생명공학작물에 대하여 알고 계신가요?
오늘은 생명공학작물이 어떻게 만들어 지는지, 어떤 장점들이 있는지에 대하여 알아보도록 하겠습니다.
제가 아직 공부하는 학생으로 부족한 점도 있을 수 있으나 제가 알고 있는 기본적인 내용 위주로 소개해 드리니 관심 있는 분들에게 많은 도움이 되길 기대합니다.
생명공학작물이란 특정 생물체가 보유하고 있는 유용한 유전자를 다른 작물에 삽입해 DNA의 일부를 재조합한 작물을 말합니다.
이 생명공학 작물을 만드는 방법은 크게 4단계를 거치게 됩니다.
유용한 DNA를 추출하고, 다른 생물체에서 효과적으로 작용할 수 있도록 ‘벡터’라는 운반체 안에 들어간 후 유전자를 원하는 작물에 이식하여 형질을 전환하고, 세포배양을 통해 원하는 개체를 선발한 뒤 마지막으로 엄격하게 안전성 심사를 받은 다음 하나의 상품으로 완성됩니다.
이렇게 모든 단계를 거치기까지는 일반적으로 10년이 넘는 시간이 걸린다고 합니다.
생명공학작물의 선두기업인 몬산토의 개발과정을 살펴보면, 발견단계 (유전자/형질 확인) 1단계 (타당성조사단계) 2단계 (초기제품 개발) 3단계 (후기제품 개발) 4단계 (출시 전 단계) 를 거쳐 출시하게 되는데요. 오랜 기간 연구, 개발을 거치는 만큼 연구에 투자하는 시간과 비용이 상당하다고 합니다.
<출처 몬산토코리아 홈페이지 www.monsantokorea.com>
전세계적으로 생명공학작물 재배국가와 면적이 늘어나고 있는 추세라고 합니다. 이 같은 현상은 분명 생명공학작물이 생산자와 소비자에게 각각 어떤 혜택을 주기 때문에 가능한 현상일 것입니다. 생명공학작물, 어떤 이점이 있는지 한번 볼까요?
첫째, 생명공학작물의 가장 큰 이점은 식량문제해결에 있습니다.
미국의 인구통계연구소에 의하면 2011년 까지 세계인구는 70억 명으로 늘어난다고 합니다. 생산량이 높거나 가뭄에 잘 견디는 생명공학작물은 기하 급수적으로 늘어나는 인구에 대비할 수 있으며 식량부족에 시달리는 아프리카의 식량문제를 해결할 수 있습니다.
둘째, 환경보호에 도움을 줄 수 있습니다. 해충과 잡초등을 제거하기 위해 살충제와 제초제를 많이 사용하게 되면 토양 오염을 일으키게 됩니다. 해충과 잡초에 강한 생명공학 작물을 살충제, 제초제의 사용을 줄여, 자연스럽게 토양오염이나 수질오염 등의 환경피해를 줄이는데 도움이 됩니다.
셋째, 생명공학작물 재배로 생산량이 많아지면서 농가에 더 큰 수익을 보장해 주고 있다는 점입니다. 평소와 똑같이 일하면서 수확량이 2~3배 늘어난다면, 이는 곧 농가의 수익으로 이어집니다.
이런 이점들로 인해 작년 전세계 생명공학작물의 재배면적은 1억 3400만 ha로 1996년 본격적으로 재배된 이후 13년만에 80배 이상 늘어나게 되었습니다.
2010년 11월 19일 중앙일보의 가뭄에 잘 견디는 옥수수, 오메가3 함유된 콩, 전립선암 억제 토마토 기사를 보면 현재 개발중인 생명공학작물을 소개한 내용이 있습니다.
기사에 따르면 수확량을 늘리는데 초점을 둔 1세대, 그리고 영양성분을 개선한 2세대 생명공학작물을 거쳐 최근에는 에너지 생산이나 의약품 개발에 사용되는 3세대 생명공학작물이 개발되고 있다고 합니다.
세계적인 농업 솔루션 기업인 몬산토의 경우 ‘지속가능한 농업’을 실현하기 위해 생명공학작물 연구개발에 연간 12억 달러 이상을 투자하고 있습니다. 투자규모만 봐도 생명공학작물이 개발되기까지 얼마나 많은 비용과 노력이 필요한지 짐작 할 수 있습니다.
몬산토의 생명공학작물 개발 파이프라인을 살펴보면 농업인들에게 혁신기술 제공을 최우선 목표로 기술 개발에 투자하고, 차세대 작물재배 개발에 매진, 생명공학작물개발의 새로운 분야를 개척하고 있다고 합니다.
몬산토의 올해 2010년 파이프라인을 보면 옥수수, 대두, 면화의 수확량 증대는 물론, 영양성분 강화를 위한 작물 개발에도 앞장서고 있습니다.
자세히 살펴보도록 하겠습니다.
옥수수
몬산토의 생명공학 옥수수는 농업인들이 더 적은 투입량으로 더 많은 수확을 올릴 수 있도록 하는 것으로 몬산토는 2010년 8개의 형질이 결합된 제뉴이티 스마트스택스 (GenuityTM SmartStaxTM) 옥수수를 출시했습니다.
