안전성평가연구원

□ 안전성평가연구소(소장 정은주)는 최근 BPA-FREE 이름으로 활용되는 비스페놀S, 비스페놀F을 비롯하여 BPA 대안으로 주목받는 TMBPF(Tetramethyl bisphenol F) 비스페놀 대체물질에 대한 독성학적 영향을 규명하였다고 밝혔다. □ 비스페놀 A(Bisphenol A, BPA)는 플라스틱제품 제조에 널리 사용된 화학물질로서 동물이나 사람의 체 내로 유입될 경우 내분비계의 정상적인 기능을 방해하거나 혼란시키는 내분비 교란물질로 일상생활에서 쉽게 접할 수 있다. □ 해당 연구는 비스페놀 A의 유해성에 대한 관심이 증가함에 따라 BPS, BPF, TMBPF와 같은 대체물질에 대한 안전성을 확인하기 위해 1mm 크기의 예쁜꼬마선충(C. elegans : Caenorhabditis elegans)과 인체유래세포주, 마우스세포주를 활용하여 독성 연구를 실시하였다. ＊세포주(Cell Line) : 균일한 조직에서 유래된 세포의 집단으로 동일한 유전적 특징을 가지는 세포의 계통을 말한다. 장기간에 걸쳐 지속적으로 배양되고 균질한 유전형 및 표현형 특성을 가지는 장점이 있다. □ 예쁜꼬마선충은 세포의 분화과정을 밝히는 실험모델로 사용되어 유명해진 선형동물로, 화학물질 독성시험을 위한 동물대체시험으로도 활용 가능할 뿐만 아니라 세포주를 활용한 동물대체시험법(in vivo)에 비해 많은 장점을 가지고 있어 독성 스크리닝에 최적화된 모델 시스템이라고 할 수 있다. ＊in vivo : ‘생체내에서’ 라는 뜻으로 인체에 약제나 방사선 동위원소를 주사해서 그 생체 내의 변화를 보는 검사를 말한다. ○ 예쁜꼬마선충은 약 20일 정도의 짧은 수명을 가지고 있으며, 인간과 약 70~80%의 유전적 유사성을 가지고 있어 유기체 전체 생명 주기 동안의 독성, 환경, 유전적 변화가 생식, 발달, 수명 및 건강에 미치는 영향을 종합적으로 비교 평가할 수 있다. □ 이번 연구를 위해 BPA와 3가지 대체물질 BPS, BPF, TMBPF을 대상으로 예쁜꼬마선충과 세포주를 이용해 노화, 건강수명 및 미토콘드리아에 대한 독성을 종합적으로 분석하였다. □ 먼저 C. elegans에 1 mM BPA를 처리하였을 때 발달지연, 신체 성장 감소 및 생식 기능 감소, 비정상적인 조직 형태 등의 결과를 통해 독성을 확인하였으며, 상대적으로 안전한 BPA 대안으로 제안된 TMBPF 또한 동일한 농도에서 유해한 영향을 나타냈다. □ 또한 비스페놀(BPS 제외)이 유기체의 수명을 28~48% 정도 단축시키고, 뇌 신경세포의 노화와 퇴화가 조기에 유발될 가능성을 제기하였으며 특히 C. elegans가 BPA와 BPF에 노출되었을 때 미토콘드리아 활성산소(ROS) 증가와 비정상적인 막전위 현상이 발생하였다. ＊미토콘드리아 : 세포 소기관의 하나로 산소를 사용하여 세포에 필요한 에너지 즉 ATP를 생산하는 세포소기관을 말한다. ＊활성산소(Reactive Oxygen Species, ROS) : 몸 속 기관이나 세포가 활동하면서 생기는 찌꺼기로 세포막을 손상시키는 과산화수소, 수산화 라디칼 등이 대표적이다. ＊막전위(Membrane Potential) : 이온을 띠는 다른 두 용액이 막을 사이에 두고 접할 때 생기는 전위차 ○ 원래 정상세포의 막전위는 –70 ∼ –100mV로 유지되나, 비정상적인 막전위 발생으로 세포가 병들게 되면 미토콘드리아 활성도가 떨어지면서 ATP 생산량이 줄어들게 되고 에너지가 저하돼 세포막에서 일어나는 Na, P, CI, Ca 등 이온들의 원활한 교환이 이루어지지 않게 되어 결과적으로 세포 전기량이 감소하며 세포 활성도가 낮아지게 된다. ○ 세포주 실험에서는 모든 비스페놀이 50 µM∼500 µM 농도에서 용량 의존적 방식으로 세포 생존력이 심각하게 감소하는 현상을 확인하였다. 