종이호일+에어프라이어 미세플라스틱 정리 (인체 유해성, 독성 등)

 

 

국내에서 종이호일에서 나오는 미세플라스틱 문제가 대두되고 있다.

 

종이호일은 보통 220도까지도 버틴다는 내열성, 산과 각종 성분에 잘 버티는 특성 등으로 알루미늄 호일을 빠르게 대체했다. 특히 오븐, 에어프라이어 등에서는 더 편리하게 쓰이고 있지만, 최근 이것도 친환경이 아니며 실리콘 코팅면에서 미세플라스틱이 다량 검출되는 것으로 밝혀졌다는 것이다.

 

문제는 대안이 없다는 것이다.

 

1. 종이호일에서 실리콘으로 알려진 폴리실록세인(polisiloxane)이 녹아나오는 게 문제라는데, 그럼 실리콘 팟을 써도 똑같은 게 아닌가?

2. 그렇다고 알루미늄 호일을 쓰면 오히려 음식에 용출된 알루미늄을 섭취하게 되어 알츠하이머 위험성이 폭증한다.

3. 그러나 테프론의 경우에도 300도씨를 넘는 순간 강한 독성가스를 방출한다. 또 벗겨지거나 일어나는 순간 문제가 되게 된다. 

 

알루미늄호일은 100도 정도의 온도에만 노출되어도 산화알루미늄 입자 등으로 떨어져 나오고, 양은냄비에 물만 끓여도 성분이 용출된다. 산성도 높은 음식이라면 더더욱 많이 용출된다.

 

종이호일의 경우 220~240도까지 버틴다고 안내되지만, 그것은 본격적으로 녹는 순간을 말한 것일 뿐, 폴리실록세인은 열에 따라 서서히 무너지기 때문에 160도 이상에서부터 조금씩 나오게 된다. 

 

그럼 도대체 어떻게 하는 것이 최선일까.

 

1. 종이호일의 플라스틱 검출 근거로 인용되는 연구 내용

 

Detection of polydimethylsiloxanes transferred from silicone-coated parchment paper to baked goods using direct analysis in real time mass spectrometry

Andreas Jakob, Elizabeth A Crawford, Jürgen H Gross

 

2016년 당시의 연구로, 뒤늦게 국내에서 화제가 되었다. 

 

-종이호일의 들러붙지 않는 특성은 폴리디메틸실록산(PDMS) 코팅을 통해서 달성됐다.

-따라서 굽는 동안 음식 안으로 그 코팅 성분이 추출될 수 있다. 

-양이온 직접 분석방법으로 검출되는 PDMS를 분석했다.

-구운 쿠키와 피자의 바닥 표면에서 DART 스펙트럼은 m/z 800-1900범위에서 일반 공식 [(C 2 H 6 SiO) n  + NH 4 ] + 의 PDMS이온으로 인해 신호를 나타났다.

 

 

Polydimethylsiloxane extraction from silicone rubber into baked goods detected by direct analysis in real time mass spectrometry

Jürgen H Gross

 

-이번에는 베이킹 몰드 등 실리콘으로 된 오븐용 기구로 테스트 해보는 경우

-역시 같은 방식으로 분석 시, 머핀의 표면에서 얻은 DART 질량 스펙트럼의 m/z 700-1500 범위에서 PDMS로 인한 집중 신호가 발생합니다.

 

Analysis of silicones released from household items and baby articles by direct analysis in real time-mass spectrometry 

Jürgen H Gross

 

-실리콘 유아용품, 생활용품을 분석해본 경우

-유아용 젖꼭지, 베이킹 몰드, 반죽 긁개 등 실리콘으로 된 물건들을 분석한 결과, 모든 물체가 상당한 양의 PDMS를 방출했다는 결과.

-실리콘 섭취원에 대해 좀 더 경각심을 가질 것을 제안

 

Jürgen H Gross의 이 연속된 연구들은 심지어 상당한 선정적 표현들로 화제가 되었다고 한다.

