☆ 유전자변형(GM) 작물로 차린 ‘맞춤형 밥상’ 시대 멀지 않았다 ☆

 

“수년내 안전성 심사 통과한 관련 상품 대거 출시될 것”

최근 한국생명공학연구원은 유전자변형(GM)쌀 분야 세계적 석학들을 초청해 국제세미나를 열고 GM쌀의 상용화 시기가 머지않았다고 밝혔다.

인간은 생존에 필요한 영양분을 음식을 통해 얻으며 각종 질병을 이기는 힘도 균형잡힌 영양 식단에서 나온다.

최근에는 유전공학의 발달로 기존 작물육종으로는 불가능한 기능성 강화 작물을 생산할 수 있게 됐다.

또 유전체학의 발달과 더불어 미래에는 개인의 유전자형에 맞는 유전공학 작물을 직접 선택하는 이른바 '맞춤형 밥상'도 가능하게 될 전망이다.

국립농업과학원을 통해 맞춤형 밥상의 가능성에 대해 알아보자.

인류는 식량 생산 능력에 따라 발전해 왔다고 해도 과언이 아니다.

4대 문명의 발상지도 농업 기술에 기반해 있으며 숱한 전쟁 역시 더 나은 농토와 정착지를 찾아 발전의 토대를 쌓기 위한 목적이 컸다.

인류는 1만년 전쯤 농경을 시작했으며 의도적 노력 혹은 의도하지 않은 발견 등에 따라 좋은 종자가 개량돼 왔다.

19세기 후반을 전후해 멘델의 유전법칙이 재발견되고 육종이란 기술로 인위적 품종을 만들기 전까지는 지방마다 오랜 기간 토착화된 재래종이 존재했다.

19세기 후반 이후 육종기술에 의한 작물개량의 결과 비약적 식량증산이 이뤄졌다.

이를 세계 3대 녹색혁명이라 일컫는다.

첫번째는 우리나라 난장이 밀인 '달마종'이 일본으로 건너가서 '농림 10호'라는 품종이 되고， 농림10호가 멕시코로 건너가서 노먼 볼로그 박사에 의해 '소노라' 품종으로 만들어짐으로써 헥타르당 1~2t이던 생산량이 4~5t으로 증가했다.

'식량 혁명의 아버지'라고 불리는 볼로그 박사는 1950~60년대 인도 파키스탄 등의 기아를 면하게 한 공로로 1970년 노벨평화상을 수상했다.

두번째는 잡종 강세를 이용한 옥수수의 품종육성이다.

옥수수는 자손을 계속 만들어 순계를 만들고, 순계를 교잡해 1대 잡종을 만들면 양친은 물론 그동안의 어떤 세대보다도 강하고 수량이 많은 세대가 만들어진다.

옥수수는 1대 잡종이 우수 품종이지만 매년 종자를 사 키워야 한다.

따라서 큰 종자회사가 생길 수 있다. 우리나라에서는 김순권 경북대 교수가 옥수수박사로 유명하다.

그는 아프리카에서 약 20년간 1대 잡종을 육성 보급해 기아 해소에 큰 기여를 했고 현재도 통일을 대비해 북한에 심을 옥수수를 육성하고 있다.

세번째는 우리나라 통일벼이다.

통일벼는 육종학적으로 원연교배(가까운 근연간 교배가 아니라 서로 다른 특성을 이용한 교배)를 이용해 품종을 육성해야 한다.

벼는 인디카라는 남방계 벼와 자포니카라는 북방계로 구분되는데 이들은 수분이 잘 안 될 만큼 유연관계가 먼 아종간의 벼이다.

최근 영면한 고 서울대학교 허문회 교수는 1960년대 필리핀 국제미작연구소에서 IR8이라는 인디카 품종을 우리나라 자포니카 벼에 교잡해 통일벼를 육성함으로서 재배량을 990㎡당 300㎏에서 493㎏으로 늘렸다.

지금은 자포니카벼로도 600㎏ 이상 생산이 가능하고 통일벼계로는 800㎏ 생산이 가능한 품종이 개발돼 있다.

