미세플라스틱, 토양 생태계 면역까지 위협… 지렁이도 감염 취약성 증가

토양 내 미세플라스틱에 노출될 경우, 생물체의 감염 방어 능력까지 저하된다는 연구 결과가 국내 연구진에 의해 확인됐다. 특히 토양 생태계의 주요 생물인 지렁이에서 면역 기능이 유의미하게 감소하는 것으로 나타나, 미세플라스틱이 생태계 면역 안정성에 미치는 영향이 과학적으로 입증된 셈이다.

건국대학교 안윤주 교수팀과 연세대학교 현영민 교수팀은 공동연구를 통해, 국내 서식종인 붉은줄지렁이가 미세플라스틱에 노출될 경우 감염에 취약해지는 면역 반응 저하 현상을 규명했다고 23일 밝혔다. 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구사업, 세종과학펠로우십, 집단연구사업의 지원으로 수행됐다.

지렁이 면역세포 중 하나인 아메보사이트는 외부 병원체를 탐지해 제거하는 식균작용을 수행하는데, 연구진은 형광도립현미경을 활용해 1μm 크기의 폴리스티렌 미세플라스틱에 노출된 지렁이 세포의 반응을 관찰했다. 그 결과, 아메보사이트가 미세플라스틱을 생체이물로 인지해 위족을 이용해 빠르게 내재화하는 반응이 확인됐으며, 이 같은 노출이 장기화되면 병원균 대응 능력이 뚜렷하게 저하되는 것으로 나타났다.

실험 결과에 따르면, 지렁이 면역세포가 미세플라스틱에 24시간 노출되었을 때 세포사멸은 관찰되지 않았지만, 대장균에 대한 식균작용은 1mg/L 농도부터 유의미하게 감소했다. 토양 노출 실험에서도 0.1% 농도의 미세플라스틱에 2주간 노출된 지렁이는 생존율에는 영향을 받지 않았으나, 면역세포의 식균작용은 40%, 음세포작용은 29% 각각 감소한 것으로 분석됐다.

이번 연구는 미세플라스틱 오염이 지렁이 면역 기능의 핵심인 식세포 반응에 직접적인 영향을 미친다는 사실을 실험적으로 입증한 첫 사례로, 토양 생태계 내 미세플라스틱의 생리·면역학적 위해성을 과학적으로 뒷받침한다는 점에서 의미가 크다. 연구진은 이러한 변화가 단순한 생존 여부를 넘어, 생물의 감염 방어 능력과 생태계 내 기능 수행에 본질적인 영향을 미칠 수 있음을 강조했다.

안윤주 교수는 “이번 연구는 토양에서의 미세플라스틱 면역독성을 실제 생물 체계에서 규명한 첫 사례로, 환경독성 평가에서 지렁이 면역 기능을 새로운 생물지표로 활용할 수 있는 가능성을 제시했다”고 밝혔다. 해당 연구 결과는 환경독성 분야 국제학술지 『Journal of Hazardous Materials』 온라인판에 3월 20일 게재됐다. ○ 플라스틱 시대(Plastic age)에 지속적으로 우려되고 있는 미세플라스틱 환경오염 시나리오에서 토양생태계 및 농업환경에서 중요한 대표적 주요 생물종인 지렁이가 병원균 감염에 취약해질 수 있음을 밝힌 연구로, 미세플라스틱의 환경오염에 대한 경각심을 일으키는 사례이다.