오늘은 GMO - 유전자 조작 생물, 이하 GMO- 에 대해 알아봅니다.

제가 GMO에 대해 관심을 가지게 된 것은 미국에 있을 때였습니다. 미국 친구와 강연을 들으러 갔었는데 그때 강사가 했던 두 가지 말이 너무 인상적이었습니다.

첫 번째는 미국 아이 5명 중 한 명이 기아에 허덕이고 있다는 이야기였습니다. 다른 나라도 아니고 전 세계에서 음식이 가장 차고 넘친다는 미국에서 말이죠. 두 번째는 그 기아를 극복하기 위해서는 GMO가 꼭 필요하며 GMO는 우리 몸에 해롭지 않다는 이야기를 했습니다.

그 후 흥미가 생겨 여기저기 search를 해 보았고, 그 강사의 말이 -GMO는 해롭지 않다는- 틀리지 않았다는 사실을 알게 되었습니다. 오히려 막연히 GMO에 대해 비판적으로 생각했던 제 생각이 틀렸던 것을 알았습니다. 그래서 다른 사람들도 좀 알았으면 하는 생각에서 제가 찾은 여러 자료를 정리해 보았습니다.

다만 제가 GMO 전문가는 아니고 잘 못 알고 있는 것이 있을 수 있습니다.

혹시 틀린 점이 있으면 지적해 주시면 고맙겠습니다.

이제 시작합니다.

1. GMO 란 무엇인가?

Genetically Modified Organisms의 약자로 기존의 생물체 –여기에는 식물, 동물 혹은 미생물 등이 포함됩니다- 속에 다른 생물체의 유전자를 끼워 넣음으로써 기존의 생물체에 존재하지 않던 새로운 성질을 갖도록 한 생물체를 말합니다.

사람의  경우 46개의 염색체를 가지고 있고 이 각각의 염색체에는 DNA라고 하는 유전자 정보를 가지고 있습니다. 다른 식물이나 동물 혹은 미생물도 마찬가지로, 모든 생물체는 유전자 정보를 가지고 있고 이 유전 정보를 따라서 각 기관이 만들어지고 단백질을 만들고 그 기능을 하게 됩니다.  

어떤 사람들은 머리 색깔이 금발이고 또 어떤 사람은 눈 색깔이 검은색이 되는 것이 모두 이런 유전자 정보에 따른 것입니다. 만일 어떤 이유로 이 DNA가 변형이 된다면 다른 특징이 나타나게 됩니다.

그런데 최근 약 40년 동안 유전공학의 눈부신 발달로 이제는 각 생물들이 가지고 있는 유전자 정보(DNA)를 거의 다 파악할 수 있게 되었습니다. 며칠 전 한국인의 유전자를 완전히 분석했다는 기사를 읽으신 분이 있는지 모르겠습니다. (기사 링크) 아무튼, 어떤 유전자가 어떤 특징을 나타내는지 알게 되었고 그 특징을 나타내는 유전자를 주입하거나 변형 및 조작함으로써 그 생물들의 장점을 갖게 하려는 노력을 하게 되었습니다.

사실 동식물의 유전자를 조작하려는 시도는 역사가 아주 오래되었습니다.

 

인류는 기원 전 12000년 부터 곡식을 재배하고 가축을 키우기 시작했고, 이때부터 곡식과 가축의 육종과 교배를 시도하여 자연적으로 저절로 만들어 질 수 없는, 인간에게 도움이 되는 생물체를  만들기 시작했습니다.

농사를 짓는 과정에서 다음 해에 뿌릴 씨앗으로 올해 재배한 작물의 종자 중 실한 것만을 골라서 저장해 사용하는 방식이라던가, 가축은 새끼를 많이 낳는 것을 씨암탉이나 종돈 등으로 사용하는 선별번식(selective breeding) 등은 사실상 인류가 원하는 유전자만을 골라내온 것입니다.

기존의 종자 개량은 교배와 무작위 돌연변이의 선별에 의존했기 때문에 원하는 형질의 품종을 만드는 데 매우 오랜 시간이 걸렸으나 GMO의 경우 길면 몇년, 짧으면 며칠 만에 특정 생물의 유전체(genome) 안에 우리가 원하는 유전자만을 옮겨 형질을 발현시킬 수 있어서 효율적이라 할 수 있습니다.

