내분비계 장애 물질(환경호르몬)의 특징과 인체에 대한 영향

 

호르몬(Hormone)

 

인체기관은 신경계에 의한 신경성 조절과 화학물질에 의한 화학적 조절에 의하여 조정되고 수행된다. 화학적 조절은 특정한 내분비선(endocrine gland)의 분비물인 호르몬이 체액으로 분비되면서 조절된다. 호르몬이란 특수한 유기화합물로서 명령전달물질 또는 정보 운반체로서 특정기관과 조직에서 생산된 후 혈액 또는 신경을 거쳐 작용부위에 도달한다. 호르몬은 유기화합물로서 구조적인 특성에 따라서 세 종류로 구별할 수 있다.

 

1. 페놀(Phenol) 유도체 : 부신수질 호르몬, 갑상선 호르몬

2. 스테로이드(Steroid) : 부신피질 호르몬, 성 호르몬

3. 단백질 또는 폴리펩타이드 : 인슐린, 하수체전엽 및 후엽 호르몬

내분비선	호르몬	호르몬 구조	기능
난소(ovary)	에스트로젠	스테로이드	여성에서의 이차성징 조절 월경, 난자발육, 배란
	프로제스테론	스테로이드	월경주기 조절, 임신유지
정소(testis)	안드로젠	스테로이드	남성에서의 이차성징 조절
췌장(pancreas)	인슐린	폴리펩티드	혈당저하, 글리코겐 증가 유도
	글루카곤	폴리펩티드	혈당증가, 글리코겐 분해촉진
	소마토스테인	폴리펩티드	인슐린, 글루카곤 분비 억제
부신(adrenal)	에피네프린	아미노산 유도체	평활근 수축, 심장박동, 혈압상승
	노르에피네프린	아미노산유도체	심장근수축, 심장박동, 대사속도 증가
	글루코코티코이드	스테로이드	혈당조절, 생장조절
	미네랄코티코이드	스테로이드	염과 수분의 항상성 조절
흉선(thymus)	흉선호르몬	펩티드	흉선의 T세포, B세포 생장촉진
갑상선(thyroid)	타이록신	펩티드	산소소비, 발열반응, 대사촉진
	칼시토닌	펩티드	뼈 내의 칼슘 방출 억제 혈액 내 칼슘 농도 저하
부갑상선(parathyroid)	부갑상선호르몬	펩티드	혈액 내 칼슘 농도 증가 혈액 내 인 농도 감소
뇌하수체전엽(anterior pituitary gland)	성장호르몬	단백질	뼈, 근육 성장촉진, 단백질, 지방합성 촉진
	프로락틴	단백질	출산 후 모유생산, 분비촉진
	갑상선 자극호르몬	당단백질	갑상선호르몬의 분비, 생산촉진
	아드레노코티코 트로픽호르몬	폴리펩티드	부신피질자극
뇌하수체후엽(posterior piuitary gland)	항이뇨 호르몬	펩티드	콩팥으로부터 수분흡수 증가, 혈압상승
	옥시토신	펩티드	임신자궁의 수축촉진, 모유분비 촉진
시상하부(hypothalamus)	방출호르몬	펩티드	뇌하수체에 작용하는 호르몬 방출

↑ 내분비 기관에서 분비되는 호르몬의 종류

 

호르몬의 종류

내분비계 장애물질(Endocrine disruptors)

 

내분비계 장애물질은 생명체의 정상적인 내분비계 작용기전(호르몬 기능)에 비정상적인 영향을 주는 합성 또는 자연상태의 화학물질을 말한다. 미국환경보호국(EPA, Environmental Protection Agency)은 '항상성(homeostasis)의 유지와 발달과정을 조절하는 생체호르몬을 생산, 방출, 이동, 대사, 결합작용 혹은 배설을 간섭하는 체외물질'이라고 폭넓게 정의하고 있으며, 경제협력개발기구(OECD)는 '내분비계에 변화를 주어 정상적인 개체 또는 그 자손에게 위해한 영향을 주는 외인성물질'로 정의하고 있다. 발생 혹은 작용기능에 따라서 크게 세 종류로 구별된다.

