물속 항우울제 세르트랄린, 스트레스 물고기의 공격성을 높였습니다

환경 연구 동향 | 앨지닥터

체코 생명과학대와 남보헤미아대 연구진은 어린 유럽 피라미를 환경에서 검출될 수 있는 수준의 항우울제 세르트랄린에 노출한 뒤, 같은 개체의 공격성 반응을 39일 동안 되풀이해 관찰했습니다. 처리군은 대조군보다 거울 속 상대를 향한 과시 행동을 더 많이 보였고, 공격성의 개체별 반복성도 더 높았습니다. 뇌 속 모약물인 세르트랄린 농도는 공격성과 연결되지 않았지만 대사산물 노르세르트랄린은 양의 관련성을 보였으며, 뇌 대사체 신호도 함께 달라졌습니다. 다만 이는 만성 스트레스를 준 실험실 물고기의 거울시험 결과이지, 야생 하천에서 실제 싸움이나 생존 변화를 직접 확인한 연구는 아닙니다. ^[논문]

하수처리 뒤에도 남을 수 있는 항우울제

사람과 동물에게 사용된 의약품은 배설되거나 잘못 버려진 뒤 하수로 들어갈 수 있습니다. OECD는 항우울제를 포함한 의약품 잔류물이 세계 여러 지역의 지표수와 지하수에서 검출됐으며, 기존 하수처리시설이 애초에 이런 물질을 제거하도록 설계된 것은 아니라고 설명합니다. 따라서 치료를 위해 만들어진 생리활성 물질이 낮은 농도로 하천 생물에 계속 닿을 가능성을 따져볼 필요가 있습니다. ^{[배경 1]}

피라미 110마리를 39일 동안 반복 관찰했습니다

연구진은 야생에서 잡은 어미에게서 태어난 어린 유럽 피라미(Squalius cephalus) 110마리를 150 L 수조 4개에 나눴습니다. 대조군 54마리와 세르트랄린군 56마리는 각각 수조 2개씩에 배치됐고, 모든 개체는 PIT 태그로 식별했습니다. 처리군에는 명목농도 0.1 µg/L의 세르트랄린을 매일 투여했으며 물에서 실제 측정된 평균은 0.022 ± 0.006 µg/L였습니다. 모든 물고기에는 불규칙한 그물 추격과 반복 시험 등 만성 스트레스 조건을 적용했습니다. 공격성은 두 거울이 90도로 만나는 시험장에서 1분 적응 뒤 6분 동안 촬영해, 정면·측면 과시, 선회, 상하 유영의 발생 횟수를 합산했습니다. 같은 검사를 3~4일 간격으로 총 12회 시행하고 마지막에는 뇌의 세르트랄린·노르세르트랄린과 비표적 대사체를 분석했습니다. ^[논문]

환경 수준의 세르트랄린이 공격성 반응을 높였습니다

반복 측정 자료를 일반화 선형혼합모형으로 분석했을 때 세르트랄린군은 대조군보다 거울을 향한 공격성 행동 횟수가 유의하게 많았습니다(F(1, 98.55)=93.12, P<0.0001). 이는 실험에서 실제로 측정된 0.022 ± 0.006 µg/L 노출 조건의 처리 효과입니다. 다만 논문 본문은 군별 절대 평균 횟수를 숫자로 제시하지 않아, 여기서는 변화율이나 효과크기를 새로 계산하지 않았습니다. ^[논문]

공격성은 더 일관됐고 달의 위상과 함께 출렁였습니다

같은 개체가 여러 날에 걸쳐 비슷한 공격성 순위를 유지하는 정도인 반복성은 세르트랄린군에서 R=0.48로, 대조군의 R=0.22보다 높았습니다. 시간에 따른 공격성은 두 군 모두 물결 모양으로 바뀌었고 신월 부근에서 가장 높고 만월 부근에서 가장 낮았습니다. 신월과 만월 사이의 차이는 17%였으며, 처리 효과와 달 위상의 상호작용도 유의했습니다. 연구실은 인공 12시간 명암주기만 사용해 자연 달빛을 차단했으므로, 연구진도 달 위상과 행동을 연결하는 기전은 아직 확인되지 않았다고 보았습니다. ^[논문]

모약물보다 대사산물과 뇌 대사체 신호가 행동에 가까웠습니다

실험 종료 때 측정한 뇌 속 세르트랄린 농도는 공격성과 관련이 없었지만(P=0.98), 대사산물인 노르세르트랄린 농도가 높은 개체일수록 공격성 반응이 높았습니다(F(1, 83.38)=42.80, P<0.0001). 비표적 LC-HRMS 분석에서는 처리군에서 250개 신호가 낮아지고 18개가 높아졌으며, 후보 물질 가운데 코르티솔 신호는 대조군보다 약 3배 낮았습니다. 연구진은 이를 세르트랄린이 만성 스트레스 반응을 둔화했을 가능성과 연결했지만, 노르세르트랄린이나 코르티솔 변화가 공격성 증가의 직접 원인임을 증명한 것은 아닙니다. ^[논문]

실험실의 공격성 증가를 하천의 생태 영향으로 곧장 바꿀 수는 없습니다

이 연구의 강점은 한 번의 행동검사에 그치지 않고 같은 물고기를 장기간 반복 측정해 행동의 변동성과 개체별 일관성을 함께 포착했다는 점입니다. 반면 대상은 야생 어미에게서 태어났지만 실험실에서 만성 스트레스를 받은 어린 유럽 피라미였고, 공격성은 거울을 향한 네 가지 과시 행동으로 측정했습니다. 실제 하천의 먹이 경쟁, 포식자 회피, 번식 성공이나 생존은 측정하지 않았습니다. 저자들은 여러 종과 크기·연령, 여러 달 주기와 계절을 아우르는 장기 연구와 현장 검증이 필요하다고 제안했습니다. ^[논문]