특히, TMBPF는 미토콘드리아 활성산소 및 막전위 개방을 크게 증가시킨 유일한 비스페놀임을 확인하였다. ○ 이러한 연구 결과는 BPA 대체물질들도 생식, 발달, 노화와 미토콘드리아의 독성학적 영향을 주고 있어 잠재적으로 유해한 생리학적 영향을 미칠 수 있음을 확인할 수 있다. □ 안전성평가연구소 경남바이오헬스연구지원센터 허정두 센터장은“이번 연구를 계기로 향후 비스페놀 대체물질의 유해성에 대한 다양한 연구가 필요하다.”라며“꼬마선충모델 시스템을 활용한 내분비교란물질에 대한 연구를 지속적으로 진행할 예정이다.”라고 말했다. □ 한편, 해당 연구는 경남바이오헬스연구지원센터와 플로리다 대학교에서 공동으로 수행하였으며, 독성학 저널 분야 세계적 학술지인‘Toxicology’에 승인되어 9월에 발표되었다. ＊논문명 : Comparative toxicities of BPA, BPS, BPF, and TMBPF in the nematode Caenorhabditis elegans and mammalian fibroblast cells - 제 1저자 : 현문정(안전성평가연구소) - 교신저자 : 허정두(안전성평가연구소), 한성민(플로리다대학교)  

□ 안전성평가연구소(소장 정은주) 전북분소는 정읍시(시장 유진섭)와 손을 맞잡고 지역 청년자립기반 형성을 위한 청년 창업의 길을 확대하고자 17일 전북(정읍) 상생지원센터 운용을 위한 업무 협약을 체결하였다. □ 정읍시 첨단과학산업단지에 위치한 안전연 전북분소(분소장 한수철, 이하 안전연 전북분소)는 독성연구 분야 국내 유일의 정부출연연구기관으로서 흡입독성연구 및 영장류, 미니픽 등 중대형 실험동물을 활용한 독성연구를 수행하고 있으며 특히, 환경부 가습기살균제 보건센터로 지정받아 다양한 호흡기질환 연구 뿐만 아니라 감염병 대응을 위한 연구를 활발히 수행하고 있다. ○ 최근에는 정읍시에서 중점적으로 추진하는 동물의약품 개발 연구 및 축산악취저감기술 개발 등 다양한 융·복합 연구를 계획하고 있다. □ 안전연 전북분소가 보유한 기술이 지역사회에 실질적인 도움이 될 수 있도록 연계 방안을 모색하다 정읍시 청년창업과 지역 산업 생태계를 활성화 하기 위해 정읍시와 상호 협력해보자는 의견이 일치되어 이번 협약을 체결하게 되었다. □ 상생지원센터는 2022년 본격적으로 운영되며 청년창업의 기틀을 마련하고자 정읍시에서 상생지원센터 운영에 대한 지원과 입주 청년을 모집·관리하며, 안전연 전북분소는 상생지원센터 공간제공, 기술이전 등을 지원한다. □ 이번 협약을 통해 지역인재를 육성하고 전문인력을 양성하여 기술창업, 창업기업 인력지원, 지역인재 채용의 선순환 효과를 가져올 수 있을 것으로 기대된다. □ 한수철 분소장은“안전연 전북분소가 가지고 있는 우수한 인력과 시설 인프라 및 전문기술을 활용하여 청년 인재를 육성함으로서 지역 산업 성장에 기여하도록 협력해 나가겠다.”고 말했다. □ 유진섭 시장은“이번 협약을 통해 안전연 전북분소의 최고의 과학기술을 활용한 새로운 아이템으로 청년 창업을 지원하여 지역주도형 창업 성장을 할 수 있는 계기를 마련하였다.”고 말했다.