초록: "이러한 발견은 이러한 품목의 빈번한 또는 장기간 사용으로 인한 잠재적인 건강 위험을 나타냅니다." 
"일일 실리콘 섭취의 출처에 대한 더 높은 수준의 인식이 제안됩니다."
Pg. 511: "연구 결과, 인간이 실리콘에 장기간 노출되면 건강에 악영향을 미치는 것으로 나타났습니다." 이 섹션의 끝에서 자세히 알아보세요.
Pg. 512: "다른 유기 오염 물질 중에서 PDMS는 농업용 바이오 고형물에서 DART-MS로 분석되었습니다[30]." – PDMS가 오염 물질임을 암시합니다. 그러나 참조된 검토 기사[30]에 인용된 기사 중 어느 것도 DART-MS 분석을 사용하지 않습니다.
Pg. 512: "따라서 상당한 양의 실리콘이 사람에 의해 흡수될 수 있습니다. 특히 고무 젖꼭지나 이빨 고리의 경우와 같이 추출 조건에서 장기간 노출되는 동안..." 그의 증거에 따르면 이러한 물체의 수성 추출.
Pg. 512: "DART 분석의 상승된 온도에서 실리콘이 즉각적으로 강력하게 방출된다는 것은 그러한 실리콘 품목을 매일 사용함으로써 잠재적인 건강 위험을 나타냅니다."
Pg. 512: "이 작업의 의도는... [는] 건강에 미치는 영향에 대한 경각심을 높이고 대안에 대한 생각을 시작하는 것입니다."
Pg. 515: "굽는 틀은 오랜 시간 동안 열을 견뎌야 합니다... [각인된 온도 제한으로 확인된 바와 같이]." "제조업체의 진술은 이 제품이 약 1시간 동안 고온에 노출된 경우에도 식품과 직접 접촉할 때 사용하기에 안전하다는 잠재 사용자에게 확신을 주기 위한 것입니다."
Pg. 518: "소비자의 관점에서 보면 고온에서 장시간 사용하도록 지정된 베이킹 몰드와 스크레이퍼가 모두 가장 효율적인 PDMS 이형제 그룹에 속한다는 사실이 특히 실망스럽습니다."
Pg. 520: "이러한 결과는 일반적으로 이러한 품목의 빈번한 또는 장기간 사용으로 인한 잠재적인 건강 위험을 나타냅니다."

 

2. 해당 연구에 대한 반론

저자가 발견한 물질은 분자량이 500 Da 이상 또는 1000Da 이상으로, 이 경우 전신 생체 이용률은 제한적이라는 의견.

선형 실록산 (도데카메틸펜타실록산, L5; CAS 번호 141-63-9; 분자량: 384.85 g mol-1)은 이미 [화학물질 등록, 평가, 승인 및 제한에 관한 규정(REACH); 2006년 12월 18일 유럽 의회 및 위원회 규정(EC) 번호 1907/2006]에 등록되어 있습니다. 유포 보고서는 유럽 화학 물질 기관(ECHA)에서 게시됩니다.
L5는 분자량이 더 낮기 때문에 물질의 생체 이용 가능성이 높다고 가정됩니다. 따라서 L5의 독성 프로파일은 이러한 선형 물질들에 대한 "최악의 경우" 시나리오를 대표할 수 있습니다. 급성 및 반복 투여 독성, 자극, 감작 및 발암, 유전자 독성, 생식 독성(CMR) 특성을 포함하는 다양한 엔드포인트 연구에서 유해한 건강 영향이 관찰되지 않았습니다. 마찬가지로 폴리디메틸실록산(PDMS)에 대해서도 부정적인 건강 영향이 관찰되지 않았습니다. 동물 자료 및 유행 병학 연구의 요약은 ECETOC JACC 보고서 no. 55에서 제공되며 결과가 논의됩니다.
쥐가 입을 통해 통해 PDMS에 평생 노출된 후에도 관련 독성학적 영향이 관찰되지 않았습니다. 이는 PDMS의 면역 독성학적 특성에 대해서도 마찬가지입니다. 그러나 현재 원고에서 Gross는 방출된 물질이 건강에 잠재적인 위험이 될 수 있다고 반복해서 언급합니다. 물질이 비현실적으로 높은 온도에서 배출된다는 사실만으로 의혹을 제기하기보다는 과학적인 근거에 근거한 발언이어야 한다고 생각합니다. 저자가 간행물(유방암, 섬유증, 자가면역, 염증 과정)에서 설명한 실리콘의 "부작용"은 입증되지 않았거나 논란의 여지가 있습니다.

 

DART-MS 조건은 실제 사용 조건과 크게 다르며 데이터가 이를 보여준다는 의견.

