새로 정의된 발암물질 15가지

새로 정의된 발암물질 15가지

[출처 : NIH-National Institute of Environmental Health Sciences : 1998년 05월 14일]

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미국의 국립환경·보건과학연구소(National Institute of Environmental Health Sciences ; NIEHS)에 본부를 두고 있는 국립독물학프로그램(National Toxicology Program)에서는 5월 14일, 미 연방 정부의 발암물질 목록에 인체에 암을 일으킬 수 있는 물질로 15가지 물질을 새롭게 추가했다고 발표했다. 이전까지 미국 연방정부에 의해서 발암물질로 등록된 것들은 모두 184가지에 이른다. 이번에 추가된 발암 물질에는 디젤 연소결과 생성되는 물질들도 포함되어 있는 것으로 발표되었다. 이번에 새롭게 추가된 발암물질은 미국 의회에 제출될 "발암물질에 관한 제8차 보고서(Eighth Report on Carcinogens)"에 소개될 예정이다.

NIEHS 책임자인 케네스 올든(Kenneth Olden) 박사는 이번 보고서에 실릴 발암 물질들은 공중보건상 위험을 일으킬 수 있으면서도 지금까지 별다른 규제 대상에 오르지 않은 것들이 대부분이라고 밝혔다. 이번 보고서를 바탕으로 미국 의회에서는 아직까지 별다른 규제를 받지 않고 있는 발암 물질에 대한 새로운 규제 대책을 마련할 계획이다. 이번에 새롭게 발암 물질 반열에 오른 물질들이 모두 해롭기만 한 것은 아니라고 하는데, 올든 박사는 그 예로 면역억제제(immunosuppressant)로 널리 사용되는 사이클로스포린(cyclosporin)을 들었다. 사이클로스포린은 적절히 사용되면 치료제로 사용될 수 있지만, 그렇지 못할 경우에는 인체에 해를 입힌다고 한다. 사이클로스포린은 현재 각종 이식 수술 후 이식 기관의 거부 반응을 없애기 위해서 전 세계적으로 널리 사용되고 있다.

이번에 발암물질 목록에 오른 약물 가운데에는 종양억제제로 사용되는 타이오테파(thiotepa)도 포함되어 있다. 이 약물은 이전부터 잠재적인 발암물질로 알려져 있었다. 발암물질에 대한 이번 보고서는 국립 독물학 프로그램에서 작성했다. 이번 보고서 작성에는 NIEHS, 미국 국립 암연구소(National Cancer Institute), 미식품의약청(Food and Drug Administration), 국립직업안전·건강연구소(National Institute for Occupational Safety and Health), 환경보호청(Environmental Protection Agency), 독성물질·질환등록청(Agency for Toxic Substances and Disease Registry) 등이 도움을 주었다.

새롭게 발암물질로 보고된 물질들 목록은 다음과 같다. 발암물질 목록은 잠재적인 발암물질(anticipated human carcinogen)과 확정된 발암물질(known human carcinogen)로 구분되어 있다.

1. 확정된 발암 물질

(1) 사이클로스포린(cyclosporin) : 면역 억제제(immunosuppressive drug) (2) 타이오테파(thiotepa) : 유방암과 난소암, 림프종(lymphomas) 치료에 사용되는 약물. 이 약물은 자신의 골수를 사용해, 자가 이식 치료를 받은 난치성, 악성 종양 환자에게 사용하는 사이클로포스파미드(cyclophosphamide)와 함께 복합적으로 많이 사용된다.

2. 잠재적인 발암 물질

(1) 아자시티딘(azacitidine) : 급성 백혈병(leukemia) 치료제. (2) 파라-클로로-오르소-톨루딘(p-Chloro-o-Toluidine)과 이 물질의 염산염(HCl salt) : 이 물질들은 면직물(cotton)과 아세테이트 실크(silk acetate), 나일론에 사용하는 아조 염료(azo dyes)를 만드는데 사용된다. 또한 살충제로 사용되는 클로르디메폼(Chlordimeform)의 대사 산물이기도 하다. (3) 클로로조토신(chlorozotocin) : 위암과 대장암, 췌장암, 폐암, 흑색종(melanoma), 다발성 골수종(multiple myeloma) 등을 치료하는데 사용되는 항암제. (4) 단츠론(danthron) : 단트론(dantron)이라고 불리며, 동물 실험 결과 암을 유발할 수 있다고 밝혀진 이후 수년 전 이미 시장에서 자취를 감춘 완하제(laxative). 이 물질은 염료를 제조하는 과정에서 발생하는 중간 대사 산물이기도 하다. (5) 1,6-디니트로피렌(1,6-dinitropyrene) : 상업적으로 사용된 적은 없지만 디젤 연료의 연소 결과로 대기 중에서 검출되는 물질. (6) 1,8-디니트로피렌(1,8-dinitropyrene) : 디젤 연료 연소 결과 생성되며, 대기 중에서 검출됨. (7) 분산 파랑 염료 1(disperse blue 1) : 안트라퀴논(anthraquinone) ⊙ 계열 의 염료로 머리 염색약과 염색된 천(fabric)과 플라스틱에서 검출됨. (8) 푸란(furan) : 유기 화합물을 합성하고 생산하는 경우 발생하는 화학적 중간 대사물. (9) O-니트로아니졸(o-nitroanisole) :아조 염료를 만들 때 사용하는 o-아니시딘(o-anisidine)을 합성할 때 사용하는 전구 물질(precursor). (10) 6-니트로크리센(6-nitrochrysene) : 상업적으로 사용되지는 않지만 대기 중에서 검출되는 물질. (11) 1-니트로피렌(1-nitropyrene) : 상업적으로 사용되지는 않지만 대기 중에서 검출되며 디젤 연료 연소 후 생성됨. (12) 4-니트로피렌(4-nitropyrene) : 상업적으로 사용되지는 않지만 대기 중에서 검출되며 디젤 연료 연소 후 생성됨. (13) 1,2,3-트리코로로프로판(1,2,3-trichloropropane) : 폴리머 교차 결합 작용제(polymer crosslinking agent), 페인트와 니스(varnish) 제거제, 각종 용매와 그리스 제거제(degreasing agent)로 사용되는 물질. 이 물질은 미국 여러 지역의 식수와 지하수에서도 검출되고 있다.