안전성평가연구소(소장 정은주)는 9월 15일(수) 자로 인사를 발령함에 따라 다음과 같이 안내합니다.   인사발령(시행일자 2021. 9. 15.일, 총 16명)   [규제독성연구부장] 한강현 [독성기전연구부장] 이병석 [융합독성연구부장] 정경진 [중개독성연구부장] 황경화 [생체유해성연구부장] 양영수 [연구전략실장] 남주곤 [국가독성정책센터장] 강선웅 [전북상생지원센터장] 한수철 [인체위해성평가센터장] 김성환 [경남바이오헬스연구지원센터장] 허정두 [생태위해성평가센터장] 김수연 [환경안전성평가센터장] 김종환 [환경독성영향연구센터장] 박준우 [연구기획팀장] 유창원 [연구관리팀장] 유병아 [연구성과확산팀장] 유희진 

□ 안전성평가연구소(소장 정은주)는 차세대 독성 연구를 통해 사회문제 해결형 연구의 선도적 수행을 위한 미래융합독성연구동(Future  Convergence Toxicology Research Building)을 새롭게 확충하고 9월 9일(목) 11시에 준공식을 개최한다. □ 미래융합독성연구동은 ▲ AI 기반과 빅데이터 통한 글로벌 선도 독성 예측 기술 개발 ▲ 국민의 안전·안심을 위한 생활 속 독성 및 안전성  연구 ▲ 국내·외 관련 기관과의 협력관계 통한 차세대 독성연구 기술 활성화 체계 구축 등의 역할과 기능을 수행해 나가며, 국민 생활 속 안전⋅위해 이슈에 적극적이고 선제적으로 대응함으로써 독성연구의 주요 성과를 도출할 핵심 인프라로 활용될 것으로 기대된다. □ 이번 새로 준공된 미래융합독성연구동은 건축면적 1,364㎡, 연면적 2,540㎡의 지하 1층, 지상 2층의 규모로 약리중독성연구그룹, 분자독성연구그룹,독성정보연구그룹, 세포모델연구그룹의 연구를 위해 활용된다. □ 미래융합독성연구동은 1986년에 완공된 안전성약리연구동을 새롭게 확충한 건물로, 1986년부터 약 30년간 GLP(Good Laboratory Practice, 비임상시험 시설기관 지정) 연구를 수행함으로 1988년 보건복지부 GLP 적격시험기관 인증, 국내 최초 미국 FDA 실태조사 등을 통해 국내 비임상 산업의 성장을 이끌어 왔다. □ 향후 미래융합독성연구동은 안전성약리, 의존성 및 뇌신경독성 분야의 연구와 BT-IT 융합 기반의 빅데이터와 인공지능 시스템, 시뮬레이션 모델 및 AOP 연구 등의 독성예측기술 뿐만 아니라 줄기세포, 오가노이드 등의 생체모사 모델을 활용한 독성평가 기술개발, 대체 평가 기술 연구 등을 수행해나갈 예정 이다. □ 이를 통해 국민생활 밀착형 생활환경화학물질 독성연구 뿐만 아니라, 글로벌 선도형 인체독성 예측 기술 분야를 개척함으로 미래 독성연구를 새롭게 이끌어 갈 계획이다. □ KIT 정은주 소장은“이번 미래융합독성연구동 준공이 사회 문제를 해결하는 차세대 독성연구, 미래 변화를 대응하는 예측 독성연구의 전환점이 되어 KIT가 국민건강과 안전사회 실현을 위한 독성 연구기관으로서 역할을 강화할 수 있기를 바란다.”라고 말했다. □ 한편, 미래융합독성연구동은 우리나라 최초의 청정동물시설(Specific Pathogen Free, 특정병원균부재)로서 안전성평가연구소 GLP의 시초가 되는 역사적인 건물이다. □ 또한 미래융합독성연구동(Future Convergence Toxicology Research Building) 건물 명칭은 지난 4월에 전 직원을 대상으로 공모전을 실시한 바, 공개투표를 통해 최우수로 선정된 당선작이다.

