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첨가제는 생체 분자와 반응하면 안된다.
69종류 실험실 테스트 결과, 38개 첨가제는 생물학적 활성 나타내.
프로필갈레이트,부틸파라벤,티오머샬 등 알려지지 않는 반응 새롭게 나타나.

의약품 : 일부 첨가제는 생물학적으로 활성을 나타낸다.
연구원들이 일반적인 약물 첨가제의 부작용을 식별했다.

일부 약물 첨가제는 알려지지 않는 생물학적 효과를 일으킬 수 있다.
연구원들이 이전의 가정과 달리 인간 단백질과 상호 작용하는 거의 40개의 첨가제, 방부제, 염료 및 기타 부가물을 확인했다. 이것은 모든 물질이 해롭다는 것을 의미하지는 않지만 더 연구되어야 한다고 과학자들이 과학 저널 Science에서 강조했다.

▲ 거의 모든 의약품에는 방부제, 염료 및 필러와 같은 첨가제가 포함돼 있다. 그러나 그들 중 일부는 이전에 생각했던 것보다 더 활성인 것들이 있다. photo:pixabay

두통제, 피부 연고 또는 항생제 여부 :
대부분의 의약 제품의 경우 의약 활성 성분은 전체 제제의 작은 부분만을 구성하며 대부분은 첨가제다. 여기에는 충전제 및 안정 화제, 예컨대 락토스 및 펙틴, 방부제, 염료 또는 장에서 활성 물질의 용해도를 조절하는 물질이 포함된다.

이러한 첨가제를 사용하기 위한 전제 조건은 생물학적으로 비활성이어야 한다는 것이다.
이것들은 의학적 효과를 가져서는 안되며, 이상적으로는 인간 세포 또는 생체 분자와 전혀 반응하지 않아야 한다.

첨가제는 실제로 얼마나 비활성일까?

문제는 "이 물질들을 '비활성'으로 분류하는 것은 대부분 단지 동물 실험에서 좋은 반응을 나타냈거나 역사적 경험 때문이다"라고 샌프란시스코 캘리포니아 대학의 조슈아 포텔과 그의 동료들은 설명했다. "이러한 물질이 분자와 어떻게 상호 작용하는가는 아직 크게 연구되지 않고 있다." 이러한 첨가제가 실제로 인체에 얼마나 생물학적으로 불활성인지는 확실하지 않다.

이것이 바로 포텔(Pottel)과 그의 팀이 분자 상호 작용에 대해 거의 3300개의 일반적인 약물 첨가제를 확인한 이유다. 그들은 먼저 인간 세포와 조직에서 발견되는 3천 개가 넘는 단백질과 이들 물질의 결합력을 테스트하는 컴퓨터 프로그램을 사용했다.
이로 인해 그러한 결합을 형성하는 69가지 물질이 생겨 잠재적으로 생물학적 영향을 미칠 수 있다.

이 69가지 첨가제에 대해 과학자들은 물질이 선택된 인간 효소 및 세포 배양과 직접 반응하는 실험실 테스트를 수행했다.

▲ '비활성'으로 분류하는 것은 대부분 단지 동물 실험에서 좋은 반응을 나타냈거나 역사적 경험 때문이다.

‘비활성’ 분류에서 탈락

그 결과 38개의 비활성 첨가제가 인간 단백질에 결합하여 세포와 조직에 생화학적 변화를 일으킬 수 있으며 때로는 상대적으로 낮은 농도에서도 발생할 수 있었다.
포텔은 “이러한 첨가제 중 일부가, 특히 전형적인 제조에 사용되는 상대적으로 많은 양을 고려할 때 얼마나 강력한지 놀랐다”고 말했다.

예를 들어, 오늘날 일반적인 항산화제 프로필갈레이트(Propyl Gallate)는 면역 세포, 혈관 세포 및 결합 조직 세포의 세포 분열을 억제하며, 일반적으로 사용되는 보존제 부틸파라벤(Butylparaben)은 염증 과정을 조절하고 면역 억제 효과를 가질 수 있는 단백질에 영향을 미친다.
점안액, 백신 및 화장품에서 항균 방부제로 사용되는 티오머살(Thiomersal; 일부 백신에 첨가된 유기,수은 함유 화합물)은 도파민 수용체에 결합하며 3.3μ㏖(마이크로 몰) 이상의 농도에서 세포 독성인 것으로 밝혀졌다.

▲ 프로필갈레이트 화합물 구조, 1948년 부터 기름과 지방을 함유한 식품에 산화방지제로 첨가되고 있다. 출처: https://en.wikipedia.org/wiki/Propyl_gallate

▲ 프로필갈레이트 3차원 모델

때로는 실제 활성 성분보다 강한 숨겨진 효과

"우리의 연구는 많은 의약 제품에 사용되는 많은 비활성 첨가제가 생체 외에서 생물학적 관련 효소, 수용체, 이온 채널 및 운반체 분자에 영향을 줄 수 있음을 보여준다"라고 Pottel과 그의 팀이 밝혔다. “이러한 활동은 때때로 일부 치료제보다 강력하다.”
이러한 물질 중 다수가 화장품, 식품 및 음료에도 사용되기 때문에 그 효과는 더해질 수 있다.

그러나 이것이 이러한 첨가제가 심각하게 독성이 있거나 유해하다는 것은 아니다.
결국, 그녀의 연구는 이러한 물질이 생물학적으로 관련된 단백질과 상호 작용할 수 있음을 보여준다. 포텔과 그의 연구팀은 “이러한 활성 첨가제가 독성 효과를 가지고 있음을 아직 입증하지 못했다”고 말했다. 또한 시험된 대부분의 첨가제는 실제로는 비활성으로 입증되었으며 소수의 것들만 활성으로 나타났다.

드러나지 않은 부작용

현재 확인된 첨가제가 어느 정도에서 인체에 유해한지 여부가 아직 테스트되지 않았다.
그럼에도 불구하고, 연구원들은 적어도 일부 물질이 이전에 드러나지 않은 부작용을 가질 수 있다고 믿고 있다. 특히 노인이나 만성 질환자와 같은 많은 약을 복용해야 하는 사람들에게는 더욱 그렇다.

포텔과 그의 동료들은 "프로필갈레이트, 부틸파라벤 또는 타르트라진과 같이 우리가 여기에서 발견한 많은 첨가제가 식품과 화장품 첨가제로도 사용되며, 종종 의약품보다 더 많은 양으로 사용된다"고 말했다. 어쨌든 이런 물질들을 더 자세히 검사해야 한다.
일반적으로 과학자들은 현재 확인된 ‘생물학적 활성 첨가제 38개’를 실제로 비활성 첨가제로 교체할 것을 권장한다.
(Science, 2020; doi: 10.1126/science.aaz9906)

출처: Science, University of California – San Francisco

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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