다시 말해, 지금까지의 종자개량과 GMO가 다른 점은, 종자개량은 동종, 이종간 교배를 통하여 개체를 선별하고 유전자 풀을 바꿈으로써 우성 형질의 발현을 촉진시켰으나, GMO는 아예 인위적으로 필요한 유전자를 조작 -변형 시키거나 끼워 넣기 혹은 없애 버림- 함으로써  형질변화를 가능케 한다는 점입니다.

(동식물을 유전적으로 변형시키기 위해 'T-Plasmid'라는 핵산 단백질 형태로 자신의 DNA를 식물체의 염색체에 끼워 넣을 수 있습니다. 이는 식물체의 세포 안으로 유전물질을 전달하는 역할을 하며, 전달된 유전물질은 세포 안에서 융합됩니다.)

--> tradition 이라고 쓰여진 그림의 위쪽은 육종이나 교배를 통한 방법. 시간이 많이 걸리고  필요한 성질을 얻기 위해 불필요한 유전자까지 포함 될 수 있습니다.

그림의 아래쪽, genetic engineering은  donor로부터 꼭 필요한 유전자만 가져 오게 되고 시간도 덜 걸려 더 효과적이라고 할 수 있습니다.(저 유전자를 주입하기 위해서 위에서 언급한 plasmid가 이용됩니다)

2. GMO 의 역사

Herbert Boyer 등은 1973년 처음으로 GMO를 만들었습니다.

'kanamycin'이라는 항생제에 저항성이 있는 박테리아로부터 유전자를 분리, 프라스미드를 이용하여 이 유전자를 다른 박테리아에 삽입에 성공하여 유전자 조작 박테리아를 만듭니다. 이 GMO 박테리아는 항생제에 내성이 생겨 항생제를 사용하여도 죽지 않게 되었습니다.

그로부터 10년 뒤 1983년에는 Michael W.Bevan 등이 처음으로 유전자 조작 식물을 재배하게 됩니다. 이후 중국은 1992년 처음으로 유전자 조작 담배를 상업적으로 생산하는 나라가 됩니다.

식물에 비해 식용 GMO 동물은 많지 않은 데 2015년  FDA 의 안전성을 승인을 받은 GMO 동물이 나오게 됩니다.

AquaAdvantage salmon은  태평양 치눅 연어의 유전자를 대서양 연어에 주입시켜 만들었습니다. 이 유전자로 인해 성장 호르몬이 조절되어 봄과 여름에만 자라던 연어를 일년 내내 자랄 수 있게 만들었습니다. 3년은 되어야 연어가 수산 시장에 나올 수 있었는데 이 GMO 연어 덕분에 16-18 개월이면 연어를 시장에서 볼 수 있게 되었습니다.

기존의 연어와 영양 및 안전성에서 그리고 맛이 거의 차이가 없다고 합니다.

 

3. GMO의 이용

GMO는 본래 식품의 생산성 및 품질을 위해서 생산된 만큼 많은 이점을 가지고 있습니다.

먼저 해충과 잡초 등에 잘 견디는 유전자를 주입시킨 식물은 농약 사용량을 줄이고 그 생산량을 증대 시켰으며, 과거 유통 과정에서 문제가 되었던, 쉽게 부패되지 않는 유전자를 주입 시킨 곡물은 방부제를 첨가 하지 않고도 오래 보관이 가능하게 되었습니다.

유전자 변형 생물을 통해 각 품종에 대한 생산성을 높이고 이를 통해 식량 문제와 기아 문제를 해결할 수 있게 되었습니다. 실제로 동남아 최대 쌀 수입국인 인도네시아의 경우 식량난 타개를 위해 GMO 곡물을 생산하기로 잠정적으로 합의하고 이에 관한 법률을 제정하는 중이고, 인도네시아 뿐만 아니라 전 세계의 기아로 고통받는 아프리카 국가, 중남미와 일부 동유럽 국가에게 GMO는 식량 부족 문제에 큰 도움이 될 수 있을 것이라 생각이 됩니다.