이번 연구 발표에 대해 더 자세한 내용을 알고 싶은 사람들은 NIEHS의 웹사이트인 "http://ehis.niehs.nih.gov"나 "http://ntp-server.niehs.nih.gov"에 접속하면 된다. NIEHS에서는 이번 발표에 대한 인쇄물도 곧 발행해서 배포할 예정이다. - (cslee)

 

출처 : http://www.kordic.re.kr/%7Etrend/Content313/medicine11.html

 

 

식품속의 발암물질과 항암물질 : 합성 화합물은 더 위험한가?

 

1996년 미국 암학회에서는 555,000명이 미국에서 암으로 사망한다고 추산했다. 이 자료를 보면 미국 사람의 1/4명이 암이 발병하며, 4대암이라고 일컬어지는 폐암, 결장암, 유방암, 전립선암이 전체 암에 의한 사망의 반을 차지하며, 암은 사망의 원인으로 심장질환 (중풍은 3위이다.) 다음으로 2위이다.

무엇이 암을 일으키는 주요 원인인가? 오래전 세계 보건기구(WHO)는 암의 대부분은 생활 스타일이나 환경적인 요인이기 때문에 불가피하다는 결론을 내렸다. 이러한 결론은 많은 사람들에게 환경속의 요인을 찾아내도록 하는 연구를 자극했다. WHO가 환경이 암의 원인이라고 보게된 것은 20세기 초에 급작스러운 암의 발병 패턴이 변화한 것이다. 예를들어 20세기 초에는 위암이 가장 사망률이 높은 암의 하나이며 폐암이 드믈었으나 현재 위암의 드믈어지고 대신 폐암이 급속도로 증가한 것이다. 이러한 것은 개개인의 유전자의 영향으로 보기엔 너무 빠르기 때문에 환경적인 인자가 원인이라고 보게 되었다.

몇몇 암이 환경적 요인에 의해서 발생한다는 두 번째 증거로는 특정한 종류의 암의 발병 패턴이 전세계에 걸쳐 서로 다르다는 것이다. 이것은 그들의 유전적인 차이 때문으로 보기는 힘들었다. 특히 이민자의 경우는 한 두 세대안에 이민온 지역의 발병 패턴을 따르는 경향이 있었다. 가장 연구가 잘된 경우가 캘리포니아에 이민온 일본인을 대상으로 한 연구였다. 일본인은 캘리포니아에 살고 있는 일본인은 한 두세대만에 암의 발병 패턴이 다른 미국인과 거의 비슷해졌으나 현재 일본인은 미국과는 달리 위암이 상당히 많고 유방암은 극히 드믈다.

이러한 종류의 암의 발생 패턴의 차이는 이것이 유전전으로 타고나는 것이라고 보다는 환경인자의 변화가 원인이라고 새각하게 되었다.

그러나 현재까지 과학자들의 기나긴 그리고 온갖 노력을 다한 연구에도 불구하고, 담배가 폐암을 일으킨다는 것을 제외하고는 바로 이거다 할 정도로 암을 일으키는 결정적인 인자가 명확하게 밝혀진 것은 없다.

암을 발생시키는 요인은 여러 가지가 있으며, 그 중에 식사가 중요한 인자로 생각되며 아마 암의 1/3 정도는 식사 때문이라고 간주된다. 하지만 각각의 식사의 위험요소를 밝히는 연구는 매우 느리게 진행되고 있는 형편이다. 그리고 사람들이 알아야 할 중요한 사항으로 일반인의 생각과는 달리, 인간의 암이 갑자기 증가하지 않았다는 것이다. 몇몇 예외를 제외하고는 암에 의한 사망률은 현재 줄어들고 있다. 그리고 전립선암이 증가와 같은 몇몇 특정 암이 급격히 증가하는 것은 암이 발생했다기 보다는 암을 발견하는 기술이 진보된 것이 원인이라고 판단된다.

 

도대체 무엇이 발암물질이고 어떻게 확인하는가?

발암물질은 암을 일으키는 물질이다. 간단하게 들리지만 사실은 연구가들 사이에 어떤 물질을 발암물질로 부르는 것에 대해서 어떤 증거가 필요한 것인가에 대해서 논의가 분분하다. 역학조사를 통해서 인간에게 암을 발생시키는 물질들을 찾아내면 충분한 증거가 될 것이다. 하지만 역학조사로는 다른 많은 인자속에 숨어있는 아주 미약한 발암물질의 효과를 찾아내지 못한다. 뿐만 아니라 이 역학조사는 이미 알려진 물질에 대해서만 연구가 가능할 뿐이다.

최근에는 암을 확인할 수 있는 "biomarker"들이 발견함에 따라서 이러한 제한들이 어느정도 해소가 되고 암의 역학 조사에 많은 발전이 있었다.

인간에게 암을 일으키는 발암물질을 확인하는 가장 믿을 만한 방법은 동물 실험을 하는 것이다. 그러나 과학자들은 동물 실험에 대해서 몇가지 의문을 가지고 있다. 우선 동물과 사람이 유전적으로 완전히 일치하지 않는다는 점이고, 두 번째는 실험실에서 동물에게 노출되는 것과 생활에서 인간이 노출되는 정도는 같지 않다는 점이다.

이러한 기본적인 문제에 대해서 과학자들은 아직 합의를 하지는 못했다. 그러나 건강을 다루는 것에 대해서는 "신중"해야 하기 때문에 정부 기관은 가장 최악의 상황을 가정해서 규제를 하기 시작했다. 그러므로 정부의 규제는 어떠한 dose간에 그리고 어떠한 동물에서라도 암이 발생하면 발암물질이라고 규정한다.

