Bioaccumulation of Pesticides in Marine Organisms and Associated Health Risks: The Case of Crabs from the Coastal Areas of Larache, Morocco.

기술 요약: 모로코 라라슈(Larache) 해양 생물의 농약 생체 축적 및 관련 건강 위험

문제 제기
집약적인 농업 활동의 영향을 받는 연안 생태계는 농약 유출수의 주요 수용체 역할을 한다. 유역에서 해안 해양 환경으로의 농약 잔류물 전이는 잘 입증되어 있으나, 모로코 연안 지역의 저서 해양 생물 내 이러한 오염 물질의 생체 축적과 그에 따른 소비자 대상의 건강 위험에 관한 데이터는 매우 부족한 실정이다. 특히, 광범위한 관개 농업이 특징인 북서부 모로코의 루코스(Loukkos) 분지는 식물 보호제 잔류물이 해양 환경으로 유입되는 잠재적 근원지를 나타낸다. 그러나 해양 갑각류(게)로의 농약 전이 정도와 현지 인구에 미치는 비발암성 및 발암성 위험에 대한 연구는 여전히 미비하다. 이러한 데이터의 공백은 생태계 보호와 공중 보건 안전을 위한 효과적인 관리 전략 수립을 제한한다.

연구 방법론
본 연구는 현장 채집, 첨단 분석 화학, 결정론적 건강 위험 평가를 결합한 다각적 접근 방식을 채택하였다:

• 연구 지역 및 채집: 2025년 3월부터 6월 사이 모로코 라라슈의 대서양 연안을 따라 샘플링 캠페인을 수행하였다. 서로 다른 생태적 지위(연안, 에스추어리, 심해 서식지)를 나타내는 6종의 게(Callinectes sapidus, Carcinus maenas, Maja brachydactyla, Portumnus latipes, Pachygrapsus marmoratus, Uca tangeri)를 채집하였다.
• 분석 절차: 연질 조직을 균질화한 후, QuEChERS 기반법을 사용하여 농약 잔류물을 추출하고 정제하였다. 분석은 탠덤 질량 분석기가 결합된 가스크로마토그래피(GC-MS/MS)를 통해 수행되었다. 분석 대상은 다양한 화학적 계열에 속하는 203종의 농약이다.
• 품질 관리: 5단계 검정 곡선(R² > 0.98), 안정성 대조군 및 내부 대조군을 통해 분석 신뢰성을 확보하였으며, 회수율은 70%에서 120% 사이였다.
• 건강 위험 평가:
  • 비발암성 위험: 측정된 식용 조직 내 농도를 바탕으로 일일 섭취량(EDI)을 계산하였다(평균 어류 섭취량인 일일 0.05 kg/day를 기준으로 하며, 체중은 아동 45.5 kg, 성인 70.7 kg으로 설정). 위해 지수(HQ)는 EDI를 일일 허용 섭취량(ADI)과 비교하여 결정하였다. 또한 누적 위해 지수(HI)도 산출하였다.
  • 발암성 위험: US EPA IRIS 데이터베이스에 암 발생 경사 계수(CSF)가 존재하는 농약에 대해, EDI에 CSF를 곱하여 발암 위험(CR)을 추정하였다.