기아로 인한 식량 자원의 대체적 요소 외에도 현대에 접어들며 늘어나기 시작한 육류소비와 관련해 목축에 드는 사료량을 충당할 수도 있습니다. 그냥 식물을 곡류로 먹는 것보다 그 식량을 소비한 고기를 먹는 경우 훨씬 더 많은 식량을 필요로 합니다. 고기를 먹지 않는 다면 인류의 식량 문제는 훨씬 해결이 간단할 것입니다.

이렇게 GMO는 식량자원의 폭을 넓힐 수도 있고 사막화 지대나 홍수 지역에서도 잘 살아 남을 수 있는 유전자를 가진 종자를 개발함으로써 근래의 이상 기온에 의해 늘어나는 사막화 지대와 홍수로 인한 범람지역에 대해서도 좋은 식량자원으로 대두될 수 있습니다.

또 인간이 지니고 있는 여러 질병들 중에서 영양 결핍으로 인한 질병도 있는데 이에 필요한 특정 영양성분을 강화한 식품을 섭취함으로써 질병을 치료할 수 있습니다. 오메가 3가 풍부한 돼지 고기가 나오게 되었고 2006년 중국 과학자들에 의해 사람의 유전자를 주입시킨 젖소로부터 사람의 모유와 똑같은 모유가 생산되는 젖소도 만들수 있게 되었습니다.

마지막으로 농약 사용의 절감으로 인해 친환경적인 식품을 재배할 수 있게 되었습니다.

앞서 말한 해충, 잡초에 잘 견디는 유전자 변형 식물은 농약을 사용하지 않아도 잘 자라기 때문에 친환경적인 재배를 할 수 있게 되었습니다(아래 그림  참조).

GMO는 제한된 토지에서 고품질의 식량을 증산시킬 수 있는 방안이며 오랜 시간이 필요한 품종 개량보다 빠르게 원하는 형질을 가진 식물체를 얻을 수 있는 가장 효율적 방법이라고 말씀 드릴 수 있겠습니다. 

 

 

--> 대표적인 해충에 강한 GMO 옥수수.

Bacillus thuringiensis라는 박테리아는 독소(toxin)를 만들어 내는데 이 독소는 사람에게 해롭지 않으면서(먹어도 괜찮다) 벌레들은 죽이기 때문에 현재 농업 분야에서 많이 사용된다. 이 박테리아의 유전자를 분리해서 옥수수 등의 곡식의 유전자에 주입한다. 그 후 옥수수가 자라면서 그 유전자에서 독소가 만들어지게 되고  이 독소를 먹은 벌레(insect)는 죽게 되는 것이다.  결국 농약을 치게 되는 번거로움을 줄이게 된다. 특히 해충으로 인한 피해가 높은 지역에서 좋다.

--> Glofish, 최초로 유전자 조작으로 만들어진 애완용 동물. 반짝반짝 빛나는 물고기 

그 밖의 사용

GMO는 의학 분야, 특히 약물 사용과 유전자 치료 등에서 많이 사용되고 있습니다.

멸종 위기의 식물을 보호하는 목적으로 쓰이는데 '서울호리비단벌레(Emerald ash borer)', '파파야(Papaya)' 등은 여러 질병과 지구의 환경 변화 때문에 없어져 가는 식물이었지만 환경 변화와 질병에 대항할 수 있는 유전자를 주입한 GMO 기술 덕분에 명맥을 유지하고 있습니다.

현재 생산되는 의약품 중 일부는 유전자 조작을 가한 대장균이나 특정 세포주를 매개체로 생산하고 있는데 이 방법을 이용해 B형 간염 백신과 인슐린, 혈우병 환자에게 쓰이는 혈액응고인자, 성장호르몬 등을 만들고 있다고 합니다.

한편 질병 전염 예방을 위해서도 GMO는 이용되고 있습니다.

2008년 한 해에만 100만 명의 사망자를 발생시킨, 단일 전염병으로는 최고의 사망자 수를 자랑하는 말라리아의 경우 말라리아에 내성이 있어 말라리아에 감염이 되지 않는 모기를 만들어 말라리아의 전염을 막고 있습니다. (사실 미국이나 선진국에서는 말라리아가 거의 없어서 말라리아에 별 관심이 없고, 돈도 많이 투자하지 않습니다. 그러나 아프리카를 비롯한 개발 도상국에서는 커다란 사회적 문제입니다)

또한 최근 소두증으로 전 세계적으로 이슈, 지카 바이러스를 전염시키는 이집트 집모기(Aedes aegypti)도 역시 GMO로 전염을 막고 있다고 합니다. lethal gene(죽음유발 인자)을 수컷 모기에 주입시켜 방사하고 이 수컷 모기가 암컷 모기와 짝짓기를 하게되면 여기서 태어나는 새끼(유충)들은 다 죽게 된다고 합니다(좀 무섭긴 하네요. 이걸 사람에게 주입 시킨다면).