□ 국내 연구진의 환경독성연구 기술력으로 새포아풀(Annual Bluegrass)을 제거하는데 효과적인‘메티오졸린(Methiozolin)’을 어류에 노출시킴으로서 독성과 축적성, 어류 내 대사작용을 규명하였다. □  메티오졸린은 골프장과 축구장, 가정의 정원 등 다양한 잔디밭에서 사용 가능한 제초제이며, 잔디병 유발의 숙주 역할을 하는‘새포아풀’을 선택적으로 제거할 수 있어 방제에 효과적인 물질이다. □  해당 연구를 수행한 안전성평가연구소(소장 정은주) 경남분소는 국내에서 유일하게 방사성동위원소 물질로 화학물질의 물리·화학적 특성 확인과 환경(토양, 수중 퇴적물, 어류 등) 내 이동성, 축적성 그리고 분해성 등의 환경거동 관련 연구를 수행할 수 있는 실험실을 구축하고 있으며, 이를 토대로 국제 환경독성시험 분야의 GLP 등록 자료 생산은 물론 환경유해성평가 연구를 활발하게 수행하고 있다. □  국제적으로 생물농축성시험은 OECD 시험가이드라인에 따라 방사성동위원소로 표지된 물질을 사용하여 수생생물에 노출된 화학물질의 정확한 축적성과 대사산물의 발생량 및 생성경로를 규명하도록 제시하고 있다. ＊생물농축성시험 : 화학물질이 수생식물에 미치는 농축성을 확인하는 실험으로 주로 어류나 갑각류 등을 이용한다. ＊방사성동위원소 : 동위원소들 중 불안정하여 알파선(α선), 베타선(β선), 감마선(γ선) 등의 방사선을 방출하고 쪼개지는 원소들을 말한다. □  해당 연구를 공동으로 수행한 ㈜목우연구소는 국내 기업 최초로 2019년 12월, 메티오졸린을 미국 환경보호청(EPA, Environmental Protection Agency)에 등록하여 상용화 승인을 받았다. □  또한 지난 해 3월에는 안전성평가연구소에서 자체 개발한‘호기성 및 혐기성 토양 대사 시험장치(특허번호 제10-1597514호)’를 이용한 기술을 통해 수중 퇴적물 대사 시험을 수행하여 메티오졸린이 물 속과 토양 퇴적물에서 축적되지 않고 분해되는 것을 확인한 바 있다. □  환경화학연구그룹(그룹장 김종환) 연구팀은 메티오졸린의 어류를 통한 생물농축성시험을 위해 송사리(Oryzias latipes)의‘96-h 반수치사농도(LC50 : 약 2.2mg/L)’를 기준으로 2.0ng/L 과 20.0ng/L의 두 농도를‘생물농축성 유수식 장치(특허 제10-1439105호)’를 이용하여 어류에 노출 시켰다. ＊반수치사농도(Median Lethal Concentration, LC50) : 물고기나 수생생물이 물질에 노출되었을 때 50%가 죽는 독성물질의 농도 ○  그 결과 메티오졸린이 어류 노출 시 매우 빠르게 축적되지만 노출된 2일 이후부터 어류 내의 축적 농도가 일정하게 유지되는 것을 확인할 수 있었다. ○   또한 어류 내 축적된 메티오졸린은 배출단계의 2일 이후에는 약 70%가 배출되었으며, 21일 후에는 약 95%가 배출됨을 확인하였다. 이러한 연구결과를 통해 메티오졸린이 어류 농축에 의한 독성 우려가 없는 것으로 평가할 수 있다. ○ 메티오졸린은 어류의 축적성을 나타내는 생물농축계수(BCF : Bioconcentration Factor) 값이 약 250∼260 으로서, 생물 농축성이 현저하게 낮음을 확인하였다. BCF 값이 2,000 이상일 경우에 어류에 축적성이 있는 물질로 판단하며, 5,000 이상일 경우에는 매우 축적성이 높은 물질로 판단한다. □ 위 연구 내용을 통해 메티오졸린은 노출 이후 대부분 배출되며 어류 내 축적된 경우는 대사작용에 의해 다양한 대사산물로 분해된다는 것을 알 수 있다. 