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글리포세이트

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목차

1. 개요

글리포세이트는 1950년 스위스 화학자에 의해 처음 합성되었고, 1970년 미국의 몬산토에서 제초 활성을 가진 화합물로 재발견되었다. 주요 작용 기작은 식물의 시키미산 경로를 방해하여 제초 효과를 나타내는 것이며, 다양한 식물을 제거하는 비선택성 제초제로 널리 사용된다. 글리포세이트는 토양과 물에서 분해되며, 환경에 미치는 영향과 독성에 대한 논란이 존재한다. 국제암연구소는 글리포세이트를 인체 발암 가능성이 있는 물질로 분류했지만, 다른 기관들은 발암성 위험이 없다고 결론 내렸다. 글리포세이트 저항성 잡초의 출현과 법적 규제, 소송 및 허위 정보 캠페인 등 다양한 문제들이 발생하고 있다.

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글리포세이트 - [화학 물질]에 관한 문서
개요
글리포세이트 구조
이상적인 비전하 분자의 골격 구조
글리포세이트 모델
결정 구조 기반의 쯔비터이온 (전하 형태)의 공-막대 모델
IUPAC 명칭N-(포스포노메틸)글리신
관용명[(포스포노메틸)아미노]아세트산
식별 정보
CAS 등록번호1071-83-6 (Free acid)
CAS 등록번호 (Isopropylammonium salt)38641-94-0
CAS 등록번호 (Sesquisodium salt)70393-85-0
CAS 등록번호 (Trimethylsulfonium salt)81591-81-3
베일슈타인 등록번호2045054
ChEBI27744
ChEMBL95764
DrugBankDB04539
EC 번호213-997-4
ChemSpider ID3376
Gmelin279222
KEGGC01705
PubChem3496
RTECSMC1075000
UN 번호3077, 2783
UNII4632WW1X5A
InChI1/C3H8NO5P/c5-3(6)1-4-2-10(7,8)9/h4H,1-2H2,(H,5,6)(H2,7,8,9)
InChIKeyXDDAORKBJWWYJS-UHFFFAOYAE
SMILESO=C(O)CNCP(=O)(O)O
속성
분자식C3H8NO5P
겉모습흰색 결정성 분말
밀도1.704 (20 °C)
녹는점184.5 °C
끓는점187 °C (분해)
용해도1.01 g/100 mL (20 °C)
LogP-2.8
pKa<2, 2.6, 5.6, 10.6
위험성
GHS 그림 문자[[파일:GHS05|30x30px|주의]][[파일:GHS09|30x30px|주의]]
신호어위험
인화점불연성
기타 정보
용도전신 제초제 및 작물 건조제

2. 발견

글리포세이트는 1950년 스위스 화학자 헨리 마틴(Henry Martin)에 의해 처음 합성되었고, 1970년 몬산토의 화학자 존 E. 프란츠(John E. Franz)가 독자적으로 발견했다.[17] 프란츠는 이 발견으로 국가 기술 메달(National Medal of Technology)과 퍼킨 메달(Perkin Medal)(응용 화학)을 수상했다.[21][22][23]

몬산토는 1970년대 초 글리포세이트를 이용한 제초제 사용법을 개발, 특허를 획득하여 1974년 라운드업(Roundup)이라는 브랜드명으로 처음 시장에 출시했다.[28][24] 몬산토는 2000년 9월까지 미국 내 독점권을 유지했다.[27]

2008년 미국 농무부 농업연구청(Agricultural Research Service)(USDA ARS)의 과학자 스티븐 오 듀크(Stephen O. Duke)와 호주의 잡초 전문가 스티븐 B. 파울스(Stephen B. Powles)는 글리포세이트를 "사실상 이상적인" 제초제로 묘사했다.[28] 2010년 파울스는 "글리포세이트는 100년 만에 나온 발견으로, 신뢰할 수 있는 세계 식량 생산에 있어 페니실린이 질병 퇴치에 중요한 것만큼 중요하다"고 말했다.[29]

2017년 4월, 캐나다 정부는 글리포세이트가 "캐나다에서 가장 널리 사용되는 제초제"라고 밝혔다.[30]

2. 1. 최초 합성

글리포세이트는 1950년 스위스 기업 실라그(Cilag)에서 일했던 스위스의 화학자 헨리 마틴(Henry Martin)에 의해 처음 합성되었으나, 이 연구는 발표되지 않았다.[17] 초기 연구에서는 약한 킬레이트 작용제로 밝혀졌다.[52][18]