그러나 발암물질을 확인하기 위한 실험들은 특히 식사에 포함된 발암물질을 측정하기 위한 실험에서는 매우 높은 함량을 먹이게 되며 종종 죽음에만 이르지 않을 정도로 높은 함량의 식사를 하게 된다. 일부의 경우는 식사가 아닌, 마시는 물, 흡입, 혹은 주사, 피부에 칠하기 등등으로 발암물질을 측정한다. 그러나 이러한 방법으로 식품의 발암물질을 찾아내는 것에 대해서는 부적절하다고 생각하고 있다.

동물에게 암을 발생시킬 수 있다면 인간에게 암을 발생시킬 수 있다고 생각된다. 규제를 목적으로 단 한종의 동물에서라도 암이 발생하면 그것으로 발암물질이라고 판단하는데 충분한 근거가 된다. 다른 동물에서 암이 발생하지 않았다는 반대 증거가 나온다고 해도 특히 최대 섭취량에 해당하는 양을 평생섭취시켜도 암이 발생하지 않는다고 해도, 인간은 이 세상에서 가장 민감한 동물이라는 것을 가정하기 때문에, 그 물질은 발암물질이 된다.

이러한 조작적 정의는 현재 미국 정부에서 규제기관에서 공중을 합성 화합물의 위험에서 보호하기 위해서 사용하고 있다. 그리고 이 글에서도 같은 정의를 사용할 것이다. 하지만 분명히 기억해야 하는 것은 이러한 물질들이 실제로 인간에게 암을 일으킨다는 확실한 증거들은 아직 거의 없거나 전혀 없다.

이러한 발암물질을 정의하는 방법은 최근까지 과학적인 지식이 부족해서 대부분의 발암물질이 자연계의 물질이 아니라 합성화합물이라고 생각했을 때까지 사용하였다. 이러한 정의에 따라서 신중하고 합리적인 사람이라면 동물 실험에서 발암물질이라고 알려진 물질은 사람들이 이 물질에 접촉하지 않게 규제를 해야한다. 그러나 이러한 접근 방식은 암에 대해서 지나치게 단순한 방법이었으며, 적은 수의 발암물질만 제거하면 암의 발생을 낮출 수 있다는 헛된 희망을 갖게 하였다.

우리는 요즘 발암물질이 몇몇 화합물이 아니라 아주 다양하며, 합성 화합물을 발암물질의 기준으로 동물 실험하는 것과 같은 기준으로 천연 물질을 실험하는 경우 자연에서 발견되는 물질들도 상당한 양이 발암물질이라는 것을 알고 있다. 우리는 이러한 자연적인 발암물질이 우리의 식사에 포함되어 있으며, 인간의 식사에 포함된 발암물질에 노출되는 것을 피할 길이 없다는 것을 알 게 되었다.

동물실험을 한 합성 화합물의 80%가 발암물질이었으며, 발암물질의 반은 최대 허용양으로 실험을 실시하였다.

그러나 인간은 합성 화합물보다는 자연의 화합물에 수천배나 더 많이 노출된다. 독성학자들은 합성 화합물에서 발암물질을 찾아낸 비율 만큼 자연의 화합물에서 발암물질을 발견할 수 있을 것이라고 예상하고 있다. 실제로 정부 규제기관의 정의에 따르면, 자연의 화합물의 절반이 발암물질이다.

부르스 에임즈 (Bruce Ames) 박사와 다른 독성학자들은 고농도 실험을 문제가 있으며, 고농도에 의한 세포 분열을 촉발시키는 것 자체가 암의 위험 요소라고 생각한다. 그러므로 발암물질을 말할 때 dose를 고려해야 한다는 것이다. 하지만 다른 독성학자들은 발암물질은 아무리 적어도 단 하나의 분자도 암을 일으키기에 충분하다고 믿기도 한다.

 

무엇이 mutagen이고 이것과 발암물질과의 관계는?

mutagen은 유전자에 돌연변이를 일으킬 수 있는 물질이다. 돌연변이를 일으키는 것은 실험실에서 확인할 수 있다. 이러한 돌연변이가 일어나면 대부분의 세포는 세포기관에 문제가 생겨서 죽게 되지만 일부는 정상세포를 암세포로 만들어서 인체의 통제를 벗어나서 암을 발생시킨다.

모든 암이 DNA의 변화 때문은 아니지만, 동물 실험에서 발암물질로 알려진 대부분이 돌연변이를 일으킬 수 있는 것으로 알려졌다. 이 관찰은 돌연변이를 일으킬 수 있는 물질은 암을 발생시킬 수 있다는 제안을 하게 되었으나 이 제안의 증거가 명확한 것은 아직 아니다. 그럼에도 불구하고 돌연변이를 검사하는 것은 동물 실험으로 발암물질을 찾아내는 것보다는 훨씬 쉽고 경제적이기 때문에 발암물질 여부를 확인하기 이전에 돌연변이를 일으키는가를 먼저 확인하게 된다.

현재 돌연변이 검사로서 가장 많이 쓰이는 것이 부르스 에임즈 박사가 발견한 Ames 테스트로 이 검사는 Salmonella typhimurim 이라는 박테리아를 이용한다. 일반적으로 mutagen이라고 하면 이 에임즈 테스트나 혹은 이와 유사한 다른 시험을 거친 것들이다.

 

식품속의 자연의 발암물질들과 독성물질

많은 사람들은 우리가 먹는 음식이 강력하고 해로운 발암물질이 포함되어 있다는 것에 대해서 불안해 한다. 그들은 이런말을 들으면 먹으면 위험한 식품의 리스트를 구해서 이를 피하려 한다. 하지만 이러한 태도는 필요하지도 가능하지도 않다. 어떤 사람도 모든 자연적으로 나타나는 발암물질이나 독성 물질을 피할 수 없다. 어떤 사람도 자연적으로 생성되거나, 조리과정에서 생기는 발암물질이나, 혹은 미생물의 분해로 생기는 물질들을 피할 수 없다.

