Tissue-Specific Microplastic Burden, Concentration and Size Distribution in Labeo rohita from Taunsa Barrage, a Ramsar Wetland in Pakistan
본 연구는 타운사 배리지(Taunsa Barrage)의 로히tius 라베오(*Labeo rohita*)에서 미세플라스틱 분포가 조직 유형에 따라 유의미하게 달라지며, 위장관이 가장 높은 절대적 부담량을 보유하는 반면 아가미와 근육은 각각 가장 높은 질량 정규화 농도와 가장 작은 입자 크기를 나타낸다는 점을 밝힘으로써, 오염 위험을 정확하게 평가하기 위한 다중 조직 분석의 필요성을 강조한다.
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세계의 강과 호수에는 육안으로는 보이지 않지만 물과 퇴적물, 그리고 그곳에 사는 생물들의 몸속에 존재하는 침묵의 오염층이 가라앉아 있습니다. 이 오염물질은 미세플라스틱, 즉 5밀리미터보다 작은 아주 작은 플라스틱 파편들로 구성되어 있습니다. 이 입자들은 두 가지 방식으로 유입됩니다. 일부는 얼굴용 스크럽 같은 제품에 사용하기 위해 그렇게 작게 제조된 것이며, 다른 일부는 더 큰 플라스틱 제품들이 햇빛과 파도의 힘에 의해 시간이 흐르면서 분해된 결과입니다. 플라스틱은 내구성이 강하고 화학적 분해에 저항하기 때문에, 이 파편들은 수십 년 동안 지속되며 주변의 다른 해로운 화학 물질들을 흡수하는 스펀지 역할을 합니다. 물고기가 이 오염된 물을 헤엄치거나 노출된 먹이를 먹을 때, 이 입자들은 물고기의 몸속으로 들어갑니다. 과학자들은 물고기 안에 미세플라스틱이 들어 있다는 사실을 오래전부터 알고 있었지만, 한 가지 결정적인 질문이 남아 있습니다. 이 입자들이 물고기 내부로 들어간 후 정확히 어디로 이동하며, 그 답이 측정 방식에 따라 달라지는가 하는 점입니다.
연구팀은 파키스탄 타운사 배리지(Taunsa Barrage) 수역에서 발견되는 인기 있는 민물고기인 로후(rohu)를 연구하여 이 질문에 대한 답을 찾고자 했습니다. 이 지역은 거대한 강 시스템의 일부인 보호 습지로, 지역 사회를 지탱하는 주요 어업 구역입니다. 과학자들은 단순히 물고기 안에 플라스틱 입자가 얼마나 들어 있는지뿐만 아니라, 신체 각 부위에 얼마나 농축되어 있는지, 그리고 그 입자들의 크기는 어떠한지도 이해하고자 했습니다. 이를 위해 연구진은 30마리의 로후를 채집하여 위와 장, 아가미, 그리고 근육 조직이라는 세 가지 특정 부위를 정밀하게 조사했습니다. 근육은 사람들이 먹는 부분이며, 아가미와 장은 물 및 음식과 직접 상호작용하는 내부 기관입니다. 연구진은 플라스틱을 분리하기 위해 물고기 조직을 화학 용액에 녹였으며, 그 후 입자들을 크기별로 분류하고 특수 광원과 현미경을 사용하여 그 재질을 식별했습니다.
결과는 단순한 입자 개수 산출로는 놓쳤을 법한 놀라운 복잡성을 드러냈습니다. 연구진이 각 물고기에서 발견된 전체 플라스틱 조각의 수를 세었을 때, 소화관에 가장 많은 양이 들어 있었으며 평균적으로 물고기 한 마리당 약 10개의 입자가 발견되었습니다. 아가미에는 더 적게 발견되었고, 근육에는 가장 적게 발견되었습니다. 이는 음식을 삼키는 곳이 장이기 때문에 타당한 결과입니다. 그러나 과학자들이 조직의 무게를 기준으로 농도를 계산했을 때, 이야기는 완전히 뒤바뀌었습니다. 아가미는 무거운 근육이나 부피가 큰 장에 비해 매우 가볍기 때문에, 아가미가 물고기에서 가장 많이 오염된 부위로 나타났습니다. 아가미 조직 1그램당 입자 수는 장보다 약 6배 더 많았고, 근육보다는 200배 넘게 많았습니다. 이는 장이 가장 많은 총 입자 수를 포함하고 있긴 하지만, 아가미가 입자 밀도가 가장 높다는 것을 의미합니다.
입자의 크기는 이들이 물고기 몸속에서 어떻게 이동하는지에 대해 또 다른 뚜렷한 이야기를 들려주었습니다. 더 크고 거친 플라스틱 조각들은 주로 음식을 먹은 후 걸려 있을 가능성이 높은 소화관에서 발견되었습니다. 반면, 사람이 먹는 부위인 근육 조직은 아주 작은 입자들이 지배하고 있었습니다. 근육에서 발견된 플라스틱의 거의 절반은 50마이크로미터보다 작았는데, 이는 더 큰 조각들을 막아서는 생물학적 장벽을 통과할 수 있는 크기입니다. 반면 장에는 이러한 아주 작은 파편들이 거의 없었습니다. 이는 가장 작은 입자들이 물고기의 몸 깊숙이 침투하여 살코기까지 도달할 가능성이 가장 높으며, 큰 조각들은 소화계에 갇혀 있게 된다는 것을 시사합니다. 더욱이, 연구진은 물고기의 한 부위에 있는 플라스키의 양이 다른 부위의 양을 예측하지 못한다는 사실을 발견했습니다. 장에 플라스틱이 많은 물고기가 반드시 아가미나 근육에도 많은 것은 아니었는데, 이는 이 입자들이 삼켜진 후 한 기관에서 다른 기관으로 이동하기보다는 서로 다른 경로를 통해 물고기 몸속으로 들어올 수 있음을 나타냅니다.
연구는 또한 관련된 플라스틱의 종류를 식별하였으며, 폴리프로필렌과 폴리에틸렌이 세 가지 조직 모두에서 가장 흔한 재료임을 밝혀냈습니다. 이들은 포장용 필름과 봉투를 만드는 데 사용되는 플라스틱과 동일한 것으로, 일상적인 폐기물이 주요 오염원임을 시사합니다. 여기서 관찰된 오염 패턴은 인근 강 유역의 결과와도 일치하였으며, 이는 미세플라스틱이 물고기 내부에서 분포하는 방식이 국지적인 사고가 아니라 이 강 시스템의 지역적 특징임을 보여줍니다. 연구진은 단순히 입자의 총 개수를 세는 것과 같은 단일 측정 방식에 의존하는 것은 불완전한 그림을 제공한다고 결론지었습니다. 물고기와 이를 섭취하는 사람들에게 미치는 위험을 진정으로 이해하기 위해서는 과학자들이 총 개수, 조직 1그램당 농도, 그리고 입자의 크기를 함께 보고해야 합니다. 이 세 가지 정보가 모두 없다면, 오염이 어디에 가장 집중되어 있는지, 혹은 어떤 크기의 입자가 실제로 접시 위의 음식에 도달하고 있는지를 아는 것은 불가능합니다.
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