2. 2. 몬산토의 발견

1970년, 미국의 몬산토에서 글리포세이트를 독자적으로 재발견했다. 몬산토의 화학자들은 잠재적인 수질 연화제로 아미노메틸포스폰산의 유도체 약 100가지를 합성하였다. 그중 두 가지가 약한 제초 활성을 보였고, 몬산토의 화학자 존 E. 프란츠(John E. Franz)는 더 강한 제초 활성을 가진 유사체를 만들도록 요청받았다. 글리포세이트는 그가 만든 세 번째 유사체였다.[17][19][20] 프란츠는 이 발견으로 1987년 미국의 국가 기술 메달(National Medal of Technology)과 1990년 퍼킨 메달(Perkin Medal)(응용 화학)을 수상했다.[21][22][23]

3. 화학적 특성

글리포세이트는 다양한 농도의 용액과 여러 보조제를 첨가하여 수십 가지의 상품명으로 판매된다.[38][48][39][40] 2010년 기준으로 750종 이상의 글리포세이트 제품이 시장에 출시되었다.[41] 2012년 글리포세이트의 전 세계 총 소비량 중 약 절반은 농작물에 사용되었고,[43] 임업도 중요한 시장을 차지했다.[42] 아시아 태평양 지역이 가장 크고 빠르게 성장하는 지역 시장이었다.[43]

2014년 기준으로 중국 제조업체들은 글리포세이트와 그 전구체의 세계 최대 생산국이며[44] 세계 수출의 약 30%를 차지한다.[43] 주요 제조업체는 다음과 같다.[43]

회사명
안후이 화싱 케미컬 인더스트리 컴퍼니(Anhui Huaxing Chemical Industry Company)
BASF
바이엘 크롭사이언스(몬산토(Monsanto) 인수)
다우 애그로사이언시스(Dow AgroSciences)
듀폰(DuPont)
장쑤 구드 하베스트-웨이엔 애그로케미컬 컴퍼니(Jiangsu Good Harvest-Weien Agrochemical Company)
난퉁 지앙산 애그로케미컬 & 케미컬스(Nantong Jiangshan Agrochemical & Chemicals Co.)
누팜(Nufarm)
시노하베스트(SinoHarvest)
신젠타(Syngenta)
저장 시난 케미컬 인더스트리얼 그룹 컴퍼니(Zhejiang Xinan Chemical Industrial Group Company)



글리포세이트는 산성 분자이므로 포장 및 취급을 위해 염 형태로 제형화된다. 다양한 염 제형에는 이소프로필아민, 암모늄, 모노암모늄 또는 칼륨이 반대이온으로 포함된다. 몬산토 제초제의 유효성분은 글리포세이트의 이소프로필아민 염이다. 일부 제형에서 또 다른 중요한 성분은 계면활성제 폴리에톡실화 우지 아민(POEA)이다. 일부 브랜드에는 둘 이상의 염이 포함되어 있다.

일부 회사는 제품을 글리포세이트 산의 산 당량(ae)으로 보고하거나, 글리포세이트와 염의 유효 성분(ai)으로 보고하거나, 둘 다 보고한다. 서로 다른 제형의 성능을 비교하려면 제품의 제형 방식에 대한 지식이 필요하다. 서로 다른 염의 무게가 다르기 때문에 산 당량은 농도를 표현하고 비교하는 데 더 정확한 방법이다.

보조제 적재량은 글리포세이트 제품에 이미 첨가된 보조제의 양을 말한다.[45][46] 완전 적재된 제품에는 계면활성제를 포함한 모든 필요한 보조제가 포함되어 있고, 일부는 보조제 시스템이 전혀 포함되어 있지 않으며, 다른 제품에는 제한된 양의 보조제(최소 또는 부분 적재)만 포함되어 있어 살포 전에 스프레이 탱크에 추가 계면활성제를 추가해야 한다.[47]

제품은 일반적으로 유효 성분 120, 240, 360, 480, 680 g/L의 제형으로 공급된다. 농업에서 가장 일반적인 제형은 360 g/L이며, 단독으로 또는 추가 양이온 계면활성제와 함께 사용된다.[48] 유럽 규정은 개밀과 같은 다년생 잡초 방제를 위해 최대 12L/ha의 살포를 허용하고, 작물 사이의 일년생 잡초 방제에는 3L/ha의 살포량이 더 일반적이다.[49]

3. 1. 구조 및 성질

이온 상태


글리포세이트는 천연 아미노산인 글리신의 아미노포스폰산 유사체이며, 모든 아미노산과 마찬가지로 pH에 따라 다른 이온 상태로 존재한다. 포스폰산과 카르복실산 부분 모두 이온화될 수 있으며, 아민기는 양성자화될 수 있다. 이 물질은 일련의 양쪽성 이온으로 존재한다. 글리포세이트는 상온에서 물에 12g/L까지 용해된다. 글리포세이트의 원래 합성 방법에는 삼염화인과 포름알데히드의 반응이 포함되며, 그 다음 가수분해를 통해 포스포네이트를 생성한다. 그런 다음 글리신을 이 포스포네이트와 반응시켜 글리포세이트를 생성하며, 그 이름은 이 합성 단계에서 사용된 화합물, 즉 '''글리'''신과 '''포스'''포'''네이트'''의 축약어에서 따온 것이다.[31]