대부분의 대사산물은 미량의 대사산물로 구성된 것으로 메티오졸린 구조에서 전환되어 생성됨을 규명하였다. □ 안전성평가연구소 환경화학연구그룹 김종환 그룹장은“이번 연구를 통해 메티오졸린이 국내 최초로 미국 EPA에 정식 등록됨에 따라 국제적으로안전성평가연구소의 화학물질에 대한 어류 축적성 및 대사작용 규명에 관한 기술력을 인정받은 계기가 되었다.”라며“방사성동위원소를 이용한 농약 및 살생물제에 대한 연구 활동을 국제적으로 더욱 활발히 수행할 예정이다.”라고 말했다. □  한편, 해당 연구 결과는 메티오졸린의 미국 환경보호청(US-EPA) 등록자료로 사용되었으며 농업/식품화학 저널 분야 세계적 권위지인‘Journal of Agricultural and Food Chemistry(JAFC)에 승인되어 8월 Supplementary journal cover로 채택되었다. ＊논문명 : Bioconcentration and Metabolism of the New Herbicide Methiozolinin Ricefish (Oryzias latipes) - 제 1저자 : 김종환(안전성평가연구소) - 공동저자 : 정성훈(안전성평가연구소), 김수연(안전성평가연구소), 권영상(안전성평가연구소), 황기환(목우연구소), 임종수(목우연구소) - 교신저자 : 서종수(안전성평가연구소)

□ 안전성평가연구소(소장 정은주)는 임신한 실험동물을 통해 비스페놀A에 노출되었을 때, 태아의 뇌 발달 단계에서 신경세포의 생성 및 기능에 독성 영향을 미침으로 행동장애까지 유발할 수 있음을 확인하였다고 밝혔다. □ 이번 연구로 임신 중 화학 물질의 노출이 태아의 뇌 발달에 미치는 영향을 평가할 수 있는 연구의 기본적인 플랫폼 구축이 가능해짐에 따라 향후 뇌 질환과 유해화학물질 간의 인과관계 규명을 위한 툴로 활용될 것으로 기대된다. □ 해당 연구는 ‘임신 중 Bisphenol A(BPA) 노출이 태아의 뇌 발달에 미치는 영향평가’(한국연구재단) 개인기초 중견연구와 기관 주요 사업의 ‘생활환경 유해물질 대체 친환경 신소재 개발 및 플랫폼 구축’ 연구 결과로 인지뇌과학 분야 상위 10% 이내 권위지인 ‘Cerebral Cortex에 6월 게재 되었다.      ＊논문명 : Maternal Bisphenol A (BPA) Exposure Alters Cerebral Cortical Morphogenesis and Synaptic Function in Mice       - 주 저자 : 현성애(안전성평가연구소), 고문이(안전성평가연구소)             - 교신저자 : 가민한(안전성평가연구소) □ 비스페놀 A(Bisphenol A, BPA)는 플라스틱제품 제조 뿐만 아니라 식품캔, 의료기기, 영수증 등 일상생활에 널리 사용된 화학물질로서 동물이나 사람의 체 내로 유입될 경우 내분비계의 정상적인 기능을 방해하거나 혼란시키는 내분비 교란물질로 작용한다. □ 이와 관련한 연구로 BPA를 낮은 수치로 실험동물에 노출하였을 때 당뇨병, 유방암, 생식계 이상, 비만, 신경학적 문제를 발생시킨다는 결과가 보고되어 있다. □ 또한 2011년 미국에서 임산부에 노출된 화학 물질 수를 조사하였을 때 여성의 96%에서 BPA가 발견되었으나 지금까지 임신 중 BPA의 노출에 의한 태아의 뇌 발달에 미치는 영향에 대한 연구는 부재한 실정이다. □ 