서울대 야생동물학과 최창용교수님과 환경부 지원으로 극지연구소에서 샘플링한 남극 킹 조지섬의 젠투펭귄(피고셀리스 파푸아) 유조 위장의 시료에서 샘플링한 시료를 한국분석과학연구소에서 micro-FT-IR을 사용하여 정성 및 정량분석한 결과가 논문으로 발간되어 공유드립니다.
기존 남극 펭귄 논문은 주로 배변에서 검출된 논문이지만, 이번 연구결과는 어린 펭귄(유조) 사체의 위장에서 검출된 미세플라스틱 논문으로 기존 결과와 큰 차이를 확인할 수 있었습니다.
아마도 인체에서도 큰 미세플라스틱은 배출되겠지만, 작은 미세플라스틱은 체내 축정되고 혈류를 통해서 이동이 될 수 있을 것 같습니다. 향후 인체시료에서 관련 연구가 필요한 이유일 듯 합니다.
Microplastics in gastrointestinal tracts of gentoo penguin (Pygoscelis papua) chicks on King George Island, Antarctica
Youmin Kim1,2, Hankyu Kim1,6, Min‑Su Jeong1,6, Dowoon Kim3 , Juyang Kim3 , Jaehak Jung3 , Hae‑Min Seo1 , Hyun‑Jin Han4 , Woo‑Shin Lee1 & Chang‑Yong Choi1,5*
1 Department of Agriculture, Forestry, and Bioresources, Seoul National University, Seoul 08826, Republic of Korea.
2 Division of Life Sciences, Korea Polar Research Institute, Incheon 21990, Republic of Korea.
3 Korea Institute of Analytical Science and Technology, Seoul 04790, Republic of Korea.
4 Taxidermy Lab, Icheon, Gyeonggi 17402, Republic of Korea.
5 Research Institute of Agriculture and Life Sciences, Seoul National University, Seoul 08826, Republic of Korea.
6 Present address: Department of Forest and Wildlife Ecology, University of Wisconsin-Madison, Madison, WI 53706, USA. *email: sub95@snu.ac.kr
https://doi.org/10.1038/s41598-023-39844-6
미세플라스틱(5mm 미만)은 전 세계 해양 생태계에서, 심지어 남극 생태계에서도 발견되었습니다. 이 연구에서는 남극 연구와 관광의 관문인 킹 조지 섬에서 죽은 젠투펭귄(피고셀리스 파푸아) 병아리 14마리의 위와 위쪽 창자를 수집하고 미세플라스틱을 선별했습니다. 푸리에 변환 적외선 분광기로 확인된 미세플라스틱은 총 378개로 개체당 27.0 ± 25.3개입니다. 검출된 미세플라스틱의 수는 펭귄 병아리의 질량에 따라 증가하지 않았으며, 이는 미세플라스틱이 영구적으로 축적되지 않았음을 시사합니다. 그러나 미세플라스틱의 농도는 이전에 보고된 펭귄 배설물의 농도보다 훨씬 높았고(100-5000 μm 크기 범위 내에서 개체당 9.1 ± 10.8개) 더 작은 미세플라스틱이 더 많이 발견되었습니다. 번식 식민지 근처의 해양 잔해 조사에서는 다양한 플라스틱(79.3%)이 가장 빈번한 유형의 해변 잔해로 발견되었으며, 이는 해양 플라스틱 폐기물의 지역 원천이 인근 바다에서 먹이를 먹는 부모가 펭귄 병아리의 미세플라스틱 오염에 기여할 수 있음을 시사합니다. 이 결과는 남극 생태계의 미세플라스틱의 존재를 확인하고 남극의 폐기물 관리 강화의 필요성과 한때 청정했던 이 생태계의 표준화된 미세플라스틱 모니터링 계획을 시사합니다. 플라스틱 오염은 전 세계 해양 생태계에 심각한 혼란을 야기하고 있습니다. 해양 플라스틱 잔해가 널리 퍼져 있을 뿐만 아니라, 해양 미세플라스틱(5 mm 미만의 작은)은 무척추동물과 물고기에서 바닷새와 해양 포유동물에 이르기까지 해양 생태계에 전 세계적으로 널리 퍼져 있는 것으로 보고되었습니다. 기술적 발전으로 연구자들이 훨씬 더 작은 입자를 분석할 수 있게 되면서 해양 생태계의 미세플라스틱에 대한 연구의 수가 증가했습니다. 해양 미세플라스틱은 육지의 인위적인 원천 또는 바다에서 분해되는 동일한 기원의 거대플라스틱에서 발생합니다. 해양 미세플라스틱은 주로 섬유 물질(미세섬유), 작은 파편 또는 박막의 형태로 존재하며 먹이 그물을 통해 상위 영양 수준으로 전달되는 것으로 추정됩니다. 생물 수준에서 미세플라스틱의 효과는 추가 조사가 필요하지만 유기체의 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있으며 생태계의 여러 오염 물질 중 하나로 작용할 수 있습니다. 남극 지역은 인간의 활동이 남극 조약에 의해 제한되기 때문에 인위적인 방해와 오염이 비교적 없는 지역이었고 마드리드 의정서는 이 지역의 폐기물 처리와 해양 오염 방지를 의미합니다. 그러나 미세 플라스틱은 남극 해양 생태계의 해양 동물에서 보고되었습니다. 대기 및 해양 순환은 남극 지역을 전 세계에서 전송되는 미세플라스틱의 싱크로 만들지만 증가한 관광객, 어선 및 연구소의 지역 직접적인 투입은 또한 남극 해양 시스템에서 미세 플라스틱의 1차 및 2차 공급원으로 작용합니다. 따라서 증가하는 인위적인 활동은 이 지역, 특히 남극 반도에서 해양 오염을 악화시키고 있습니다. 이전의 연구에서는 남극 반도 지역의 연구소에서 몇 가지 플라스틱 해양 잔해 항목을 보고했지만, 기지 근처의 펭귄 집단의 젠투 펭귄(피고셀리스 파푸아) 위에서 플라스틱이 발견되었습니다. 환경과 동물 플랑크톤 및 최상위 포식자를 포함한 유기체에 축적되는 해양 미세 플라스틱의 밀도는 남극 반도가 다른 남극 지역보다 높습니다. 바닷새는 해양 플라스틱 오염을 포함한 해양 오염의 적합한 지표 종을 나타냅니다. 많은 연구에서 바닷새에서 미세 플라스틱 섭취를 보여준 반면 남극 펭귄에 대한 보고는 몇 가지에 불과합니다. 이전의 연구에서는 위장관의 대변, 펠릿 및 샘플을 통해 바닷새에서 플라스틱 섭취를 조사했지만 해당 연구에서 미세플라스틱을 감지하고 정량화하는 데 사용된 방법론은 표준화되지 않았습니다. 구체적으로, 미세플라스틱의 목표 크기와 유형은 연구 목적, 조사 노력, 표본 추출 및 분석 방법이 다른 대형 해양 포식자의 미세플라스틱 섭취를 조사한 연구마다 다릅니다. 예를 들어, Pygoscelis 속 펭귄에 대한 두 가지 미세플라스틱 섭취 연구는 대변의 15-29%가 미세플라스틱을 포함하고 있다고 보고했습니다. 펭귄의 미세플라스틱에 대한 테스 이전 연구는 대변 샘플을 사용했고 각 연구는 특정 유형 또는 크기의 미세플라스틱만 보고했습니다(예: 킹 펭귄 Aptenodytes patagonicus에서 186-9280 μm 사이의 미세섬유만 분석되었습니다).