 

1. 약물성 내분비 장애물질 : DES(diethylstilbestrol)

2. 자연성 내분비 장애물질 : 식물성 에스트로겐(phytoestrogens)

3. 환경성 내분비 장애물질(환경호르몬)

 

우리가 흔히 '환경호르몬'이라고 부르는 것이 3번의 환경성 내분비 장애물질(environmental endocrine disruptors; EED)이다. '내분비 교란물질'인 동시에 '환경오염물질'이며, 경우에 따라서 '내분비 장애물질', '내분비 저해물질', '호르몬 교란물질'이라고 부른다. 현재 약 100여종의 환경성 내분비 장애물질이 알려져 있다.

 

내분비계 장애물질의 물리화학적 특성

잘 분해되지 않고 안정하여 환경과 생체 내에 지속적으로 잔류하며, 인체 등 생물체의 지방 및 조직에 농축되는 성질이 있다. 축적되는 성질 때문에 임신, 수유과정을 통해 자손에게 분배되며, 먹이사슬의 마지막 단계에 있는 사람에게 음식물을 통해 섭취되기 때문에 문제가 된다.

 

내분비계 교란물질의 작용기전

생태계 및 인체에 대한 영향

 

내분비계 장애물질이 인간을 포함한 생태계에 미치는 대표적인 영향은 다음과 같다.

- 호르몬의 분비의 불균형

- 생식기능 저하 및 생식기관의 기형

- 생장저해

- 각종 암의 유발

- 면역기능의 저해

 

야생동물에 대한 영향

 

1. 어패류 : 수컷의 생식능력 변화 및 수컷의 암컷화가 어류에서 주로 발견되고 있다. 어류의 알은 성어보다도 화학물질에 민감하므로 낮은 농도에서 많은 알들이 죽어버리거나 영향을 받는다.

 

2. 파충류 : 1980년, 미국 플로리다주의 아포프카호에 사는 악어 수가 감소하고 알이 정상적으로 부화되지 못하는 사태가 발생하였다. 생태조사 결과, 하나의 난포 안에 알을 많이 가지는 암컷과 페니스가 매우 작은 수컷이 발견되었다. 그 당시 아포프카호에서 '농약방류사건'이 일어났으며 농약 DDT가 먹이 연쇄를 통하여 악어의 체내에 축적된 것이 원인으로 추정되었다.

 

3. 조류 : 주로 가마우지, 갈매기, 독수리 등에서 발견되었다. 오염이 심한지역에서 서식하는 경우에는 알의 부화율 감소와 기형이 발견되었으며, DDT에 오염된 경우에는 알껍질들이 얇아지면서 부화율이 낮아진다.

 

4. 포유류 : 먹이사슬에서 사람에게 밀접한 영향을 준다. 1988년 발트해와 북해에서 약 2만 마리의 바다표범들이 원인을 알 수 없는 떼죽음을 당한 사건이 일어났다. 해부 분석 결과, 표범의 체내에서 PCB, 다이옥신, 카드뮴의 중금속류, DDT, BHC 등의 농약, 살충제 등 약 150종류의 유해물질이 검출되었다.

 

인간에 대한 영향

남성의 정자

1. 남성 : 정자수 감소, 정액량 감소, 정자운동성 감소, 기형정자들이 발견되고 있다. 또한 정소종양(고환암), 전립선암 등의 생식기 조직 이상들도 급격하게 증가하고 있다.

