• 청색1호+황색4호 일일섭취량 1000배 수준에서 신경세포 형태 변형
• 부산대 이재원 교수팀 동물실험 결과
• “일일섭취량 1000배라면 경계할 만한 수준”
• 두 가지 이상 화학물질 섞인 ‘칵테일 효과’ 부작용
• 성체줄기세포에서 새로 형성된 세포의 수 감소하기도
• 식의약청, 연구 보고받고도 쉬쉬
• 멜라민 파동도 ‘칵테일 효과’ 탓
• “타르색소, 새로운 안전성 평가기준 마련돼야”

최근 ‘멜라민 파동’으로 다시 한 번 식탁의 안전성에 대한 경종이 울렸고, 국민은 불안감에 떨어야 했다. 원래 식품에 첨가될 수 없는 성분인 멜라민이 식품 제조사의 천박한 상술 탓에 제품에 유입됐고, 중국 등 전세계의 수많은 이가 피해를 보았다. 식품의약품안전청(이하 식약청)은 뒤늦게 조사에 들어가 멜라민 성분이 들어간 148개 제품의 유통을 금지했다.

멜라민은 질소 함량이 풍부한 흰 결정체인데, 플라스틱 접착제나 화학비료 등에 주로 사용해왔다. 그런데 중국 우유 생산자들이 이를 우유에 섞은 게 문제가 됐다. 생산자들은 우유의 양을 늘리기 위해 물을 타는데, 그러면 우유의 단백질이 묽어진다. 우유를 구입하는 회사에선 단백질 함량을 검사할 때 질소 성분이 얼마나 들어 있느냐로 판단하기 때문에 이를 안 생산자들이 묽어진 우유에 멜라민을 섞어 단백질이 풍부한 것처럼 보이는 우유로 바꾼 것이다.

물론 국내를 포함, 세계 대부분의 나라에서 멜라민을 식품에 넣을 수 없는 화학물질로 분류하고 있다. 그러나 멜라민은 그 자체로는 소금 정도의 독성밖에 갖고 있지 않다. 멜라민만을 섭취할 경우 몸무게 60kg의 성인이 200g 정도(라면 한 봉지 120g)를 먹어야 치명적 독성이 나타나는 것으로 알려져 있다. 중국에서 멜라민으로 유아가 사망한 이유는 분유를 주식으로 하는 유아가 고농도의 멜라민(최고 2563mg/kg)에 노출됐고, 이것이 화학물에 보통 존재하는 시아누르산(cyanuric acid)과 결합해 신장 결석을 일으켰기 때문이다.

멜라민 위험한 건 ‘칵테일 효과’ 탓

즉 멜라민의 위험성은 화학물질의 ‘칵테일 효과(cocktail effect)’로 인해 생겨난 이상 현상이다. 칵테일 효과란 말 그대로 두 가지 이상의 화합물을 섞을 때 예상치 못한 어떤 유해성이 나타나는 현상을 말한다.



문제는 이런 효과를 일으킬 수 있는 물질이 무수히 많다는 것이다. 색소, 보존료, 산화방지제, 향료, 유화제, 감미료 등 식품에 첨가할 수 있도록 합법적으로 허가된 것뿐 아니라 다른 수많은 화합물질이 이런 효과를 낼 가능성이 있는 것으로 의심받고 있다.

2년 전 보존료인 안식향산나트륨이 비타민C와 결합해 외부의 빛 등을 받아서 발암의심물질인 벤젠으로 변한다는 게 밝혀져 비타민 관련 음료품들이 리콜되는 소동이 있었다. 이 또한 칵테일 효과로 인한 것이었다. 또 영국 리버풀대 연구진이 첨가물의 칵테일 효과를 분석한 결과 식품에 색감을 좋게 하기 위해 첨가하는 청색1호와 인공조미료인 MSG, 그리고 퀴놀린 황색과 인공감미료 아스파탐의 조합에서 신경 흥분독성 효과가 나타났다. 신경 흥분독성은 신경세포가 외부 물질에 의해 손상받거나 죽는 현상을 말하는데, 간질 발작, 뇌졸중, 퇴행성 신경질환 등과 밀접한 관련이 있는 것으로 알려졌다.

식약청은 개별 식품첨가물의 안전성에 대해서는 관리를 하고 있다. 그러나 이처럼 두 가지 이상의 물질이 함께 섭취돼 체내에서 어떤 화학적 반응을 일으키는지에 대해서는 최근에 와서야 연구를 시작했다. 해외에서도 점차 이에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데 최근 타르색소의 칵테일 효과에 대한 연구 결과가 나와 주목된다.