이러한 1977년 리차드 홀 (Richard Hall)박사가 Nutrition Today에 발표한 훌륭한 논문에서 극적으로 보여지고 있다. 그는 비싼, 다양한 코스를 제공하는 레스토랑의 점심 식사 메뉴를 미국의 정부기관이 식품에 첨가되는 합성 화합물에 대해서 적용하는 기준을 가지고 자연적으로 나타나는 성분을 대상으로 분석했다.

홀 박사는 동물 실험 결과와 인간의 경험으로부터 건강에 부정적인 영향을 주는 성분에 대한 증거를 바탕으로 이러한 것이 포함된 음식을 제거하였다. 결국 마지막에는 홀 박사에게 남은 음식은 단 하나 hearts of pams salad(음식 이름)였다. 그가 이 특별한 음식이 남게 된 것은 이것의 성분에 대해서 거의 알지 못했기 때문이라고 지적했다. 만약 성분이 잘 알려졌다면 이 것도 아마도 독성물질을 포함하고 있었을 것이다.

홀이 점심 식사의 메뉴에서 제거한 것은 당근, 레디시 무, 양파, 올리브, 멜론, 햄, 새우 뉴버그 (새우와 소스의 다른 2가지의 성분이 테스트를 통과하지 못했다), 감자, 버터, 파슬리, 롤스, 브로콜리, 네덜란드 소스(4가지의 성분이 통과하지 못했다), 4가지 종류의 치즈, 바나나, 사과, 오렌지, 커피, 홍차, 우유, 와인, 그리고 물이었다. 어떤 음식은 발암물질을 포함하고 있었고 어떤 물질은 독성물질이 포함되어 있었다.

이글은 이러한 접근을 좀더 현대화하여, 성분에 대해서 명절의 음식을 가지고 모든 자연적인 독성물질을 다룰 것이다. 이러한 것은 대중들을 겁주기 위한 것이 아니라, 우리 인간이 항상 이러한 자연적인 독성물질에 노출되어 왔었으며, 항상 노출됨에도 불구하고 살아오고 있다는 것을 강조하기 위함이다. 홀 박사나 이 연구를 수행한 ACSH는 모두 이러한 음식을 먹지 말라고 촉구하는 것이 아니라 발암물질에 대한 과학적인 이해를 돕기 위한 것 뿐이다.

 

식품속의 자연적인 발암물질

식품속에서 발견되는 발암물질에는 다음과 같은 것들이 포함되어 있다.

니트로소아민과 전구물질

채소, 무, 셀러리, 상치, 시금치, 래디시 무와 대황(大黃, rhubard)에는 약 100g당 200 mg의 질산염(nitrate)이 포함되어 있다.

겨자, 케일, 터닙과 양배추 같은 십자화과 채소(배추도 십자화과이지만 자세한 자료는 없음)도 질산염(nitrate)의 함량이 높다. 이 화합물은 발암물질이 아니지만 입안의 침안과 장의 박테리아에 의해서 아질산염(nitrite)로 변화되며 이것은 다시 신체에 존재하는 여러 화합물과 반응하여 니트로소아민(nitrosoamine)이라고 불리는 화합물을 생성한다. 니트로소아민에는 여러 가지 종류가 있다. 이들중 300가지가 동물 발암 테스트를 실시하였으며, 대략 90%가 발암물질이었으며 그중 상당수가 강력한 것이었다.

아질산염은 이외에도 어류, 가금, 그리고 육류를 일부 포함되어 있다. 하지만 이 약은 상당히 적은 양이다. 미국 과학 아카데미는 구강과 식도에 노출되는 아질산염의 72%가 채소에서 오는 것이며, 육류에서 오는 것은 단지 9%에 지나지 않으며 육류는 주로 베이컨에서 오는 것이라고 추산했다. 미국 성인이 매일 100mg의 질산염을 섭취하고 아질산염의 섭취는 1mg 정도이고 이미 합성된 니트로소아민은 단지 1ug에 불과하다고 추산했다.

물론 위의 결과는 일반적인 식사를 하는 경우이고 일반인과 다른 예를들어 채식주의자들은 매일 268mg의 질산염을 섭취한다고 추산된다. 더군다나 비료의 사용으로 인하여 그 농도가 더 높아질 수도 있다.

사실 질산염이 니트로소아민으로 바뀌는 양은 매우 적다고 생각된다. 하지만 동물 실험에서 니트로소아민은 강력한 발암물질임이 드러났으며 일부 학자들은 식도암과 위암의 원인이라고 믿는 사람도 있다. 그러나 이러한 가정은 증명되지 않았으며, 오히려 반대이다. 최근 논문에 의하면, 위암과 타액의 질산염과 아질산염의 농도는 반비례 한다.

 

요리과정중에 발생하는 발암물질

숯불구이 혹은 훈연이나 튀길 때는 타거나 갈색변한 물질은 생겨나느데 이들은 강한 돌연변이원이다. 일부는 조리 과정에서 나온 연기나 타 버린 물질이 축적되는 것이지만 대부분은 단백질 성분이 분해되면서 나오는 것이다. 이렇게 타 버린 물질들을 분석한 결과 몇몇 화합물은 돌연변이를 일으키고 암을 일으키는 것으로 밝혀졌다.

이러한 화합물중 중요한 종류로는 heterocyclic amines가 있으며, 식품의 아미노산이 열을 받아서 생성되며, TrpP1, TrpP2, PhIP, IQ, 혹은 MeIQ등의 약자로 불리는 화합물들이다. 이러한 화합물은 박테리아를 이용한 돌연변이 실험에서 아플라톡신 정도 혹은 이보다 강력한 돌연변이를 일으킨다는 것이 발견되었다. 이들 모두는 발암물질이다. Heterocyclic amine은 석쇠구이를 한 소고기, 어류, 토스트, 빵 크러스트, 커피, 감자 튀김, 및 다양한 음식에서 발견되었으며 이것은 조리 온도와 관련이 있는 것으로 보인다. 낮은 온도에서 끓이거나 혹은 전자렌지를 사용하는 것보다 구이를 하는 경우 더 많은 heterocyclic amine이 발생한다.