저자는 병뚜껑, 유아용 유리병 뚜껑 및 베이킹 모양을 모방하는 추출 실험을 수행했습니다. 뚜껑과 유리병 뚜껑 추출물은 DART-MS로 분석 시 감지 불가능한 수준이었습니다. 이는 300℃에서의 DART-MS 분석에서 35~>100 μg PDMS가 검출된 결과와 대조적입니다. 뚜껑과 유리병 뚜껑 추출물 결과는 표 2 요약에서 제외되었으며, 논문에서 직접적으로 비교되지 않았습니다. 게다가, PDMS가 DART-MS로 정상적인 사용 추출물에서 검출되지 않았기 때문에, 논문 및 저널 표지 이미지에서 사용된 높은 분자량 PDMS 종에 대한 질량 스펙트럼 오버레이와 함께 보여지는 유아용 유리병 이미지는 분명하게 잘못된 정보를 제공하는 것입니다. 이 이미지의 또 다른 문제점은, 그림에서 보여지는 것은 3개의 메틸기로 끝나는 선형 디메틸실록산의 구조인 반면, 포함된 질량 스펙트럼은 화환상 사이클로 디메틸실록산의 동종계열입니다. 이는 어느 정도 사소한 문제이지만, 이는 이 논문의 품질이 나쁘다는 또 다른 예입니다.

 

한 마디로 원 논문의 저자는 다소 선정적으로 발표하는 경향이 있고, 독성을 과장하며, 실험 시에 극단적인 환경에서 했다는 비판들입니다. 예를 들면 추출 실험 시에는 샘플링 된 것보다 더 많은 재료를 쓰고, 지나친 고온으로 실험하고, 표면 열화가 발견되지 않자 원자현미경을 이용해 간접적으로 분석했다고...

 

 

3. 종합

그렇다면 종이호일에서 용출되는 미세플라스틱 성분은 위험한 성분인가? 아닌가. 그 부분에 대해서는 다들 아직 '정확히 밝혀진 것이 없다'라고 말한다. 즉, 무엇이 위험한 상태인지 아직 미지수라는 것이다.

그러나 종이호일을 사용한 표면에서 녹아나온 실리콘 성분이 검출되어 관측된 것 또한 사실인 것으로 보인다.

 

그럼 여기에서 잠깐 미세플라스틱 중 어떤 것들이 어떻게 위험한 것으로 밝혀졌는지 정리하자면,

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<미세플라스틱의 물리적 독성>

미세플라스틱은 인체의 호흡기와 소화기 상피세포에 접촉하게 되고, 세포 포식기전을 통해서 인체 흡수된다. 흡수된 미세플라스틱은 조직염증, 세포증식, 괴사, 면역세포 억제 등을 유발한다. 이러한 영향은 미세플라스틱의 크기, 모양, 표면전극, 부력, 소수성 등의 성질에 따라 달라질 수 있다. 호흡기에 노출되면 미세플라스틱 입자 독성, 화학적 독성 등에 의해서 간질성 폐질환을 유발하여 기침, 호흡곤란, 폐기능 저하를 유발한다고 보고되고 있다. 나노플라스틱은 인체 내에서 분해되지 않고 이동하여 인체의 상피세포, 점막, 장관, 혈액을 타고 임파계와 간담도계로 이동한다. 이동된 나노플라스틱은 태반과 혈액 뇌장벽, 장관, 폐 등에 직접적인 영향을 줄 수 있다. 최근 나노플라스틱의 연구를 통해서 심뇌혈관계, 내분비계, 염증반응, 산화손상, 생식계 등에 직접적인 독성영향이 관찰되었다.

 

<미세플라스틱의 화학적 독성>

가장 일반적인으로 발견되는 플라스틱 재질은 PET(polyethyleneterephthalate), PP(polypropylene), PE(polyethylene), PS (polystylene), PA(polyamide), PVC(polyvinyl chloride) 등이다.

(1) PET(polyethylene-terephthalate)

페트. 음료수 페트병 용기에 흔히 쓰이는 물질로 잠재적 발암물질로 분류된다. 

(2)PS (polystylene),

폴리스타이렌. 일회용 컵 등의 안쪽을 코팅하는 재료로 세포활성, 염증반응, 위장관 선암을 유발할 수 있다.

(3)PVC(polyvinyl chloride)

폴리염화비닐. 최악의 플라스틱이라는 이명도 있는 포장재. 습기가 안 차고 잘 들러붙어 소시지, 축, 수산물 포장 랩 등으로 쓰이고 과거 쫀쫀한 비닐랩의 재료로 사용됐다. 생식계 영향, 암을 유발하는 것으로 보고되었다.