그러나 육종기술에 의한 증산은 지난 20여년간 생산량이 정체될 만큼 한계점에 도달했다.

이런 시점에 유전공학이 본격적으로 떠올랐다.

육종은 교잡이 가능한 같은 종속에서의 유전자 재조합이다.

그러므로 재래종이 육종의 자원이었다면 유전공학은 식물 동물 미생물을 포함한 생물계 전체에서의 유전자 재조합을 의미한다.

대표적인 것이 유전자 재조합을 통해 탄생된 GM 농산물이다. 따라서 육종자원이 끝없이 넓어진 셈이다.

한편 자연계에는 독성물질이나 알레르기 물질이 존재한다.

유전자 도입 혹은 조합 시 전달될지 모르는 이러한 위해 요소들을 사전에 차단하기 위해서는 안전장치가 필요하다.

이것이 GMO 안전성평가와 심사제도다.

현재는 이 제도가 엄격해 GM쌀의 경우 어떤 나라도 상용화하고 있지 않지만 수년 내 각국은 경쟁적으로 관련 상품을 출시할 것으로 보인다. 안전성 심사를 거쳐 승인된 GMO는 일반 작물과 안전성 면에서 동등하다.

유전공학은 인간에 대한 이해의 열쇠이기도하다.

이로써 인간의 염색체가 사람마다 어떻게 다르고 환경에 대해 어떻게 다르게 반응하는지 탐구할 수 있게 됐다.

어떤 사람이 당뇨병에 잘 걸리고, 어떤 유전자가 비만을 초래하게 하는지 예측할 수 있게 된 것이다.

1990년부터 10년간 인간게놈 프로젝트에 30억달러가 들었지만, 2013년쯤에는 개인별 유전자정보를 얻는 데 100만원 안팎이 소요될 것으로 과학계는 내다보고 있다.

이와 관련, 어떤 식품(기능성분)이 비만을 초래하는 유전자를 가진 사람에게 긍정적인 효과를 미치는지, 당뇨병 유발 유전자를 가진 사람에게 어떤 식품(기능성분)이 발병을 지연시킬 수 있는지 연구하는 영양유전체학이 있다.

영양유전체학의 궁극적 목표는 개인 맞춤형 밥상이다.

식품의 어떤 기능성 성분이 개인별 유전자 발현에 영향을 미치는지 식별할 수 있다면 이것이 가능해진다.

비타민A강화 쌀，레스베라트롤 강화 벼(항암),아이소플라본 강화 벼(항암),락토페린 강화 벼(항바이러스， 항염),비타민A강화 콩,비타민E강화 콩 등은 자연계에 없는 유전공학의 산물이다.

이러한 기능성 강화 작물들은 각 개인의 유전자형에 맞는 예방의학적 건강 식단의 소재가 될 수 있을 것으로 기대되고 있다.

왜소증 유전자를 가진 어린이는 키가 크는 데 도움이 되는 기능성 성분이 함유된 쌀로 식사를 하는 장면을 생각해 보자.

비만 유발 유전자를 가진 소녀는 비만방지 기능성 성분이 함유된 쌀을 먹으면 된다.

치매 당뇨 고혈압 협심증 등 만성 질환의 발병위험성 유전자를 가진 사람은 각각의 기능성 성분이 강화된 쌀로 식사를 하면 된다.

권순종 농촌진흥청 국립농업과학원 생물안전성과 GMO 재료평가실장은 "유전공학은 개인에게 식탁에서 얻을 수 있는 가장 건강한 식단을 제공할 수 있을 것"이라고 말했다.

생물안전성과는 지금껏 해충저항성 벼, 비타민 A강화 벼,비타민 E 강화 콩,제초제저항성 고추 등의 계통을 육성해 왔으며 해충저항성벼는 실용화 마지막 단계인 심사서를 올해 제출했다.

이것이 심사를 통과하면 우리나라 GM 작물 1호가 된다.

이해성 한국경제신문 기자 ihs@hankyung.com