이런 방식으로 2010년 Cayman 섬에서는 GM 모기로 인해 이집트 집 모기의 80%가 감소했고 최근 지카 바이러스가 가장 극성을 부리는 브라질의 Bahia 지역도 이집트 모기가 무려 90% 감소 하였다고 합니다. 한편 재래적인 방법으로 즉 에프킬러(홈키퍼 일수도 있슴) 같은 살충제를 사용한 미국의 플로리다에서는 약 30-60% 밖에 모기가 감소되지 않았다고 합니다.

안전성 논란

이제 가장 중요한 GMO의 안전성에 관한 이야기입니다.

사실 GMO의 안전성에 대해서는 다른 나라들도 다들 말이 많습니다. 미국의 경우 GMO 라벨을 표시하지 않고 있는데 이를 두고 논란이 많습니다. 버니 샌더스 같은 사람들이 GMO 라벨을 주장하는 대표적인 정치인입니다.

많은 사람들이 잘못 생각하는 게 자연에서 자연적으로 생산되는 식량 혹은 곡식들은 다 안전하고 환경 친화적이고 사람이 인위적으로 만들면 위험할 것이라고 생각합니다. 하지만 이렇게 자연적으로 다양하게 분화되고 생산되는 식량들의 안전성을 다 실험하지는 않습니다.

그러나 GMO의 경우 만들어지는 하나 하나 모두 다 시장에 나오기 전에 독성, 알레르기 유전자 안정성, 영양학적 검사 등 다양한 방법으로 안전성에 대해 실험을 하고 평가를 합니다. 모든 식품에 대해서 case by case 실험실에서 정교하게 연구를 하고 평가를 합니다. 모든 GMO가 안전하다고는 말씀드리기는 어렵지만 적어도 시장에 나온 GMO는 비교적 안전하다고 말씀 드릴 수 있습니다. 

또한  20년 이상, 수 억 명의 사람들이 사용하고 있음에도 불구하고 아직까지 GMO가 기존의 식품에 비해  건강에 좋지 않다는 증거는 없습니다. 

현재 세계보건기구(the world health organization, WHO ), 미국의사협회(American medical association), 미국국립과학아카데미(National Academy of Sciences), 그리고  미국과학진흥협회(American Association for the Advancement of Science)까지 모두 GMO가 해롭다는 증거는 없다고 공식적으로 선언하였습니다.

지난 20년간 GMO에 관한 약 1200편의 논문에서 –물론 이들 논문의 대부분은 기업에서 지원을 받지 않았슴(no financial ties to the food or agriculture industries)- 이를 뒷받침 합니다.

물론 안타깝게도 보통의 많은 사람들이 아직도 과학자들 만큼 GMO의 안전성에 대해 믿지 못하고 있습니다.

실제로 대표적인 NGO인 organic consumers Association the Union of Concerned Scientists 그리고 그린피스에서는 GMO에 대해 격렬하게 반대하고 있으며 미국에서는 GMO-free 식당도 아주 성업 중에 있습니다. 하지만 한 가지 분명한 것은 매년 전 세계적으로 900만 명이 기아와 영양실조로 죽어가고 있지만 아직까지 GMO 음식으로 인해 죽은 사람은 아무도 없다는 사실입니다.

한편 각종 건강 단체에서는 나중에 혹시 있을지 모를 위험 때문에 GMO를 사용하지 말자고 주장합니다. 물론 그러는 사이에 사람들은 죽어나가고 있습니다. GMO-free 식당을 찾는 사람들은 극소수의 부유한 사람들 뿐입니다.