식품첨가물의 병용섭취 연구 결과

식약청이 국회 보건복지가족위원회 안홍준 의원(한나라당)에게 제출한 ‘식품첨가물의 병용섭취(竝用攝取)에 대한 안전성 평가 연구’에 따르면 타르색소 청색1호와 황색4호가 함께 쓰일 경우 일일섭취량(실제 최대섭취량 기준)의 1000배 수준인 고용량에서 신경세포의 형태가 바뀌는 현상 등이 관측됐다.

2007년 식약청이 부산대 약대 이재원 교수팀에게 의뢰해 이뤄진 이 연구 보고서에 따르면 동물실험에서 뇌 해마(기억을 관장하는 부위) 쪽에 관찰된 신경세포가 실험이 지속되면서 전체적 구조가 뚜렷하지 않으며, 구멍이 뚫리는 병리학적 형태 변화가 나타났다. 또 해마의 성체줄기세포에서 새로 형성된 세포의 수가 감소하는 경향이 나타났다. 이는 해마에서 활발하게 일어나는 새로운 신경세포의 형성(해마 신경재생성)에 나쁜 영향을 줄 수 있음을 의미한다고 연구진은 밝혔다. 다만 단일 타르색소가 신경계 및 내분비계에 미치는 영향은 거의 없는 것으로 조사됐다.

식품첨가물 중 타르계 색소의 부작용동물 독성 실험 결과

황색4호	천식 유발, 어린이에서 홍반 유발 (1:10000), 갑상선 종양, 염색체 이상, 과잉행동반응, 아스피린 유사 과민반응 유발.
황색5호	발진, 두드러기, 비염, 과잉행동반응, 신장암, 염색체 이상, 복부 통증, 구역질, 구토, 소화불량
적색2호	천식 유발, 습진, 과잉행동반응, 동물실험에서 출생결함 유발.
적색3호	빛에 대한 감수성 증가, 갑상선 호르몬 증가에 의한 갑상선기능항진증 유발, 갑상선 종양유발.
적색40호	1980년대부터 적색2호를 대체하기 위해 사용, 쥐에서 종양 발생이 보고됨.
청색1호	장기독성시험에서 종양 발생 증가가 인정되었음.

청색1호와 황색4호는 적색2호, 적색40호, 황색5호 등과 함께 사탕류와 빙과류에 많이 함유돼 있어 어린이들이 가장 쉽게 접할 수 있는 합성착색료다. 여기서 일일섭취량은 일일허용섭취량(ADI)의 16.4% 수준인데, 식약청의 국민건강영향조사에서 확인된 실제 최대섭취량이다. 당시 조사 결과 대상자들은 ADI의 0.01~16.4%를 섭취하고 있는 것으로 나타났다. 연구팀은 일일섭취량의 1000배는 ADI의 100배 정도의 양에 해당한다고 보고서에 적었다.

하루에도 수십 가지 첨가물 섭취 가능

이재원 교수는 연구보고서에서 “이 연구에 사용된 용량이 실제 섭취량보다 상대적으로 고용량이긴 하지만 청색1호 색소가 신경계에서 황색4호와 함께 쓰일 경우 신경독성이 다른 조합에 비해 현저하게 높게 나타났기 때문에 새로운 안전성 평가기준이 마련돼야 한다”고 지적했다.

이 교수는 또 ▲식용 색소류와 같은 식품첨가물은 6세 미만의 유아에게 다량으로 노출될 수 있으며 ▲최근 문제가 되는 아토피 질환 및 주의력결핍과잉행동장애(ADHD) 발병률의 증가와도 일부 관련성이 있으므로 이에 대한 기초 자료가 될 수 있고 ▲식품첨가물에 복합적으로 노출될 경우 뇌신경 손상 및 내분비계 장애 등에 어떻게 작용하는지 자료를 도출할 수 있을 것으로 이번 연구 성과를 평가했다. 이 교수는 10월 현재 지난해 연구 결과를 보완하기 위해 청색1호를 위주로 다른 색소와의 조합으로 인한 영향에 대해 추가로 연구하고 있다.

성균관대 독성학연구실 이병무 교수는 “일반적으로 현대인은 하루에 타르색소뿐 아니라 수십 가지 식품 첨가물을 같이 섭취할 수 있다. 이번 연구 결과를 계기로 식품 첨가물 간 상호작용이 인체에 어떤 해로운 영향을 미치는지 정밀하게 평가할 필요성이 제기됐다”고 지적했다.