또 다른 종류의 화합물에는 벤조피렌으로 대표되는 polycyclic aromatic hydrocarbon이 있다. 이것은 발암물질로도 작용하지만 다른 물질의 암을 일으키는 능력을 촉진시킨다.

 

아플라톡신 및 다른 곰팡이 독소

아플라톡신은 땅콩이나 옥수수 그리고 다른 곡류에서 특히 덥고 습도가 높을 때 자라는 Aspergillus flavus와 Aspergillus parasitus라는 곰팡이에서 생성되는 독소이다. 인간이 아플라톡신에 노출되는 것은 주로 적절하지 않은 보관과정중에 곰팡이에 의해서 생성되는 것 때문이다.

아플라톡신은 아주 잘알려진 발암물질이며 매우 독성도 강하다. 이중에 가장 널리 알려진 아플라독신 B1은 마우스, 랫, 햄스터, 무지개 송어, 오리, 마모셋, 기니픽, 양, 원숭이등에 암을 일으키며 특히 간암을 일으키는 것으로 밝혀졌다.

현재 이 물질은 엄격하게 규제를 받고 있으며, 아플라톡신 B1의 모든 식품에서 20 ppb(ppb는 ppm의 천분의 1)이하로 아플라독신 M1은 우유에서 0.5 ppb 이하여야 한다.

미국에서 아플라톡신의 양은 일반적으로 1-3ppb로 발견된다. 이 정도의 농도이면 인간에게 해가 없다고 생각된다. 하지만 이 농도로도 아플라톡신 B1에 가장 민감한 동물인 무지개 송어에서 암을 발생시킨다.

서아프리카와 중국 남부의 간암이 높게 발생하는 것은 아플라톡신과 관련이 있다고 생각되지만 정확한 것은 아니고 B형 간염이 원인 일 수도 있다.

Sterigmatocystin은 몇몇 곰팡이들에게서 생산되는 것으로 자가로 만든 햄, 살라미, 그린 커피 콩, 그리고 밀에서 발견된다. 이것은 쥐에게서 간암을 일으키며 아플라톡신의 1/10 - 1/100의 독성을 가진다.

옥수수는 종종 fumonisin으로 오염되기도 하는데, fusaria라는 곰팡이에 의해서 생성된다. 이 물질은 동물에서 암을 일으키며 인간에게 간암을 일으키는 것으로 생각된다.

 

식용 버섯의 하이드라진

마귀 곰보버섯(gyromitra esculenta),양송이(Agaricus bisporus), 표고버섯 (Cortinellus shiitake)등에는 하이드라진이라는 화합물이 들어있다. 이들중 상당수는 동물 실험 결과 강력한 발암물질이다.

마귀 곰보버섯은 11개의 하이드라진이 밝혀졌으며 이중 3개가 발암물질이었으며, 이중 한가지인 N-methyl-N-formylhydrazine은 100g 당 50 mg이 포함되어 있다. 이 물질은 0.02mg/mouse에서 폐암을 일으켰는데 이 정도면 사람이 식사때 한번 식사때에 섭취하는 양으로는 비슷하다. (물론 사람은 매일 섭취하지는 않지만) 다른 독소와는 달이 버섯의 독소는 대개 조리하면 상당량이 없어진다.

표고버섯에는 agritine이라는 발암물질이 들어있으며 이 역시 상당히 강한 발암물질이다.

 

Allyl Isothiocyanate

겨자와 horseradish의 강한 자극성 냄새를 일으키는 물질로 50-100 ppm정도 들어있다. 이것은 또한 브로콜리, 양배추와 rocket에도 들어있다. 쥐의 실험에서 발암성을 보였다.

 

Pyrrolizidine Alkaloids

허브차에 들어있는 화합물로 발암물질, 돌연변이원, 기형독성물질이며 만성적인 독성을 나타낸다. 이 물질들은 DNA를 cross-link 하기 때문에 세포 분열을 막는다. 간의 cirrhosis와 같은 간의 질병이나, veno-occlusive disease나 간암 같은 것이 이 물질을 가지고 있는 식물과 관련이 있는 것으로 보인다.

히스패닉이나 미국 원주민들이 허브를 많이 사용하고 의료혜택을 별로 받지 못하기 때문에 이 화합물에 취약하다.

 

고사리

고사리 (Pteridium esculentum 과 aquilinum)은 녹색으로 된 것을 그대로 먹기도 하고 샐러드에 넣기도 한다. 쥐에게 먹였을 때 bladder와 장에 암이 생겼다. 이것은 소, 양, 기니픽의 bladder암을 일으키며 일본 메추라기의 장에서 암을 일으켰다.

고사리에서 암을 일으키는 물질은 ptaquiloside로 강력한 sesqiterpenoid glucoside 이다. 이외에도 quercetin, kaempferol 및 플라보노이드의 돌연변이를 일으키는 다른 물질이 암도 일으키는 것으로 알려졌다. 또한 고사리에는 암을 발생시키는 탄닌도 포함되어 있다.

 

Safrole, Estrgole, Beta-Asarone 및 Isosafrole

이것들은 많은 양념과 허브와 몇몇 채소에 포함된 물질들로 서로 구조가 비슷하다. 이들은 모두 랫, 마우스에서 암을 일으켰다.

Safrole는 설치류에서 간암을 일으켰으며, 예전에는 향기를 내는 물질로 사용되었으나 1960년 이후로는 금지되었다. 그러나 이것은 nutmeg, mace, star anise, cinnamon(계피)과 후추등에 포함되어 있다.

Estragole은 tarragon, basil, fennel에서 발견되며, 쥐에서 간암을 일으킨다.

베타-asarone은 calamus의 주요 성분으로 vermouth의 쓴맛을 낸다. 이것은 쥐에서 장암을 일으켰다.

 

탄닌

탄닌은 커피, 차, 적포도주, 고사리, 그리고 다른 많은 식품에서 발견된다. 랫와 마우스에서 주사하여 실험한 결과 간암을 일으켰다. Transkei, 남 아프리카등에서 식도암이 많이 발생하는 것은 탄닌 함량이 높은 sirghum(수수) 때문으로 생각된다.