  • PCl3 + H2CO → Cl2P(=O)−CH2Cl
  • Cl2P(=O)−CH2Cl + 2 H2O → (HO)2P(=O)−CH2Cl + 2 HCl
  • (HO)2P(=O)−CH2Cl + H2N−CH2−COOH → (HO)2P(=O)−CH2−NH−CH2−COOH + HCl


글리포세이트의 주요 불활성화 경로는 아미노메틸포스폰산으로의 가수분해이다.[32]

3. 2. 합성 방법

글리포세이트의 원래 합성 방법에는 삼염화인과 포름알데히드의 반응 후 가수분해를 통해 포스포네이트를 생성하고, 이를 글리신과 반응시키는 방법이 있다. 이 합성 단계에서 사용된 화합물인 '''글리'''신과 '''포스'''포'''네이트'''의 이름을 따서 글리포세이트라는 이름이 붙여졌다.[31]

  • PCl3 + H2CO → Cl2P(=O)−CH2Cl
  • Cl2P(=O)−CH2Cl + 2 H2O → (HO)2P(=O)−CH2Cl + 2 HCl
  • (HO)2P(=O)−CH2Cl + H2N−CH2−COOH → (HO)2P(=O)−CH2−NH−CH2−COOH + HCl


글리포세이트의 산업적 합성에는 주로 두 가지 방법이 사용되며, 두 방법 모두 카바치닉-필즈 반응을 거친다. 첫 번째 방법은 이미노디아세트산과 포름알데히드를 인산(때로는 첫 번째 두 시약의 만니히 반응으로 생성된 물을 이용하여 염화인으로부터 ''현장에서'' 생성됨)과 반응시키는 것이다. 탈카르복실화된 하이드로포스포닐화 생성물이 글리포세이트를 생성한다. 이미노디아세트산은 시약의 이용 가능성에 따라 다양한 방법으로 현장에서 제조된다.[1]

이미노디아세트산을 이용한 글리포세이트 합성


두 번째 방법은 이미노디아세트산 대신 글리신을 사용하는 것이다. 이 방법은 탈카르복실화 과정이 필요 없지만, 1차 아민이 과량의 포름알데히드와 반응하여 비스하이드록시메틸글리신을 형성할 수 있으므로 후처리 과정에서 가수분해해야 한다. 따라서 화학량론을 더욱 신중하게 제어해야 한다.[1]

디메틸 포스파이트로부터의 글리포세이트 합성


이 합성 방법은 중국에서 글리포세이트 생산의 상당 부분을 차지하며, 트리에틸아민 및 메탄올 용매 재활용에 많은 노력이 투입되었다.[1]

3. 3. 불순물

기술 등급 글리포세이트는 흰색 분말 형태이며, FAO 규격에 따라 95% 이상의 순도를 가져야 한다. 포름알데히드와 N-니트로소글리포세이트는 독성학적으로 관련된 불순물이며, FAO 규격에 의해 농도가 제한된다.

4. 작용 기작

글리포세이트는 식물과 미생물에서 발견되는 시키미산 경로(시키미산 경로)를 방해하여 페닐알라닌, 티로신, 트립토판과 같은 방향족 아미노산의 생성을 억제한다.[50] 사람을 포함한 동물에는 시키미산 경로가 없기 때문에 글리포세이트에 영향을 받지 않는다.[51][52]

글리포세이트는 5-에놀피루빌시키미산-3-인산 합성효소(EPSPS)를 억제하여 시키미산 경로를 차단한다.[53] EPSPS는 시키미산-3-인산(S3P)과 포스포에놀피루브산의 반응을 촉매하는 효소이다.

EPSPS 반응 메커니즘


정상적인 상황에서 EPSP는 탈인산화되어 아미노산의 필수 전구체인 코리즈메이트가 된다.[58]

글리포세이트는 주로 잎을 통해 흡수되며, 식물 내에서 이동하여 성장 중인 뿌리와 잎에 축적된다.[63][69][28][17] 효소가 억제되면 식물 조직에 시키미산이 축적되어, 결국 식물이 죽게 된다.[54]

글리포세이트는 Co²⁺(Co²⁺)를 킬레이트화하여 EPSPS 효소의 활성을 더욱 억제한다.[55][56][57]

5. 용도

글리포세이트는 작물을 수확하기 전에 건조시켜 수확량과 균일성을 높이는 데 사용된다. 사탕수수의 경우 수확 전 자당 농도를 증가시키는 효과가 있으며, 곡물 작물의 경우 균일한 건조를 통해 수확 및 저장 효율을 높인다.