제뉴이티™ 스마트스택스™ 옥수수(Genuity™ SmartStax™ Corn)는 최초의 잡초 및 해충 저항성 옥수수로서 잡초와 해충 제거 효과가 가장 오래 지속되며 가장 높은 수확량을 보장하는 제품입니다.
2010년 올해 개발중인 옥수수는 가뭄저항성 옥수수, 질소 흡수 효율이 높은 옥수수 등이 있습니다.
1) 가뭄저항성 옥수수(Corn Yield Drought Tolerant)
1세대 가뭄저항성 옥수수는 현재 상업화 바로 전 단계 연구가 한창 진행 중 입니다. 시험재배 결과 가뭄 저항성 형질이 적용된 교배종의 경우 건조한 환경의 미 서부 대평원 (Western Great Plains)에서 수확량 증대 효과를 보이는 것으로 나타났습니다. 몬산토는 또한 다양한 민관 공동 연구 프로젝트를 통해 아프리카 사하라 사막 이남 지역에서 재배할 수 있는 가뭄 저항성 옥수수 교배종 개발에 힘쓰고 있습니다. WEMA (Water Efficient Maize for Africa)로 불리는 이번 프로젝트는 옥수수를 주식으로 하는 아프리카의 식량문제 해결에 기여하고 향후 아프리카 영세 농민들의 삶에 큰 변화를 가져 올 것 으로 기대됩니다.
2) 질소 흡수 효율이 높은 옥수수 (BASF와 공동개발)
몬산토가 개발 중인 질소 흡수 효율이 높은 옥수수는 옥수수 작물의 질소 활용도를 높임으로써 동일한 질소량이 주어진 환경에서는 더 많은 수확량을 올리는 한편, 질소가 부족한 환경에서도 안정적인 수확량을 확보하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 현재 시험재배 단계에 있으며 유전자 선별을 위한 실험이 진행 중입니다. 질소 흡수 효율이 높은 옥수수는 농작물의 생산 단가 저하를 유도하여 농가에 실질적인 도움을 줄 것으로 기대됩니다.
대두 (콩)
두번째로 대표적인 개발작물인 대두(콩)은 이미 수확량 증대, 잡초 및 해충 방제 효과 증대에 탁월한 다양한 제품이 개발되어 있습니다. 최근에는 소비자들의 건강 식품 수요에 부응하여 인체에 유용한 오일을 생산하는 대두 제품 개발도 활발하게 추진하고 있는데요,
1) 고수확 대두 (BASF와 공동개발)
고수확 대두 품종 개발의 목표는 농가의 생산성을 향상시키는 데 있습니다. 제뉴이티 라운드업 레디 2 일드 (GenuityTM Roundup Ready 2 Yield®) 형질이 적용된 이 품종은 고수확 제뉴이티 라운드업 레디 2 일드 대두 품종에 비해 훨씬 더 높은 수확량을 보장해 줄 수 있는 제품입니다. 현재 개발 3단계에 있으며 실험 결과 다양한 재배 환경과 지역에서 수확량 증대 효과가 일관되게 나타나는 것으로 드러났습니다.
2) SDA (스테아리돈산) 오메가-3 대두 (Solae와 공동개발)
SDA 오메가-3 대두 품종 개발의 목표는 심장질환 예방에 좋은 오메가-3 지방산을 함유한 오일을 생산함으로써 이제까지 어류에서만 추출할 수 있었던 오메가-3 지방산의 이점을 대두를 통해 소비자들에게 제공하는 데 있습니다. 오메가-3 대두는 맛과 유통 기한에 있어서 대두 오일과 매우 유사합니다. 오메가-3 대두로부터 생산한 오일은 요거트, 스프레드, 시리얼 바 등 다양한 종류의 식품 원료로 사용될 수 있습니다. 오메가-3 대두 품종 개발은 소비자들에게 오메가-3 지방산 섭취를 위한 다양한 식품 선택권을 제공해 줄 수 있는 계기가 될 뿐만 아니라 대두 재배농가에게도 소비자의 건강 욕구를 충족시킬 수 있는 제품 생산 기회가 될 것으로 기대됩니다.
이러한 제품 연구와 개발을 통하여 생명공학작물은 제초제 저항성, 병충해 저항성, 수확량 증대 등을 갖게 되었고 농민들은 작물의 생산성 개선, 투입비용 절감, 병충해 저항성 강화, 가뭄과 같은 환경 요인의 피해를 덜 받을 수 있게 되었습니다.
더불어 발전하는 생명공학 기술로 인하여 비타민, 불포화지방산, 오메가3, 철분 등의 함량을 높인 작물을 섭취할 수 있게 되어, 소비자의 삶과 건강에 유익한 생명공학작물들이 생산 될 예정입니다.
앞으로가 더 기대되는 생명공학작물의 기술 개발에 생산자와 소비자 그리고 우리모두를 위해 더 많은 관심을 가질 때가 아닌가 싶습니다.