환경정의 다음지킴이국 박명숙 국장도 “신경세포의 형태가 바뀌는 현상이 최대섭취량의 1000배 수준에서 나왔다 해도 충격적인 결과라고 생각한다. 식품을 보존하기 위한 것도 아니고, 미관을 위해 넣는 첨가물인데 섭취량의 1000배가 아니라 1만배 수준에서라도 위험이 나타나면 금지해야 하는 것 아니냐. 과학적 수치상 안전하다고 해도 실제 아토피를 겪는 아이의 가정 등에서는 훨씬 더 민감하게 느끼게 된다”고 말했다.

‘과자, 내 아이를 해치는 달콤한 유혹’의 저자 안병수씨는 “일일섭취량의 1000배라는 것은 일반 사람이 도저히 섭취할 수 없는 고용량이 아니라 경계할 만한 수준일 수 있다. 또 동물실험에 의한 결과이지만 사람은 동물보다 더 신경계통이 복잡하고 취약하기 때문에 타르색소 병용섭취로 인해 신경세포 형태에 변화가 왔다는 것은 주목할 만한 연구 결과라고 할 수 있다. 이 경우 안정적 섭취 기준이 어떻게 정해질지 궁금하다”라고 말했다.

그러나 이해할 수 없는 것은 식약청의 태도다. 식약청은 식품 첨가물을 복합적으로 섭취할 경우의 안전성을 평가하기 위해 타르색소 5가지 품목(적색2, 40호, 청색1호, 황색4, 5호)에 대한 연구를 이재원 교수팀에게 의뢰해 위와 같은 결과를 지난해 말 확인했음에도 이를 국민에게 알리지 않았다. 그 이유에 대해 식품첨가물과 박혜경 과장은 “국민에게 과도한 불안감을 안길 수 있고, 추가 연구가 진행 중이며, 통상마찰과 식품산업에 줄 수 있는 타격 등을 고려했기 때문이다”고 말했다.

‘과도한 불안감, 통상마찰 우려’

이번 연구를 담당하고 있는 식품첨가물과 홍모 보건연구관은 “식품학적 측면에서는 투여량에 대해 조심스럽게 접근해야 한다. 몸에 좋은 영양소도 100 단위밖에 먹지 못하는 이가 1000 단위를 먹을 경우 이상이 생기는 것은 당연하다. 다만 독성학적 연구에서는 그런 극단적 고용량에 대한 연구도 필요하기 때문에 이번 과제를 수행한 것이다. 이 정도 연구로 위험성을 강조하는 것은 문제가 있다”고 말했다. 다음은 홍 연구관과의 일문일답.

▼ 추가 연구가 진행 중이라고 해도 1차 연구 결과를 국민에게 알려야 하지 않습니까.

“이게 알려지면 시민단체 등 제3자들이 악용하는 수가 있습니다.”

▼ 세포변형 현상을 가져온 황색4호와 청색1호를 조합해 제품에 투여하는 것을 자제해달라고 업체에 요청할 수 있습니까.

“안 됩니다. 우리나라는 타르색소 관리에서는 세계에서 가장 안전한 나라에 속합니다. 국민의 섭취량을 평가해보면 전혀 문제가 안 될 정도의 소량입니다. 일부 타르색소를 고용량으로 사용해 이상 현상이 있다고 해서 문제를 공지한다면 바로 외국과 통상마찰의 빌미가 됩니다. 외국에서 쓰고 있는 첨가물을 막으려면 과학적 근거를 제시해야 합니다.”

▼ 그 근거라는 게 어떤 것을 말합니까.

“적색2호의 사례를 보지요. 미국은 적색2호 사용을 금지하고 있습니다. 미국이 적색2호에 대한 동물실험을 했는데 실험이 과학적이지 못했다고 합니다. 그러나 안전하다는 결론도 얻지 못하자 일단 사용을 금지했습니다. 우리도 국민이 안심할 수 있도록 이의 사용을 금지하려고 했으나 미국 외의 국가에서 대부분 이를 허용하고 있어 금지하지 못했습니다. 다만 어린이 등 취약계층이 먹는 아이스크림이나 사탕 등 기호식품에는 적색2호를 사용하지 못하게 하고 있습니다. 적어도 취약계층의 특성 등을 고려해서 규제를 강화하겠다고 하면 통상마찰에서도 대처해나갈 수 있습니다.