일부 미생물은 글리포세이트 저해에 저항성을 갖는 5-에놀피루보일시키메이트-3-인산 합성효소(EPSPS)의 변종을 가지고 있다. 글리포세이트에 저항성이 있으면서도 식물 성장을 충분히 유도할 수 있을 만큼 효율적인 효소 변종은 몬산토 과학자들이 글리포세이트 생산 시설의 폐기물 공급 칼럼에서 발견된 CP4라는 ''아그로박테리움'' 균주에서 확인되었다.[62][76][77] 이 ''CP4'' EPSPS 유전자는 클로닝되어 형질전환을 거쳐 대두에 적용되었다. 1996년에 유전자변형 대두가 상업적으로 이용 가능하게 되었다.[78] 현재 글리포세이트 저항성 작물에는 대두, 옥수수, 카놀라, 알팔파, 사탕무, 면화가 있으며, 밀은 개발 중이다.

2023년 기준으로 미국에서 생산된 옥수수의 91%, 대두의 95%, 면화의 94%는 디캄바, 글루포시네이트, 글리포세이트 등 여러 제초제에 내성을 갖도록 유전자변형된 품종이었다.[79]

5. 1. 일반적인 용도

글리포세이트는 미국 식품의약국(FDA)의 잔류 농약 모니터링 프로그램이나 농무부(USDA)의 농약 데이터 프로그램에서 검사 대상 화합물에 포함되어 있지 않다.[63] 미국은 글리포세이트의 일일섭취허용량을 체중 1kg당 1.75mg/일(mg/kg/bw/day)로 설정한 반면, 유럽 연합은 0.5mg/kg/bw/day로 설정했다.[94]

2016년 EU 회원국이 실시한 농약 잔류량 조사에서는 식품 6,761개 샘플에 대한 글리포세이트 잔류량 분석이 이루어졌다. 샘플 중 3.6%에서 정량 가능한 글리포세이트 잔류량이 검출되었으며, 19개 샘플(0.28%)은 유럽의 최대잔류한도(MRL)를 초과했다. 이 중 6개 샘플은 꿀 및 기타 양봉 제품(MRL = 0.05 mg/kg), 11개 샘플은 메밀 및 기타 의사곡류(MRL = 0.1 mg/kg)였다. 유럽 MRL 이하의 글리포세이트 잔류량은 건조 렌틸콩, 아마씨, 콩, 건조 완두콩, 차, 메밀, 보리, 밀, 호밀에서 가장 빈번하게 발견되었다.[95] 캐나다에서는 7,955개 식품 샘플에 대한 조사에서 42.3%에서 검출 가능한 양의 글리포세이트가 검출되었고, 대부분의 식품에 대한 캐나다 MRL(0.1 mg/kg) 및 콩과 병아리콩에 대한 MRL(4 mg/kg)을 초과한 수치는 0.6%에 불과했다. MRL을 초과한 제품 중 3분의 1은 유기농 제품이었다. 캐나다 보건부는 분석 결과를 바탕으로 "캐나다 소비자들이 글리포세이트에 노출된 수준으로 인한 장기적인 건강 위험은 없다"고 결론지었다.[96]

5. 2. 작물 건조

글리포세이트는 수확 전 작물을 건조시켜 수확량과 균일성을 높이는 데 사용된다. 사탕수수의 경우 수확 전 자당 농도를 증가시키는 효과가 있다. 곡물 작물의 경우 균일한 건조를 통해 수확 및 저장 효율을 높인다.

5. 3. 유전자 변형 작물 (GMO)

일부 미생물은 글리포세이트 저해에 저항성을 갖는 5-에놀피루보일시키메이트-3-인산 합성효소(EPSPS)의 변종을 가지고 있다. 글리포세이트에 저항성이 있으면서도 충분한 식물 성장을 유도할 수 있을 만큼 효율적인 효소 변종은 몬산토 과학자들이 글리포세이트 생산 시설의 폐기물 공급 칼럼에서 발견된 CP4라는 ''아그로박테리움'' 균주에서 많은 시행착오 끝에 확인하였다.[62][76][77] 이 ''CP4'' EPSPS 유전자는 클로닝되어 형질전환되어 대두에 적용되었다. 1996년에 유전자변형 대두가 상업적으로 이용 가능하게 되었다.[78] 현재 글리포세이트 저항성 작물에는 대두, 옥수수, 카놀라, 알팔파, 사탕무, 면화가 있으며, 밀은 아직 개발 중이다.

2023년 기준으로 미국에서 생산된 옥수수의 91%, 대두의 95%, 면화의 94%는 디캄바, 글루포시네이트, 글리포세이트를 포함한 여러 가지 제초제에 내성을 갖도록 유전자변형된 품종이었다.[79]

6. 환경에 미치는 영향

글리포세이트는 토양에 미치는 영향이 비교적 적은 것으로 알려져 있다.