몇몇 탄닌은 항암제로 작용하기도 한다.

 

솔라렌

umbelliferous 식물, 예를들어 셀러리, 파스닙, 파슬리등의 식물에 널리 포함되어 있다. 이 물질들은 빛을 받으면 돌연변이를 일으킨다. 이러한 종류의 많은 화합물은 발암물질이기도 하다. 한때는 이 솔라렌이 유럽사람의 선탠 오일에 포함되기도 했다.

 

Ethyl Carbamate

이 물질은 빵, 요구르트, 간장, 맥주, 포도주등과 같이 발효음식이나 발효음료에서 많이 발견된다. 이 물질들은 다양한 조직에서 암을 발생시켰다.

 

에스트로젠 유사물질

환경호르몬은 최근들어 많은 관심을 받고 있다. 식물에는 에스트로젠과 유사한 물질이 많이 있다. 예를들어 genestein, coumestrol, estrone 및 mirestrol은 많은 식물 특히 호프, 콩, 알팔파등에서 발견된다. 이러한 물질들이 현재 암을 일으킨다는 증거는 없으나, 동물 유래의 에스트로젠을 대량으로 쥐에게 투여한 결과 호르몬에 민감한 기관에서 암이 발생했다. 이러한 물질들이 에스트로젠의 적절한 작용을 방해하기 때문에 암을 일으킬 것이라고 생각되고 있다.

하지만 많은 phytoestrogen은 오히려 항암기능을 가지기도 한다. 널리 알려진 항암 물질은 indole-3-carbino 이다.

 

쿠마린

이것은 cassia, lovage, 라벤더, 그리고 woodruff등의 식물의 향기 성분이다. 정제된 쿠마린은 한 때 식품 첨가물이었으나, 동물에서 간독성을 일으키는 것이 밝혀진 후에는 금지되었다.

 

알콜

담배와 함께 알콜을 같이 섭취하면 입, 식도, 인두(harynx)와 후두(larynx)에 암을 일으킨다. 알콜에 대한 자세한 내용은 생략한다.

 

커피

커피에는 수백가지의 돌연변이를 일으키는 물질이 포함되어 있다. 커피 한잔에는 담배 한가치에 비해서 50배나 많은 돌연변이 물질이 포함되어 있다.

Methyl glyoxal은 새로 만든 커피에 상당히 많으며, 쥐에 대해서 발암물질이다. 이 물질은 버번 위스키, 와인, 애플 브랜디, sake, 구운 빵, 간장, 토마토, 끓인 감자, 구운 칠면조 고기에 들어있다.

한컵의 커피는 또한 150 mg의 chlorogenic acid가 들어있는데 이는 박테리아에게 돌연변이를 일으킨다. 한편 커피에서도 소량이지만 벤조피렌이 발견되기도 하며 이 물질은 강력한 발암물질이다. 카페인은 실험실 동물에서 암의 성장을 촉진했으며, 고농도의 경우 기형성을 보였다.

 

diacetyl

diacetyl은 커피의 성분이기도 하며, 버터에서도 발견된다. 이 물질이 버터의 독특한 향을 내며 박테리아에 대해서 돌연변이를 일으키지만 아직 발암성은 검사되지 않았다.

 

Quercetin, Kaempferol, Rutin 및 다른 플라보노이드

이들은 과일, 과일쥬스, 채소, buckwheat, 차, 코코아, 적포도주, dill, 콩, 고사리등에 있다. 하루에 이러한 플라보노이드를 약 1g 정도 섭취하게 된다. 이들중 아직 명확하게 발암물질이라고 알려진 것은 없으나, quercetin이나 kaemlferol은 강력한 돌연변이원이다. Rutin은 자체로는 돌연변이를 일으키지 않지만, 장내 박테리아에 의해서 대사되어 quercetin으로 변한다. 그런데 Quercetin은 항암 물질이기도 하다.

 

식물의 다른 유해물질들

알팔파의 순은 canavanine 이라는 독성물질이 포함되어 있다.

시아나이드(청산)를 발생시킬 수 있는 glycoside 화합물은 여러 가지가 있으며 이것들에는 주로 씨에서 발견되는 사과, 체리, 복숭아, 배, 살구, 서양자두, 유럽 모과등이 있고, 아몬드, 수수, 리마 콩(강남콩의 일종), 카사바, 옥수수, 얌, chickenpea, cashew nut와 kirsh에 들어있다.

감자에는 솔라닌과 차코닌이라는 물질이 들어있는데 이 물질은 최기형성 물질(기형아 발생을 높임)이며 cholinesterase 저해제(신경 전달물질 저해)이다. 특히 파랗게 색이 변하거나 싹이 난 감자는 이러한 성분이 매우 높아져 생명이 위험할 수도 있다.

 

식물의 항암 성분들

다행히 식물들은 발암물질 뿐만 아니라 항암물질도 많이 포함하고 있다. 많은 연구가 되어야 하겠지만 몇몇 식품은 특정 암의 발생을 줄이는 것으로 보인다.

자세한 내용은 생략하지만 앞의 발암물질의 일부는 항암 작용도 한다.

 

항암제는 어떻게 작용하는가?

자연적으로 존재하는 발암물질은 대부분이 체내에서 효소에 의해서 활성화 되어야 한다. 그리고 이렇게 해서 만들어진 대사물질이 DNA와 반응하여 암을 일으킨다. 다행히 이러한 발암물질을 해독하는 과정이 우리 몸안에서 일어난다. 항암물질들은 이러한 발암물질의 활성화를 억제하거나 혹은 발암물질의 해독 작용을 촉진하는 것으로 생각된다.

여기서 중요한 점은 우리 몸은 합성 화합물과 자연의 화합물을 구분할 수 없다는 것과 자연적인 화합물과 합성 화합물의 작용 메카니즘은 동일하다는 것이다. 그러므로 항암물질은 어디서 유래했건 간에 암을 일으키는 물질에 작용하는 것 같다는 점이다.