약리중독성연구그룹 연구팀은 실험동물(랫드)을 통해 임신 중 모체가 BPA에 노출되었을 때 태아의 뇌 발달 단계에서 신경세포의 생성과 기능에 미치는 독성을 분자생물학적, 전기생리학적, 행동학적으로 확인하였다. ○ 분자생물학적 시험 결과, 임신 중 BPA 노출로 태아의 뇌에서 신경세포의 생성이 억제되어 신경세포 수가 감소되었으며 시냅스의 형성에 영향을 미쳐 시냅스 기능이 저하됨을 밝혀냈다. ○ 태아의 뇌 신경세포 발달은 미각과 후각, 청각 등 감각기관 발달 뿐만 아니라 기억력, 사고력 발달을 위한 복잡한 연결망이 만들어지는데 중요한 역할을 한다. ○ 따라서 BPA 노출로 태아의 뇌 신경세포가 발달하지 못하는 경우 각종 신경질환이나 발달장애로 다양한 뇌 신경 질환으로 인지능력, 운동기능 저하 등이 발생하게 된다. □ 또한 임신 중 BPA 노출로 태아의 대뇌피질 형성에 영향을 미침으로 정상적인 대뇌피질의 두께보다 얇아진 것을 확인하였다. 대뇌피질은 뇌에서 개괄적인 인지능력과 의사결정을 담당하는 부위로 대뇌피질의 두께 감소는 인지기능 저하에 영향을 주게 된다.      ＊대뇌피질(Cerebrum cortex) : 대뇌 표면에 1.5 ∼ 4mm정도 두께로 이뤄진 신경세포의 집합이며 이는 전두엽, 두정엽, 측두엽, 후두엽으로 나뉜다. 대뇌피질의 90%는 신피질이 차지하고 있다. □ 시냅스(Synapse)란 서로 다른 신경세포(Neuron)들이 접합하는 부위로, 한 신경세포에 있는 흥분이 다음 신경세포로 전달되는 역할을 한다. 연구 결과, BPA 노출에 따라 흥분성 시냅스가 대조군 대비 32% 감소함을 확인하였으며, 태아의 뉴런 수상돌기 길이가 22%가 감소하였다. 뉴런의 수상돌기에는 가시돌기가시가 최대 1만개 발생하게 되는데, 가시돌기가시 감소는 뉴런의 연결이 적어지게 됨에 따라 학습 저장 장소가 줄어들게 되는 결과로 이어지게 된다. □ 이러한 BPA 노출에 의한 비정상적인 태아의 뇌 발달은 정상 뇌에 비해 자가포식(Autophagy) 활성화가 원인으로 작용하였음을 확인하였으며, BPA 노출에 의한 신경세포의 감소는 자가포식억제제인(3-Methyladenine) 처리에 의해 회복되었다. 이는 BPA 노출이 신경 증식을 감소시키는 것을 보여준다. □ 또한 전기생리학적 연구를 통해 BPA의 노출이 신경 신호 활성에 미치는 영향을 평가한 결과, 신경세포의 신호전달이 동시에 일어나는 빈도수가 감소하여 결과적으로 신호전달 활동이 감소하는 것을 확인하였다.＊자가포식(Autophary) : 세포가 살아가는 과정에서 불필요하거나 가능하지 않은 세포 구성 성분을 자연적으로 파괴하는 매커니즘 이다. ○ BPA 노출에 대한 행동학적 연구 연구를 위해 실험동물의 행동반응 조사와 사교성테스트를 실시한 결과, 비정상적인 뇌 발달은 향후 청소년기의 과잉행동 및 사회성 결여와 같은 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD)로 이어질 수 있음을 시사하고 있다. □ 안전성평가연구소 약리중독성연구그룹 가민한 박사는“이번 연구는 최근 BPA의 유해성에 대한 관심이 증가함에 따라 인체 일일 노출 허용량 설정 시 직접 노출 뿐 아니라 임신 중 태아 노출과 같은 간접 노출에 의한 2차 부작용을 포함한 위해성 평가의 필요성을 제시한 점에서 의미가 있다.”라며“신경학적 연구에서부터 신체적 행동장애까지 이르는 전 과정에 대한 영향평가를 수행한 점에서 가치가 있다.”라고 말했다.