6. 1. 토양

글리포세이트는 토양과 접촉하면 토양 입자에 결합되어 분해 속도가 느려질 수 있다.[166][119] 글리포세이트와 그 분해 산물인 아미노메틸포스폰산은 글리포세이트로 대체된 대부분의 제초제보다 독성학적 및 환경적으로 훨씬 더 안전한 것으로 간주된다.[120] 2016년 메타분석 결과에 따르면, 일반적인 사용량으로는 글리포세이트가 토양 미생물 바이오매스 또는 호흡에 영향을 미치지 않는다는 결론이 나왔다.[121] 2016년 검토 결과에서는 지렁이에 대한 글리포세이트의 상반되는 영향이 여러 실험에서 발견되었는데, 일부 종은 영향을 받지 않았지만 다른 종은 체중이 감소하거나 처리된 토양을 피하는 것으로 나타났다. 복잡한 생태계에서 지렁이에 대한 글리포세이트의 영향을 결정하기 위해서는 추가 연구가 필요하다.[122]

7. 독성

글리포세이트는 글리포세이트 함유 제초제의 활성 성분이다. 그러나 글리포세이트 염 외에도 상업적 제형에는 계면활성제와 같은 첨가제(첨가물)가 포함되어 있다. 폴리에톡실화 동물성 지방 아민(POEA)과 같은 계면활성제는 글리포세이트가 잎을 적시고 식물의 표피에 침투할 수 있도록 첨가된다.

7. 1. 급성 독성

포유류에 대한 급성 경구 독성은 낮은 편이지만, 고농도 제형을 의도적으로 과다 복용한 경우 사망에 이를 수 있다.[97] [98] 글리포세이트 제형에 포함된 계면활성제는 제형의 상대적 급성 독성을 증가시킬 수 있다.[99][100] 글리포세이트는 살충제의 94%보다 독성이 낮으며, 소금이나 식초와 같은 가정용 화학 물질보다도 독성이 낮다.[101]

급성 독성은 용량에 따라 달라진다. 사용 준비가 된 농축 글리포세이트 제제에 피부가 노출되면 자극을 유발할 수 있으며, 광접촉성 피부염이 간혹 보고되었다. 이러한 효과는 아마도 보존제인 벤조이소티아졸린-3-온 때문일 것이다. 심한 화상은 매우 드물다.[99] 흡입은 주요 노출 경로는 아니지만, 분무된 안개는 구강 또는 비강 불편감, 입 안의 불쾌한 맛 또는 목의 따끔거림과 자극을 유발할 수 있다. 눈에 노출되면 가벼운 결막염이 발생할 수 있다. 세척이 지연되거나 불충분하면 각막의 표층 손상이 발생할 수 있다.[99] 고의적인 과다 복용 후 사망이 보고되었다.[99][98] 85~200ml(41% 용액)의 라운드업 섭취는 섭취 후 몇 시간 내에 사망으로 이어졌지만, 500ml의 다량 섭취에도 경미하거나 중등도의 증상만 나타난 경우도 있다.[136] 성인이 85ml 이상의 농축 제품을 섭취하면 부식성 식도 화상과 신장 또는 간 손상으로 이어질 수 있다. 더 심각한 경우 호흡곤란, 의식 장애, 폐부종, 침윤(흉부 X선 촬영), 쇼크, 부정맥, 혈액 투석이 필요한 신부전, 대사성 산증 및 고칼륨혈증이 발생하며, 사망은 종종 서맥과 심실 부정맥에 앞서 발생한다.[99] 제제에 함유된 계면활성제는 일반적으로 글리포세이트 자체의 독성을 증가시키지 않지만, 급성 독성에 기여할 가능성이 있다.[99]

7. 2. 발암성 논란

국제암연구소(IARC)를 제외한 국가 농약 규제 기관 및 과학 기관들의 합의는 라벨에 표시된 대로 사용되는 글리포세이트가 인체 발암성을 나타내는 증거가 없다는 것이다.[11] 식량농업기구(FAO)/세계보건기구(WHO) 농약 잔류물 공동회의(JMPR),[103] 유럽연합 집행위원회, 캐나다 해충관리규제청, 호주 농약 및 수의약품 당국[104] 및 독일 연방위험평가원[105]은 글리포세이트가 인체에 발암성 또는 유전독성 위험을 초래한다는 증거가 없다고 결론지었다. 미국 환경보호청(EPA)은 글리포세이트를 "인체에 발암성이 아닐 가능성이 높다"고 분류했다.[106][107] 국제암연구소는 2015년 글리포세이트를 2A군, 즉 "인체에 발암 가능성이 있음"으로 분류했다.[13][12]

2020년 현재, 장기간 글리포세이트에 노출되어 인체 암 위험이 증가한다는 증거는 결정적이지 않다.[108] 농업 노동 등과 같이 다량의 글리포세이트에 직업적으로 노출될 경우 인체 암 위험이 증가할 가능성이 낮은 수준의 증거가 있지만, 가정용 정원 관리와 같이 가정에서 사용하는 경우 그러한 위험에 대한 확실한 증거는 없다.[109][110]