주요 결과

• 오염 프로파일: 스크리닝 된 203종의 농약 중 32종의 화합물이 게 조직에서 검출되어 다중 잔류물 오염을 나타냈다. 잔류물의 다양성은 종에 따라 달랐으며, C. sapidus가 가장 많은 검출 수(26종)를 보였고, 그 뒤를 P. marmoratus(21종)와 C. maenas(19종)가 이었다.
• 농도 수준: 측정된 농도는 0.010 ~ 0.359 mg/kg 범위였다. 메타자클로르(metazachlor), 프로파클로르(propachlor), 프로파기트(propargite)를 포함한 여러 화합물이 특정 종에서 0.1 mg/kg을 초과하였다. 특히, U. tangeri는 메타자클로르에 대해 0.359 mg/kg이라는 가장 높은 최대 농도를 보여 해당 종의 높은 생체 축적 잠재력을 시사하였다.
• 화학적 계열: 오염 프로파일은 최근의 농업적 유입을 나타내는 클로로아세트아닐라이드(예: 알라클로르, 메타자클로르)가 지배적이었다. 유기염소계 화합물(예: DDT, DDE, DDD) 또한 널리 발견되어 역사적 잔류성을 반영하였다. 유기인계 화합물은 불균일한 발생 양상을 보였으며, 피레스로이드계는 드물게 검출되었다.
• 규제 준수: 검출된 여러 농약이 수산물에 대해 규정된 (EC) No 396/2005의 최대 잔류 허용 기준(MRL)인 0.010 mg/kg을 초 exceed하였다.
• 비발암성 위험: 모든 개별 위해 지수(HQ)는 성인과 아동 모두에서 1 미만이었다. 누적 위해 지수(HI)는 아동의 경우 0.411, 성인의 경우 0.263으로, 현재의 복합 노출이 즉각적인 비발암성 건강 위험을 초래하지는 않는 것으로 나타났다.
• 발암성 위험: CSF 값이 존재하는 7종의 농약에 대해 분석을 수행하였다. 이 중 6종이 통상적인 허용 임계치인 1×10⁻⁶을 초과하였다. 프로파기트(Propargite)가 가장 높은 위험(아동 기준 CR = 3.97×10⁻⁵)을 나타냈으며, 지속성 유기염소계 화합물(DDE-p, p', DDT-p, p' 등)이 그 뒤를 이었다. 이러한 수치는 잠재적인 장기적 위험을 나타내지만, 규제 조치 임계치인 1×10⁻⁴보다는 낮았다. 아동은 낮은 체중과 높은 민감도로 인해 성인보다 체계적으로 높은 위험(1.5~1.6배)에 노출되었다.

주요 기여
본 연구는 루코스 연안 분지의 게 조직 내 농약 생체 축적과 그에 따른 인체 건강 위험에 대한 최초의 통합적 평가를 제공한다. 본 연구는 다음과 같은 방식으로 모로코의 육상 농업 오염과 해양 식품 안전 사이의 간극을 메운다:

1. 생태적으로 구별되는 6종의 게에 대한 다중 잔류물 오염을 정량화하였다.
2. 최근의 농업용 농약과 역사적으로 잔류하는 유기염소계 화합물의 공존을 입증하였다.
3. 특정 인구 집단(성인 vs 아동)에 대한 급성/비발암성 위험과 만성/발암성 위험을 구분하는 정량적 위험 평가를 제공하였다.

의의 및 주장
저자들은 본 결과가 현재의 농업 관행과 과거의 오염 모두에 의해 유발되는 루코스 연안 시스템 내 저서 생물의 지속적인 오염을 강조한다고 주장한다. 본 연구는 비발암성 위험이 현재로서는 수용 가능한 수준이라고 결론짓는 한편, 특히 아동에게서 나타나는 발암성 위험이 1×10⁻⁶ 임계치를 초과한다는 점은 무시할 수 없는 장기적 건강 우려를 시사한다고 밝히고 있다.

본 논문은 다음과 같은 필요성을 강조한다:

• 모로코 연안 지역의 환경 모니터링 프로그램 강화.
• 인접 농업 구역에 대한 농약 사용의 엄격한 통제.
• 오염원을 완화하기 위한 통합 관리 전략의 시행.
• 취약 계층에 대한 건강 위험 악화를 방지하기 위한 지속적인 감시.

본 연구는 현재의 급성 독성 규제 임계치는 충족되더라도, 만성적인 발암 잠재력이 수산 자원의 위생 안전을 보장하기 위한 선제적 관리를 요구한다는 점을 강조하며, 모로코의 유역-연안 구역 연속성을 이해하는 데 있어 중요한 단계임을 자처한다.