1992년 덴마크에서 남자들의 정자수 조사결과가 발표되었는데, 건강한 남성의 정자수 평균이 1942년에는 1mL당 1억 1300만개였으나 1992년에는 50% 감소하였으며 정액의 양도 25% 감소하였다고 감소하였다고 보고하였다. 최근 일본 Teikyo 대학 의학부가 20대 남성 34명의 정액을 조사한 결과 정자의 농도와 운동성에서 세계보건기구(WHO)의 기준을 충족시킨 사람은 1명에 불과했다는 사실이 발견되었다. 우리나라 식약청에서 2005년 2월에 발표한 2004년 조사자료에 의하면 한국 20대 남자 10명 중 4명꼴로 정자운동 능력이 기준치에 미치지 못하는 것으로 밝혀졌다. WHO는 보통 정자 100마리 중 50% 이상이 정상적으로 운동하고 정액 1mL 당 정자 수가 2000만개 이상을 넘어야 정상인 것으로 간주하고 있다.

 

2. 여성 : 1970년대 미국의 젊은 여성들에게서 질암이 동시에 많이 발견되었다. 원인을 조사해보니 1950~1970년 사이에 유산을 방지하려고 DES(dietyl stilbestrol)를 복용했던 임산부의 2세 여성들이었으며 대체로 생식능이 감소하여 자궁기형, 불임, 면역 기능 이상들이 발견되었다. 내분비계 장애물질은 주로 자궁내분열증(endometriosis), 자궁섬유종(uterine fibroid) 등의 생식기암, 유방암 등의 발생에 영향을 주는 것으로 알려졌다.

 

다이옥신과 내분비계 장애물질들

 

내분비계 장애물질로 추정되는 화학물질들의 정확한 목록은 아직 확정되지 않은 상태이다. 세계 생태보전기금(World Wildlife Foundation, WWF)에서는 67종의 화학물질을, 미국 일리노이주 환경보호청(Illinois, EPA)에서는 74종을, 일본 후생성에서는 142종의 화학물질을 내분비계 장애물질목록(추정물질 포함)으로 분류하고 있다. 그러나 목록에 포함된 물질들은 현재까지 알려진 화합물 중에서 색출된 것일 뿐이다. 지구상에는 매년 약 20만개 이상의 새로운 화학물질들이 합성되고 있기 때문에 얼마나 많은 내분비계 장애물질들이 존재하는지는 누구도 알 수 없는 실정이다. 우리나라는 생태보전기금이 선장한 67종의 화학물질을 목록으로 정하고 있다.

환경호르몬은 어디에서 오는 것인가?

내분비계 장애물질로 알려진 물질		내분비계 장애물질로 의심되는 물질
Persistent Organohalogens(유기염소계물질) dioxins/furans, PCBs, PBBs, octachlorosyrene, hexachlorobenzene, pentachlorophenol		2,4-dichlorophenol Diethylhexyladipate Benzophenone N-butylbenzene
Pesticides(농약) 2,4,5-T, 2,4-D, alachlor, aldicarb, amitrole, atrazine, benomyl, bata-HCH, carbaryl, chlordane, cypermethrin, DBCP, DDT, metabolites, dicofol, dieldrin, endosulfan, esfenvalerate, ethylparation, fenvalerate, lindane, heptachlor, h-epoxide, kelthane, kepone, malathion, mancozeb, maneb, methomyl, methoxychlor, metribuzin, mirex, nitrofen, oxychlordane, metiram, permethrin, synthetic pyrethriods, toxaphene, transnonachlor, tributyltin oxide, trifluralin, vinclozolin, zineb, ziram
Penta-to Nonyl-Phenols(펜타-노닐 페놀)
Bisphenol A(비스페놀 A)
Phthalates(프탈레이트) : 가소제 Di-ethylhexy phthalate(DEHP), Di-hexylphthalate(DHP) Butyl benzyl phthalate(BBP), Di- propyl phthalate(DprP) Di-n-butyl phthalate(DBP), Dicyclohexyl phthalate(DCHP) Di-n-pentyl phthalate(DPP), Diethyl phthalate(DEP)
Styrene dimers and trimers(스티렌 다이머 및 트리머)
Benzo(a)pyrene(벤조피렌)
Heavy metals(중금속) mercury, lead, cadmium

↑ 세계생태보전기금에서 분류한 내분비계 장애물질 목록 67종