일부 소규모 연구에서는 글리포세이트와 비호지킨 림프종 사이의 연관성을 시사했지만, 후속 연구에서는 이러한 연구에 편향이 있을 가능성이 확인되었고, 더욱 견고한 연구에서는 이러한 연관성을 입증할 수 없었다.[111][112][113]

7. 3. 기타 독성

포유류에서 글리포세이트는 "낮음에서 매우 낮음"의 독성을 지닌 것으로 간주된다. 랫드의 LD50은 5,000 mg/kg, 마우스는 10,000 mg/kg, 염소는 3,530 mg/kg이다. 토끼의 급성 피부 LD50은 2,000 mg/kg보다 크다. 동물에서 글리포세이트의 독성 징후는 일반적으로 충분한 양을 섭취한 후 30~120분 이내에 나타나며, 초기 흥분과 빈맥, 운동실조, 우울증, 서맥을 포함하지만, 심한 독성은 붕괴 및 경련으로 이어질 수 있다.[63]

발표되지 않은 단기 토끼 사육 연구에 대한 검토에 따르면 150 mg/kg/일에서 심각한 독성 효과가 보고되었으며, 유해영향 미관찰 최고용량은 50~200 mg/kg/일 범위였다.[114] 글리포세이트는 비인간 포유류에서 발암 효과를 가질 수 있다. 여기에는 수컷 마우스에서 신세뇨관암과 혈관육종 발생률의 양성 추세 유도와 수컷 랫트에서 췌장 랑게르한스섬 세포 선종 증가가 포함된다.[12] 랫트와 토끼를 대상으로 한 생식 독성 연구에서 175~293 mg/kg/일 미만의 용량에서는 어미 또는 새끼에게 부정적인 영향이 관찰되지 않았다.[63]

다량의 글리포세이트 기반 제초제는 포유류에서 생명을 위협하는 부정맥을 유발할 수 있다. 또한 이러한 제초제는 랫트와 토끼의 심혈관계에 직접적인 전기생리학적 변화를 일으킨다는 증거도 있다.[115]

많은 담수 무척추동물에서 글리포세이트의 48시간 LC₅₀은 55~780 ppm의 범위이다. 96시간 LC₅₀는 새우류 (''Palaemonetas vulgaris'')의 경우 281 ppm이고 칠게류 (''Uca pagilator'')의 경우 934 ppm이다. 이러한 값은 글리포세이트가 "거의 무독성에 가까운 약한 독성"을 지닌다는 것을 나타낸다.[63]

1970년 발견 이후 그리고 1972년 작용 메커니즘이 밝혀진 이후로 글리포세이트의 항균 활성은 미생물학 문헌에서 여러 차례 보고되었다. 수많은 박테리아와 균류에 대한 효능이 설명되었다.[116] 글리포세이트는 ''톡소플라즈마 곤디이''(''Toxoplasma gondii''), ''말라리아 원충''(''Plasmodium falciparum''), ''크립토스포리디움 파르붐''(''Cryptosporidium parvum'')과 같은 아피콤플렉사(Apicomplexa) 기생충의 성장을 조절할 수 있으며, 포유류에서 항균제로 간주되어 왔다.[117] 특히 수분 스트레스 하에서 콩의 질소 고정에 중요한 일부 리조비움(Rhizobium) 종에서 억제가 발생할 수 있다.[118]

8. 글리포세이트 기반 제형

글리포세이트는 다양한 농도와 계면활성제 등의 첨가제를 포함하는 여러 상품명으로 판매된다.[63] 폴리에톡실화 동물성 지방 아민(POEA)과 같은 계면활성제는 글리포세이트가 잎을 적시고 식물의 표피에 침투할 수 있도록 돕는다.[128][129]

POEA는 원래 라운드업 제형에 사용된 계면활성제이며, 2015년에도 흔히 사용되었다.[130] 1997년 미국 정부 보고서에 따르면 라운드업에는 POEA가 15%, 라운드업 프로에는 14.5% 포함되었다.[131] POEA는 글리포세이트 단독보다 어류와 양서류에 대한 독성이 더 강하기 때문에 수생 제형에는 허용되지 않는다.[137][131][138]

수생용 글리포세이트 제품은 일반적으로 계면활성제를 사용하지 않으며, 수생 생물 독성 때문에 POEA를 사용하지 않는다.[137] POEA가 함유된 육상용 글리포세이트 제형은 글리포세이트 단독보다 양서류와 어류에 더 독성이 강하다.[137][131][138] 수생 환경에서 POEA의 반감기(21~42일)는 글리포세이트(7~14일)보다 길다.[139]