나머지 타르색소에 대해서도 내년에 실태 조사를 한 뒤 어린이 기호식품의 사용 규정을 강화할 계획입니다. 첨가물 자체의 안전성 문제가 제기된다면 바로 취소해야 하지만, 지금은 그 정도는 아니기 때문에 품목 자체를 없앨 수 없습니다.”

▼ 물론 국가적 이익을 위해 통상마찰 등 여러 가지를 감안해야겠지만, 소비자는 궁금해할 것 같은데요.

“이를 국민에게 알린다면 과도한 용량을 사용해서 나온 결과라는 점은 잊어버리고, 결과 그 자체에만 관심을 가져 불안감이 높아질 것입니다. 이것을 공개 안 하는 게 아니라 사업이 끝나는 내년 초에 보도자료를 배포해 알릴 계획입니다.”

▼ 추가 연구는 어떤 것을 하고 있나요?

“고농도에서 스크린된 것을 갖고, 실제로 독성현상을 보이는지 추가 실험을 하고 있습니다.”

▼ 현재까지는 안심해도 된다는 얘기인가요?

“네, 현재로선 특이사항이 없는 겁니다. 첨가물 정책은 정말 어렵습니다. 소비자는 식약청이 너무 업계를 두둔한다고 하고, 업계 측에선 식품산업 발전을 위해 규제를 풀어달라고 합니다. 그 사이에서 조화로운 정책을 펴기가 쉽지 않습니다.”

▼ 1차 연구에서 나온 일일섭취량의 1000배 용량은 어느 정도의 고용량입니까.

“일일섭취량은 일일섭취허용량입니다. 이는 각종 독성실험에서 유해작용이 확인되지 않는 최대투여량인 ‘최대무작용량’을 동물 간 차이, 어른과 아이의 차이 등 안전계수로 나눠 결정하기 때문에 이 수치를 평생 섭취해도 문제가 없는 양입니다.”

그러나 이재원 교수의 논문을 확인한 결과 실험에서 사용한 것은 ‘일일섭취허용량’이 아니라 실제 최대섭취량이었다. 결국 식약청은 1억6000만원의 예산을 투입해 얻은 중요한 연구 결과를 제대로 분석조차 하지 않고 있었다는 뜻이다.

이번 연구에서 ‘칵테일 효과’를 낸 청색1호와 적색4호 색소가 같이 들어간 제품은 시중에서 쉽게 구할 수 있다. 모 제과회사의 초콜릿 가공품을 포함, 일부 젤리와 사탕, 음료수 등에서도 확인할 수 있다. 생협연대 식품안전위원회가 2006년 조사한 자료에 따르면 인공색소가 첨가된 가공식품 20종 가운데 14종에서 청색1호와 적색4호의 조합이 나왔다. 또 학교 앞 불량식품 22종 가운데는 11종에서 이 조합이 나왔다. 이들 제품이 실제로 인체에 어느 정도의 위해성을 갖는지는 추가 연구를 통해 확인해야 할 것으로 보인다.

‘타르색소 ADHD와 밀접한 관련성’

식약청은 ‘칵테일 효과’에 대한 연구의 필요성이 높아지자 2006년 병용섭취의 안전성 평가를 위해 평가 방법을 만들고, 2007년 식품 첨가물 가운데 안전성에 대한 시민들의 관심이 가장 높은 타르색소에 대한 연구를 시작했다. 2008년엔 타르색소의 병용 섭취 효과에 대한 2차 연구가 진행 중이고, MSG 구아닐산나트륨, 이노신산나트륨 등 향미증진제 3품목의 병용 섭취에 대해서도 조사하고 있다.

주요 국가별 타르색소 허가 현황

타르색소	약 칭	한 국	일 본	EU	미국	Codex
황색4호	Y4	○	○	○	○	○
황색5호(Sunset Yellow FCF)	Y5	○	○	○	○	○
적색2호(Amaranth)	R2	○	○	○	×	○
적색3호(Erythrosine)	R3	○	○	○	○	○
적색40호(Allura red)	R40	○	○	○	○	○
적색102호(Ponceau 4R)	R102	○	○	○	×	○
녹색3호(Fast Green FCF)	G3	○	○	×	○	○
청색1호(Brilliant Blue FCF)	B1	○	○	○	○	○
청색2호(Indigo Carmine)	B2	○	○	○	○	○

* ○: 허용 ×: 금지 자료 : 식품의약품안전청

타르색소가 ‘칵테일 효과’를 통해 유해성이 드러난 것은 이번이 처음이지만 단일 타르색소의 유해성은 그동안에도 꾸준히 문제가 제기됐다. 타르색소는 원래 석탄의 콜타르에서 추출한 벤젠, 톨루엔, 나프탈렌 등으로 만든 인공 색소다. 이는 소량만 사용해도 색이 선명해져 아이스크림, 사탕, 음료수 등 가공식품에 흔히 사용돼 왔다.