미세플라스틱에 포함된 화학물질들은 자체적으로 독성효과를 유발하면서 아울러 잔류유기오염물질(POPs)의 축적을 더욱 유발시킨다. 잔류유기오염물질(POPs)와 결합한 미세플라스틱은 생물체 내에서 다양한 반응에 의해서 농축되어 전달되고, 매우 적은 농도에서도 인체에 심각한 영향을 미친다. 플라스틱에 첨가되는 물질중 비스페놀 A와 프탈레이트는 독성영향이 큰 물질이다. 비스페놀 A는 플라스틱의 가소제(plasticizers)와 항산화제의 역할을 위해 사용되는데, 에스트로젠 수용체와 결합하여 갑상선호르몬의 작용방해, 췌장 베타세포 기능 방해, 비만작용, 생식독성, 발달장애 및 심혈관계질환을 유발하는 것으로 알려지고 있다. 프탈레이트는 플라스틱의 유연성과 내구성을 위해 첨가되는 가소제로서 PVC 제작에 사용되는데 생식계 발달장애, 기형 등 다양한 독성을 유발하며 잠재적 발암물질로 분류하고 있다.

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여기에서도 알 수 있듯이, 우리가 종이호일에서 미세플라스틱이 나온다! 라는 말은 반은 맞고 반은 틀린 것이다. 우리가 흔히 생각하는 그 미세플라스틱이 나왔다는 것이 아니고, 종이호일에서는 표면을 코팅하는 실리콘이 용출되는 것이므로.

 

그러나 폴리실록세인(polisiloxane), PDMS의 위험성에 대한 정보는 별도로 연구된 바가 거의 없다. (반론 자료에서 밝혀진 쥐 실험에서, 쥐가 입으로 계속 섭취하고도 큰 건강 이상을 보이지 않았다는 정도가 전부이다.)

 

국내 전문가들도 "100도씨 전후에서 한두번 사용 (즉 전자렌지 정도를 이용), 또는 포장하는 데 쓰고, 200도씨 이상의 고온에서는 사용하지 말라"거나 "종이호일이 닿은 부분은 제거하고 먹는다" 등의 조언밖에 줄 수 없는 이유이다.

 

 

요약

1. 200~300도 정도의 고온 환경에서 종이호일이 '닿은' 부분에 용출된 실리콘 입자가 실제로 발견된다.

2. 기존 미세플라스틱, 알루미늄 호일, 테프론에는 실제 독성이 밝혀졌으나, 이 입자의 독성은 아직 미연구 단계이다.

3. 따라서 현재기준 안전도를 따지자면 아직은 종이호일이 그나마 가장 안전한 상태인데,

주의가 필요하다.

 

테프론 시트 : 300도씨 이상에서 사용 금지, 긁히거나 벗겨졌을 때 사용 금지

긁히거나 일어났을시 테플론과 알루미늄을 일정량 섭취하게 되며, 유해성에 대해 뜨거운 논쟁이 진행중

테프론 공장 주변의 동물들이 떼죽음을 하고 주민들이 기형아를 낳고 중증 질병에 걸리면서 그 유해성이 고발되었다.

이 사건이 영화 다크워터스로 만들어짐.

 

알루미늄 호일 : 상온에서 사용하더라도 알츠하이머성 치매와 강력한 연결고리가 있다는 연구결과가 속출.

소량 섭취시에는 신장에서 걸러져 배출되지만, 그 이상 섭취하면 그때부터는 신체 기관에 축적이 된다. 

이 사실에 반론을 제기한 협외의 반론 내용도 '나이가 들수록 신장이 거르는 능력이 떨어져 뇌에 더 축적되는 결과를 초래하기 때문'이라는 것으로 어쨌든 축적이 된다는 사실은 부정하지 못하였다. 

현재 EU에서는 알루미늄의 식품내 함량 조사 진행과 함께 법규와 기준을 강화하고 있다. 

물고기 아가미를 파괴하는 것으로 밝혀졌으며, 생쥐의 두뇌 실험에서도 영향이 발견되었다.

WHO에서도 60kg의 젊은 성인은 1일에 60mg 이상은 섭취하지 않도록 권고중이다.

 

종이 호일 : 아직 미연구 단계로 2016년, 최초로 표면의 실리콘 성분이 녹아,

접촉면에서 그 성분이 미세입자 검사를 통해 발견되었다. 

녹아나오는 조건은 실험 형태에 따라 직가열시에는 160도 이상에서도 미리 녹기 시작하는 것으로 알려짐, 

200도 이상에서는 좀 더, 300도 이상에서는 완전히 용출되는 것으로 밝혀졌다. 

쿠키, 피자 등 짧게 요리하는 음식에서도 바닥면에서는 실리콘 입자가 확인되었다.

 

따라서 만일 실리콘 성분의 섭취를 피하고 싶다면

(1)닿은 부위에 주의할 것 (2)160도 이상의 고온에서 장시간 사용을 피하는 것을 권한다.

 

그러나 테프론이나 알루미늄으로 대체하는 것은 오히려 더 나쁜 선택이 될 것이다.