일부 연구자들은 양서류가 얕은 정수역이나 일시적인 웅덩이에서 번식하기 때문에 살충제의 독성 효과에 더 취약할 수 있다고 제안했다.[138][140] POEA를 함유한 글리포세이트 제제는 양서류 유생에 아가미 형태 변화, 삼투 안정성 상실 또는 질식으로 인한 사망 등의 독성을 보였다.[138]

9. 글리포세이트 저항성 잡초

1990년대에는 글리포세이트에 저항성을 가진 잡초가 없는 것으로 알려졌으나, 2005년부터 전 세계적으로 저항성 잡초가 드물게 나타나기 시작하여 완만한 상승 추세를 보였다.[184] 2011년에는 저항성이 급증했고,[184] 2014년에는 18개국에서 23종의 글리포세이트 저항성 잡초가 발견되었다.[188] 이는 단일 제초제의 반복 사용으로 인해 잡초 개체군에서 저항성이 진화했기 때문이다.[185][193]

잡초 전문가 이안 힙에 따르면, 2014년까지 ''라이그라스(Lolium rigidum)''는 "세계에서 가장 악성인 제초제 저항성 잡초"로, 12개국, 11개 작용 부위, 9개의 경작 방식에 걸쳐 "200만 헥타르 이상"에 영향을 미쳤다.[188] 글리포세이트 저항성 ''L. rigidum''의 최초 사례는 1996년 뉴사우스웨일스주 오렌지 근처 호주에서 보고되었다.[189][190][191] 2009년 캐나다는 최초의 저항성 잡초인 돼지풀(giant ragweed)을 확인했으며, 당시 15종의 잡초가 글리포세이트에 대한 저항성이 있는 것으로 확인되었다.[193][194]

팔머 아마란스 (''Amaranthus palmeri'')


2004년 미국 조지아주에서 글리포세이트 저항성 팔머 아마란스 변종이 발견되었고,[198] 2005년에는 노스캐롤라이나주에서도 발견되었다.[199] 이 종은 여러 제초제에 대한 저항성을 빠르게 획득할 수 있으며, 선택압으로 인해 글리포세이트 저항성에 대한 여러 가지 메커니즘을 개발했다.[200][199] 글리포세이트 저항성 잡초 변종은 현재 미국 남동부에 널리 퍼져 있다.[198][201]

''큰개망초''(털개망초)와 ''가는잎개망초''(말꼬리피)도 글리포세이트 저항성을 나타내는 잡초 종이다.[203][204][205] 2008년 연구는 남아메리카에서 저항성 진화가 집중적인 글리포세이트 사용에 따른 결과라고 결론지었다.[206]

호밀풀(Ryegrass)


글리포세이트 저항성 호밀풀 (''Lolium'')은 호주 대부분의 농업 지역과 세계 다른 지역에서 발생했다. 연구에 따르면 저항성 호밀풀은 비저항성 식물에 비해 경쟁력이 떨어지며 글리포세이트를 사용하지 않는 조건에서는 개체 수가 감소한다.[208]

글리포세이트 저항성 갯골풀(''Sorghum halepense'')은 아르헨티나와 미국의 일부 주에서 발견되었다.[209]

이에 대응하여 농부들은 손으로 잡초를 제거하고, 트랙터로 토양을 갈아엎고, 글리포세이트 외 다른 제초제를 사용하는 등의 방법을 사용하고 있다.

10. 법적 규제 현황

몇몇 연구에서는 글리포세이트가 돌연변이를 유발하는 효과를 발견하지 못했다.[143] 따라서 글리포세이트는 미국 환경보호청(EPA)이나 국제 암 연구 기관(IARC) 데이터베이스에 등재되지 않았다. 그러나 다른 여러 연구들은 글리포세이트가 돌연변이를 유발할 가능성을 시사하며, IARC 보고서는 글리포세이트 제제가 다양한 분류군의 동물에서 시험관 내(in vitro) DNA 가닥 절단을 일으킬 수 있다고 언급했다.[13]

10. 1. 국제적 규제

글리포세이트는 1970년대에 처음 사용이 승인된 이후 2010년 기준으로 130개국에서 사용이 허가되었다.[17] 2017년에는 1974년부터 2014년까지 글리포세이트 기반 제초제 사용량이 100배 증가했다는 연구 결과가 나오기도 했다.[215]

유럽 연합(EU)에서는 2017년 11월 27일, EU 이사회에서 18개 회원국이 글리포세이트 사용을 5년 더 허용하는 데 찬성했다.[224] 이후 2023년 11월, EU는 글리포세이트 사용을 10년 더 연장했다.[237]

그러나 일부 국가에서는 글리포세이트 사용을 금지하거나 단계적으로 중단하는 정책을 추진하고 있다.