 

항암물질 요법은 어떠한가?

항암물질이 과연 암을 예방해 줄 것인가에 대해서는 몇가지 문제점이 있다. 우선 첫째로, 항암물질은 자연적인 상태에서는 항암기능을 하지만, 보조제로 제조한 다음에는 기능을 하지 않는 경우가 많다. 그러므로 식이 보조제로 나중에 효과가 있다고 알려질 수는 있지만 좋은 식사만 못하다고 보여진다.

둘째로는 일부 항암물질 예를들어 비타민 A나 셀리니움은 자연적인 식사에 포함된 함량보다 충분히 많은 양을 섭취하면 독성을 나타낸다.

세 번째로 일부 항암제는 특정한 다른 화합물의 발암성을 높이는 경우가 있다. 이러한 것들의 예에는 indole 3-carbinol, quercetin, BHA, caffeic acid와 chlorogenic acid등이 포함된다.

네 번째로 몇몇 연구자들은 항암물질의 보호효과가 일부 특정한 발암물질이나 유사한 종류의 발암물질에만 효과가 있다는 것을 보였다.

그리고 마지막으로, 동물실험에서 나온 결과를 사람에게 적용하는 것에 대한 한계가 있다.

아직 분명히 해야할 연구는 많이 남아있지만 현재까지의 실험결과도로 어느정도 항암물질에 대한 지식을 가지고 있으며, 그 지식으로 볼 때 식사에 과일과 채소를 더 늘리는 것이 몸에 좋다는 것이다. 많은 연구들이 과일과 채소의 섭취를 늘였을 때 항암 효과가 있다는 것을 보여주고 있다.

 

모든 것이 다 안전한가

절대적인 안전을 말하는 것이라면 그렇지 않다. 부르스 에임즈 박사가 지적했듯이 완전히 자연적인 식사이고 전통적인 식사라고 할지라도 모든 식사에는 수 많은 돌연변이원과 발암물질이 포함되어 있다.

발암물질, 돌연변이원, 그리고 독소들은 왜 음식에 포함되어 있는가?

식물은 인간의 음식으로 존재하는 것이 아니라, 그들은 살아가는 것이며, 매우 복잡한 유기체이다. 식물이 합성하는 일부 화합물은 식물의 성장과 생식에 관여하고 다른 것들은 폐기물이나 대사물이다. 발암물질과 돌연변이원 그리고 독소들의 식물에서의 역할은 아직 정확하지는 않으나, 한가지 이론으로는 이것들이 박테리아, 곰팡이, 선충류, 곤충, 새, 그리고 초식동물으로부터 자신을 보호하기 위한 것이라는 주장이다. 우리가 알고 있는 것은 식물들은 자신을 보호하기 위해서 엄청나게 다양한 화합물을 만들어내며 이것을 에임즈 박사는 이러한 방어물질을 "자연 농약(자연 살충제)"이라고 명명했다.

 

음식에서 합성 화합물과 '자연 농약'의 양은 어떻게 되는가?

자연 농약이 합성 화합물보다 양이 훨씬 많다. 앞에 언급한 자연 농약은 많은 양이 들어있는 일부의 화합물만 나타낸 것이며, 식품의 합성 농역은 ppm 단위나 ppb단위의 극히 적은 양이 들어있다. 대개 자연 농약이 합성 농약보다 약 10,000 정도 많이 들어있다고 추산된다.

 

자연 농약과 합성 물질간의 암을 일으키는 위험을 어떻게 비교하는가?

이 문제는 좀 까다로운 문제이고, 지속적인 자료의 정리가 필요할 것으로 보인다. 가장 간단하게 생각할 수 있는 문제로는 발암물질이나 항암 물질 자체가 들어있다고 해서 모든 식품이 암을 일으킨다고 보는 시각은 이제는 양적인 개념으로 바뀌어야 할 것이다.

브루스 에임즈는 발암물질의 강도와 섭취량을 같이 생각해야 한다고 주장했으며, 이에 따라서 HERP 인덱스를 제안했다. HERP는 '(인간에게 노출되는 정도)/(설치류에 대한 독성)'이다. 이러한 인덱스는 과연 우리에게 어떤 화합물이 더 큰 위험이 되는가를 적절하게 선명하게 보여줄 것이다. 뿐만 아니라 독성학에서 항상 주장하는 대로 "모든 물질은 독극물이며 단지 투여량이 문제일 뿐이다"라는 오래전부터 내려온 (파라셀수스의 말) 격언과도 잘 어울린다. 이러한 인덱스를 통해 우리는 어떤 물질부터 피해야 하는가를 쉽게 판단할 수 있다. 몇몇 예를들어 보면 다음과 같다.

 

여기에서 사카린과 EDB 그리고 아플라톡신을 생각해 보자. 사카린은 지금까지 알려진 가장 발암성이 작은 물질이며, EDB는 이것보다 1000배나 발암성이 강하고 아플라톡신은 EDB보다 1000배나 발암성이 강하다. EDB는 곡물의 fumigant로 사용되었으나, 1984년 식품 잔류가 알려져서 사용이 금지되었다. EPA에 의하면 EDB는 모든 농약중에서 가장 강력한 발암물질의 하나이다.

우선 아플라톡신이 EDB 보다 훨씬 발암성이 강함에도 불구하고 현재 아플라톡신은 20 ppb가 허용량이다. 하지만 EDB는 1984년 금지될 때 그당시 곡물에 2-3 ppb가 포함되었으며 하루에 식사로 약 0.5ug을 섭취할 수 있기 때문에 금지당한 것이었다. 단순 수치만으로 비교해도 아플라톡신이 약 10,000배나 더욱 더 독성이 강한 것이며 설사 단순 농도로만도 10배가 아플라톡신이 더 높다. 아플라톡신의 허용량이 20 ppb 이지만 실제로는 2-3 ppb 라고 하여도 역시 1000배가 더 강한 기준을 적용하고 있는 것이다.

