를 취득하는 동안 연구를 수행했다. 그녀는 "이러한 화학물질이 피부를 통해 흡수되는 능력은 이전에는 분자가 이온화되었기 때문에 무시되었습니다. 물과 얼룩을 밀어내는 능력을 부여하는 전하로 인해 피부 막을 통과할 수 없게 되는 것으로 생각되었습니다. 우리의 연구에 따르면 이 이론은 항상 사실이 아니며 실제로 피부를 통한 흡수가 이러한 해로운 화학물질에 노출되는 중요한 원인이 될 수 있습니다."라고 설명했다.

연구진은 17개의 서로 다른 PFAS를 조사했다. 선택된 화합물은 널리 사용되는 화합물 중 하나였으며 독성 효과 및 인간이 노출될 수 있는 기타 방식에 대해 가장 널리 연구되었다. 가장 중요한 점은 EU의 식수 지침에 의해 규제되는 화학물질에 해당한다는 것이다.

실험에서 팀은 3D 인간 피부 등가 모델(정상 인간 피부의 특성을 모방하는 다층 실험실 성장 조직)을 사용했는데, 이는 동물을 사용하지 않고도 연구가 수행될 수 있음을 의미한다. 그들은 모델 내에서 흡수되거나, 흡수되지 않거나, 유지되는 비율을 측정하기 위해 각 화학물질의 샘플을 적용했다. 테스트한 17개 PFAS 중 15개 물질이 상당한 피부 흡수(노출량의 최소 5%)를 나타내는 것으로 나타났다. 조사된 노출량에서 가장 많이 규제된 PFAS(퍼플루오로옥탄산(PFOA))의 혈류로 흡수는 13.5%였으며, 적용 용량의 추가 38%는 순환계로 장기간 흡수될 수 있도록 피부 내에 유지되었다.

흡수된 양은 분자 내 탄소 사슬의 길이와 상관관계가 있는 것으로 보인다. 탄소 사슬이 긴 물질은 흡수 수준이 낮지만, PFOA와 같이 탄소 사슬이 긴 PFAS를 대체하기 위해 도입된 사슬이 짧은 화합물은 더 쉽게 흡수되었다. 예를 들어 퍼플루오로펜탄산의 흡수율은 59%로 PFOA의 흡수율의 4배였다.

연구 공동 저자인 모하메드 압달라(Mohamed Abdallah) 박사는 "우리의 연구는 광범위한 화학물질에 대한 노출 경로로서 피부 경로의 중요성에 대한 첫 번째 통찰력을 제공합니다. 기존 PFAS의 수가 많다는 점을 고려할 때 향후 연구의 목표는 다음과 같습니다. 한 번에 하나의 화학물질에 초점을 맞추기보다는 광범위한 독성 화학 물질의 위험에 대한 평가입니다."라고 말했다.

연구 공동 저자이자 버밍엄 대학교 지리, 지구 및 환경 과학부의 스튜어트 하라드(Stuart Harrad) 교수는 다음과 같이 덧붙였다. "이 연구는 피부를 통해 이러한 화학물질에 노출되는 것이 얼마나 중요한지 그리고 어떤 화학 구조가 가장 쉽게 흡수될 수 있는지를 이해하는 데 도움을 줍니다. 이는 산업계에서 짧은 사슬 길이를 가진 화학물질로의 전환이 이루어지고 있으므로 중요합니다. 이러한 화학물질들이 덜 유독하다고 여겨지기 때문이지만, 그 대가로 더 많이 흡수될 수 있습니다. 따라서 우리는 관련된 위험에 대해 더 많이 알아야 합니다."

참조:
Oddný Ragnarsdóttir, Mohamed Abou-Elwafa Abdallah, Stuart Harrad. Dermal bioavailability of perfluoroalkyl substances using in vitro 3D human skin equivalent models. Environment International, 2024; 188: 108772 DOI: 10.1016/j.envint.2024.108772