  • 엘살바도르: 2013년 9월, 입법의회에서 글리포세이트를 포함한 농약 53종의 사용을 금지하는 법안을 통과시켰다.[238][239][240]
  • 스리랑카: 2015년 5월, 대통령이 글리포세이트 사용 및 수입을 즉각 금지했다.[242][243] 그러나 2018년 5월, 농업 부문에서 글리포세이트 사용을 다시 허용했다.[244]
  • 베트남: 2019년 4월, 농업농촌개발부가 전국적으로 글리포세이트 사용을 금지했다.[246]
  • 멕시코: 2020년 8월, 안드레스 마누엘 로페스 오브라도르 대통령이 2024년 말까지 글리포세이트 사용을 단계적으로 중단하겠다고 발표했다.[247]


미국 미네소타주에서는 글리포세이트 사용 금지를 시도하는 지역 법률을 무효화했으며,[241] 2015년에는 이러한 무효화 조항을 폐지하려는 주 차원의 법안 통과 시도가 있었다.[241]

버뮤다는 2015년 5월, 연구 결과를 기다리는 동안 임시로 글리포세이트 기반 제초제에 대한 신규 주문 수입을 차단했다.[245]

콜롬비아는 2015년 5월, 코카인 원료인 코카의 불법 재배를 막기 위해 2015년 10월까지 글리포세이트 사용을 중단한다고 발표했다.

태국 국가 유해물질 위원회는 2019년 10월 글리포세이트 사용 금지를 결정했지만,[248] 같은 해 11월 결정을 번복했다.[249]

브라질에서는 2018년 법원 판결로 글리포세이트가 일시 금지되었으나, 이후 연방 보건 기관(Anvisa)의 비판과 함께 결정이 번복되었다.[250]

뉴질랜드에서는 글리포세이트가 잡초 제거용으로 승인된 제초제이며,[251] 가장 많이 사용되는 브랜드는 라운드업이다.[251][252]

10. 2. 대한민국의 규제

대한민국에서는 글리포세이트가 농약으로 등록되어 사용되고 있다. 식품의약품안전처는 식품 내 글리포세이트 잔류 허용 기준을 설정하여 관리하고 있다. 글리포세이트 저항성 잡초 발생에 대한 모니터링과 관리 방안 마련이 필요하다.

11. 법적 소송 및 논란

2018년 이후 미국에서 몬산토/바이엘이 생산한 글리포세이트 기반 제초제에 노출되어 암에 걸렸다고 주장하는 여러 건의 소송이 제기되었다. 바이엘은 이러한 소송에서 96억달러가 넘는 판결금과 합의금을 지급했으나, 최소 10건의 소송에서는 자사 제초제가 원고의 암 발병에 책임이 없다는 주장을 성공적으로 입증했다.[256]

2016년에는 퀘이커 오츠를 상대로 뉴욕주와 캘리포니아주의 연방 지방 법원에 소송이 제기되었는데, 이는 귀리에서 미량의 글리포세이트가 발견된 후 "100% 천연"이라는 주장이 허위 광고에 해당한다는 내용이었다.[257] 같은 해 제너럴 밀스 역시 자사의 네이처 밸리 그래놀라 바에서 "100% 천연 통곡물 귀리로 만들었습니다"라는 라벨을 삭제했는데, 이는 미량의 글리포세이트가 귀리에 함유되었다는 주장에 따른 소송 때문이었다.[258]

한편, 미국 기업들은 중국 기업들이 서구 시장에 글리포세이트를 덤핑하고 있다는 무역 문제를 제기했으며, 2010년에 이와 관련한 공식적인 분쟁이 제기되었다.[259][260]

12. 허위 정보 캠페인

2016년 뉴욕주(New York)와 캘리포니아주(California)의 연방 지방 법원(United States district court)에 퀘이커 오츠(Quaker Oats)를 상대로 소송이 제기되었다. 이 소송은 귀리에서 미량의 글리포세이트가 발견된 후 "100% 천연"이라는 주장이 허위 광고라고 주장했다.[257] 같은 해 제너럴 밀스(General Mills)는 자사의 네이처 밸리(Nature Valley) 그래놀라 바에서 "100% 천연 통곡물 귀리로 만들었습니다"라는 라벨을 삭제했는데, 이는 미량의 글리포세이트가 귀리에 함유되어 있다는 주장의 소송이 제기된 후였다.[258]

글리포세이트는 유전자 변형 글리포세이트 저항성 작물과의 연관성 때문에 반 GMO 활동가들의 캠페인과 허위 정보 유포의 중심이 되었다.[261]

미국의 정치인 로버트 F. 케네디 주니어(Robert F. Kennedy Jr.)는 글리포세이트와 백신 모두 미국 비만 유행병에 기여하고 있다는 거짓 주장을 하며, 자신의 반 백신 주장에 글리포세이트를 포함시켰다.[261] 스테파니 세네프(Stephanie Seneff) 또한 글리포세이트가 자폐증에 영향을 미치고 뇌진탕을 악화시킬 수 있다는 거짓 주장을 했다.[262]

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