버섯에 들어있는 하이드라진인 N-methyl-N-formylhydrazine은 EDB와 거의 비슷한 수준의 독성을 나타낸다. 하지만 마귀 곰보버섯에는 100g당 50mg 이 포함되어 있으며 이것은 EDB 보다 10만배나 강한 독성을 나타내는 것이다. 즉 하루에 곰보버섯 한접시를 먹는 것은 EDB가 포함된 곡물(금지되기 전의 곡물)을 300년간 먹는 것과 동일한 독성을 나타내는 것이다.

메틸 하이드라진도 곰보버섯에 14ppm 존재하며 이것은 EDB 보다 1/10의 독성을 가졌다. 만약 100g 한접시의 마귀 곰보버섯을 먹는다면, 이 성분으로도 역시 9개월의 EDB가 포함된 곡물을 먹는 것과 동일하다.

Symphytine은 EDB와 동일한 독성을 가진 발암물질이다. 그러나 comprey 차 한컵에는 130 mg이 포함되어 있으며 이 양은 EDB가 금지되기 전의 일일 섭취량의 약 260배이다. 이것은 EDB가 포함된 식사를 8개월 하는 것과 동일하다.

이러한 사례는 분명히 자연농약이 독성의 강도가 높고 종류가 훨씬 다양하기 때문에 미량이 잔류하고 있는 합성 농약보다 훨씬 더 건강에 위협적이라는 것을 나타낸다.

우리가 합성 농약을 덜 사용하면 할수록 오히려 더 암에 걸릴 확률이 높아질 수도 있다. 왜냐하면 이미 언급했듯이 과일과 채소가 암을 줄이는데 중요한 역할을 한다. 그러나 만약 농약을 사용하지 못한다면, 이들의 가격이 높아질 것이고, 더 적은 소비자들이 이것을 감당할 수 있을 것이다.

최근에 브루스 에임즈는 HERP에서 암을 발생시키는 정도를 측정한 결과 대신 독성학에서 흔히 사용하는 LD50을 이용할 수 있는 HERT를 새로 제안했다. 급성독성이 많은 화합물에 대해서도 자료를 얻을 수 있기 때문에 이것도 많은 유용한 정보를 제공하리라 본다.

 

식품의 다른 합성 화합물은 왜 언급하지 않는가?

식품의 거의 대부분의 성분은 99% 이상이 자연적인 성분이며 합성 화합물이 아니다. 식품 첨가물도 1% 이내이며 농약잔류물들은 대개 측정이 거의 않되는 경우가 대부분이다. 이들은 극히 미량의 농도로 남아있기 때문이다. 하지만 커피 한잔속에만 해도 약 2000가지 자연적인 화합물이 존재하며, 이들중 독성학 연구가 제대로 된 것은 극히 드믈며, 나머진 아직 연구조차 되지 않았다. 감자에는 150가지의 자연적인 화합물이 존재하지만 대부분이 아직도 밝혀지지 않았다.

더군다나 농약의 경우는 매우 엄격하게 모니터 되고 있으며, 안전을 위해서 허용량이 위험수준의 낮게 (대개는 1/100 이하)로 정해져 있다. 하지만 자연적인 화합물의 경우는 이보다 안전역이 훨씬 낮다. 예를들어 하루에 커피를 5-6잔 마시는 사람은 위험수준보다 1/20 적을 뿐이다. 감자의 솔라닌은 위험수준보다 약 1/10-1/20의 수준이다. 분해되면서 청산을 발생하는 식품의 경우는 1/10 정도이다. 뿐만 아니라 비타민 A나 D는 이것이 1/25 -1/40 이다. 그리고 과식은 1/2 정도로 남들보다 2배를 먹는 사람은 암에 걸리기가 매우 쉽다.

아직까지 연구가 완성되지는 않았지만 지금까지의 내용을 볼 때 자연적으로 존재하는 발암물질이 합성 화합물보다 훨씬 위험할 것으로 보인다.

 

어떤 음식을 먹어야만 하는가?

앞서 언급했듯이 자연적인 식품에서도 발암물질이 포함되어 있다. 그러나 우리는 암을 일으키는 결정적인 성분을 확인하지는 못했으며, 그렇기 때문에 어떤 한 가지 성분을 피하려고 한다는 것은 합리적인 선택이 아니다. 우리는 아직도 연구하지 못한 것도 많기 때문에 굳이 자연적인 식품을 모두 피하는 것은 가능하지도 않고 현명한 방법도 아니다. 다만 한가지 발암물질에 계속적인 노출을 피하는 것이 현명할 것이다. 미국의 식사 가이드라인은 특히 채소와 과일이 암을 예방하는 효과가 있으므로 '하루에 채소나 과일을 5가지를 매일 먹기'를 권장하고 있다.

 

결론

이상의 사항으로부터 3가지 결론을 얻게 되는데 우선, 다양한 음식을 섭취하여 한가지 발암물질에 계속적인 노출되지 않도록 하여야 하며, 특히 과일과 채소를 많이 섭취하여야 한다. 또한 고 칼로리 음식도 암을 유발시키기 때문에 저칼로리 식사를 하는 것이 좋다. 이러한 식사는 식사 가이드라인에 따르면 된다.

두 번째로는 자연적인 화합물은 안전하고 합성 화합물은 안전하지 않다는 것은 과학적인 증거가 없는 주장이므로 이러한 미신을 빨리 버리는 것이 좋다.

세 번째로는 현재까지의 증거로 볼 때 정부 규제는 자연적인 화합물에는 지나치게 너그럽고 합성 화합물에는 지나치게 엄격한 모순이 있다는 점이다. 이러한 규제가 자연적인 화합물은 안전하다는 미신을 만들어 내는데 일조하였을 것이다.

앞으로는 독성과 노출정도에 따라서 규제를 해야하지 합성과 자연이라는 기준으로 해서는 안될 것으로 생각된다. 우리는 항상 "독은 투여량의 문제이다."라는 것을 잊지 말아야 하겠다.

 

출처 : http://www.rathinker.co.kr/reading/cancer1.htm