Dioxin (다이옥신)

Dioxin (다이옥신)

다이옥신은 PCDD(polychlorodibenzo-p-dioxin)과, PCDF(polychlorinated dibenzofuran)의 총칭이다. 즉, 어느 한 가지의 단일 물질이 아니며, PCDD는 75종, PCDF는 135종의 물질이 있다. 이 중에서 가장 독성이 강한 물질은 2,3,7,8-TCDD(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin)으로, 2번, 3번, 7번, 8번 위치에 염소가 치환되어 있다. 2,3,7,8-TCDD는 베트남 전쟁에서 사용된 고엽제에 포함된 불순물로써, 국내에도 많은 피해자가 있다. 

Dioxin의 특성 및 생성 과정 

Dioxin은 PCDD 나 PCDF의 구조를 가진다. 두 가지 모두, 삼환계의 편평한 구조를 갖는 방향족 화합물이다. 동족체와 이성체에 따라 화학적 특성이 크게 변화하는데, 보통 치환된 염소(Cl)의 개수가 증가할수록 지방 친화성이 증가한다. 

 

Dioxin은, 산업폐기물이나 일반폐기물의 소각장에서 비의도적으로 생성된다. 폐기물에 함유된 염화비닐이나 종이, 목재, 플라스틱 등이 염소원 또는 탄소원이 되어, 수백 도의 소각 온도에서 Dioxin이 생성된다. 또한 dioxin은 제초제 등의 유기염소계 화합물을 합성하는 과정에서도, 부산물로 생성되어 불순물로 존재할 수 있다. 

 

이렇게 생성된 dioxin은 대기나 수질을 경유해서, 주변의 토양이나 생물을 오염시킨다. 소각장에서 연기와 함께 대기로 방출된 dioxin은 대기 중 입자에 흡착되어 떨어지거나, 비나 눈에 씻겨 토양이나 하천수, 호수, 해수 등으로 이행된다. 토양이나,  호수나 바다 퇴적물에 침적된 Dioxin은 안정성이 높아 쉽게 분해되지 않고, 수십 년 이상 잔류한다. 또한 생물에도 축적되기도 한다. 

인체 노출경로 및 흡수

Dioxin의 인체 노출경로는 다양하나, 식품에 의한 것이 가장 많을 것으로 추정된다. 보통 어패류나, 육류, 유제품을 통한 섭취가 많으며, 곡류나 야채 및 해초류의 섭취는 낮은 것으로 알려져 있다. 2,3,7,8-TCDD로 환산 시, 사람은 하루에 평균 1~4 pg TEQ(toxic equivalent)/kg정도의 dioxin을 섭취하는 것으로 추정된다. 

주요 흡수경로는 소화관, 피부, 폐이다. 경구로 섭취된 dioxin은 소화관에서 흡수되어 간을 경유하여 혈류로 이행한다. Dioxin은 지용성이 강하기 때문에, 간이나 지방 조직 같은 지방 함량이 높은 조직에 축적된다. Dioxin은 생체내에서 대사 되기 어렵고, 변을 통해 체외로 배설되는 양은 매우 적기 때문에  생체내에서 오래 잔류한다. 2,3,7,8-TCDD의 반감기는 사람의 경우 5년~10년으로 매우 길다.  dioxin은 또한 모유에도 분포하기 때문에 유아로 전달될 수 있으며, 새나 물고기에서도 알로 전달된다. 

Dioxin의 독성

 Dioxin의 독성은, 가장 맹독성인 2,3,7,8-TCDD를 중심으로 연구되어 있다.  Dioxin은 치환된 염소의 위치와 개수에 따라 독성의 강도 차이가 매우 크지만, 독성의 양상은 비슷하다. 대표적인 증상으로는 체중감소, 흉선 위축, 염소 좌창, 면역 독성, 생식 독성, 최기 형성, 발암성이 잘 알려져 있다. 

체중 감소

치사량의 dioxin에 노출된 동물은 보통 수주 이내에 사망한다. 사망 이전에 체중의 현격한 체중 감소가 관찰되는데, 이를 소모성 증후군(wasting syndrome)으로 부른다. 정확한 발생 기전은 밝혀지지 않았으나, 식욕 감퇴로 인하여 근육이나 지방 조직이 급격히 감소된다. 

흉선 위축 및 면역 독성

Dioxin 투여 실험에서 사용된 모든 종류의 동물에게 흉선 위축이 나타났으며, 치사량 이하로도 흉선 위축이 유발된다. 성숙한 개체는 면역에는 영향이 없었지만, 성장 중인 개체에서는 흉선 위축으로 인하여 면역 기능 저하까지 발생되었다. 

생식 독성 및 최기형성

성숙한 수컷 쥐의 정자형성 능력을 감소시키며, 혈청 안드로겐 농도를 낮춘다. 암컷 쥐에게는 난소의 기능을 교란시켜 무배란을 유발할 수 있다. 쥐, 생쥐의 자궁이나, 사람의 유방암세포에서 세포질의 에스트로겐 수용체나 프로게스테론 수용체의 발현을 저하시킨다.