현재 식약청은 안전성 평가를 거쳐 9종의 타르색소(표1)를 식품 첨가물로 허용하고 있다. 그러나 소비자단체와 학자들을 중심으로 안전성에 대한 의문이 끊임없이 제기되고 있다.

타르색소를 합성보존료와 함께 섭취할 경우 주의력결핍과잉행동장애(ADHD)와 아토피 발생 위험이 높아진다는 주장이 제기돼 미국은 적색2호와 적색102호, 유럽연합(EU)은 녹색3호의 사용을 금지하고 있다.

최근 연구자료에 따르면 ADHD를 겪고 있는 어린이의 도시락 반찬에 황색 4호를 섞지 않을 경우 200명 가운데 150명에게서 ADHD 증상이 개선됐다. 또 황색4호를 매일 아침 어린이에게 투약한 후 행동반응을 관찰한 결과 23명 중 19명이 잠을 잘 못 이루거나 신경질적 반응을 나타냈다.

물론 요즘엔 식품 대기업을 중심으로 타르색소를 천연색소로 바꿔가는 분위기지만 어린이들이 즐겨 사먹는 저가의 먹을거리나 건강기능식품 등에서는 여전히 발견된다. 한나라당 안홍준 의원은 “식약청이 제출한 ‘건강기능식품 비타민보충제 원료 현황’ 자료에 따르면 비타민 보충제로 분류된 1098종의 건강기능식품 가운데 20.2%에 해당하는 222종에서 타르색소를 함유한 캡슐이 사용됐다. 이 가운데 3가지 색소를 사용한 제품이 107개(48.2%)로 가장 많았고, 4가지 색소를 쓴 제품도 23개(10.4%)에 달했다”고 말했다.

안병수씨는 “타르색소는 먹는 양에 비례해서 해롭다고 보면 된다. 안전적인 섭취량이란 없다. 일일섭취허용량이라는 기준이 있지만 이것은 과학적 지식 기반이 덜 발달했을 때 동물실험에 의해 만들어진 기준이다. 그래서 요즘 생리학자 ADI 근거 자체를 의심하는 이들도 있다. 노벨상을 두 번이나 수상한 생리학자 라이너스 플링은 ‘해로운 화학물질은 1개 분자 수준에서도 해롭다’고 주장한다”며 이번 연구를 토대로 색소뿐 아니라 향료 조미료 등 여러 종류의 식품 첨가물에 대해서도 추가 연구가 이뤄져야 한다고 주장했다.

식약청 박혜경 과장은“타르 색소에 대한 소비자 인식이 높아지고, 위해성 논란과 완전표시제 등의 환경 변화로 인해 식품업계에서도 타르 사용을 자제하고 천연색소로 대체하고 있다. 그러나 천연색소도 특정 성분을 추출하고 농축하는 과정에서 위해물질이 나타날 수 있다. 첨가물이 들어가지 않은 식품을 먹는 게 좋다”고 말했다.

안홍준 의원은 “식품첨가물이 복합적으로 쓰일 경우 예상치 못한 화학적 결합을 통해 부작용을 초래하는 ‘칵테일 효과’ 사례가 최근 발견돼 면밀한 후속 조치를 취해야 할 것으로 보인다. 국민의 안전을 위해 타르 색소에 대한 사용 기준을 강화해 사용을 최소화할 필요가 있으며, 식품 첨가물의 유해 및 안전에 대한 연구가 활성화돼야 한다”고 강조했다.

이처럼 최근 멜라민 파동을 계기로 부각된 ‘칵테일 효과’의 위험성은 우리의 식생활 전반을 돌아보게 하는 계기가 될 것으로 보인다.

이병무 교수는 환경운동연합 토론회에서 “식품생산 과정 중에 유입될 수 있는 위해물질의 관리를 위해 전문적인 식품안전 정보 연구기관을 신설하고, 관리능력 향상을 위해 인력 보강이 필요하다”고 주장했다.