(얘기가 조금 벗어나지만 이와 비슷한 예가 아마 유기농 식품일 것입니다. 실제로 연구에 따르면 유기농 식품은 기존 농산물 보다 더 맛있지도 않고 건강에도 더 좋지 않고 심지어 환경에도 더 나쁠 수 있다고 합니다. -관련기사 링크- 농약 잔류량만 유기농에서 조금 더 낮은데 둘다 기준치 한참  아래이므로 큰 의미는 없어 보입니다)

매년 8백 만 이상의 사람들이 죽어가고 있으며, 8억 명 이상이 저영양 상태에 있고, 심지어 미국 어린이 5명 중 1명이 기아로 힘들어 함에도 아직 밝혀지지 않는 위험 때문에 GMO를 꺼려하는 일이 과연 옳은 일인지 생각해 볼 때가 되었습니다.

그리고 사실 GMO는 우리 식탁에서 피할 수 없는 음식이 되었습니다.

1996년에서 2013년 사이 GMO로 경작되는 농지는 17,000 제곱 킬로미터에서 1,750,000 제곱 킬로미터로 100배 이상 증가하였으며 2010년 기준으로 10% 정도가 GMO 경작지입니다. GMO 농작물의 재배 현황을 살펴보면 콩은 이미 80%, 옥수수는 30%를 넘어서고 있습니다. 우리와 밀접한 연관이 있는 미국의 경우로 한정해 보면 2014년 콩재배 면적의 94% 면화의 96% 그리고 옥수수의 94%가 GMO입니다. 

현재 우리나라의 GMO와 관련 있는 옥수수나 콩의 자급도는 10%도 안 되고 있습니다. 소비량의 90%를 수입하는 나라에서 non-GMO를 할래야 할 수도 없습니다.

특히 콩으로 만드는 두부의 경우는 non-GMO를 피할 수가 없습니다. (실제 옥수수의 49%, 대두의 79%가 GMO라고 합니다. 전분당, 올리고당, 식용유 등 주요 식품 원료에 이미 GMO가 광범위하게 사용되고 있습니다)

최근에는 개발도상국을 중심으로 더욱 더 GMO가 증가하고 있습니다.

 

--> 세계 GMO 작물 재배 면적 추이 ( 단위 백만 헥트아르)  개도국의 증가 속도는 정말 가파르다 

     우리 식량의 주 수입원인 나라들 미국 중국 호주 브라질 아르헨티나 모두 GMO를 허락하는 국가이다

이렇게 GMO가 안전하다고 이야기를 하면 누군가는 꼭 이런 이야기를 합니다.

 

 "굳이 GMO로 식량 증산을 할 필요가 없다."

실제로 전 세계적으로 지금도 식량은 충분히 생산되고 있으며 각 가정과 식당에서 버려지는 음식물을 줄이면 GMO 없이도 온 인류가 다 잘 먹고 잘 살 수 있다고. 아울러서 UN과 각 정부에서 잘 협의해서 식량 분배를 하고 잘 관리해 주면 현재 생산되는 식량으로 전 세계 인구가 먹기에 충분한 식량이 생산된다고.

미국을 비롯한 잘 사는 선진국, 혹은 우리 나라에서 실제로 버려지는 식량이 얼마나 되는지는 잘 모르겠습니다. 하지만 실제로 버려지는 식량이 꽤 되는 것은 사실 일 것이고  그렇게 개인적으로 절약하고 국가에서도 법이나 다른 제도로 관리를 잘 하면 어느 정도의 사람들을 기아로부터 구제 할수도 있을런지 모르겠습니다.

하기는 공무원의 판공비나 가짜 출장비 그리고 기업의 세금포탈만 전부 해결해도 온 국민이 평생 놀고먹는 꿈의 복지가 가능하다고 믿는 사람 엄청 많습니다.

하지만 그 역시 ‘수도관에서 누수되는 물이 한 방울도 없다면’ ‘전기줄에서 방전되거나 낭비되는 전기가 하나도 없다면’이 거의 가정문이듯 '미국 부자들이 어느날 갑자기 고기를 안 먹고 미국인들이 먹을 고기를 기르는 목장에 들어갈 곡식을 아프리카에 푼다면'이란 가정만큼 낭만적인 발상입니다.

아무리 열심히 관리해도 현대 기술로는 누수되는 물방울이나 방전되는 전기가 없는 나라는  불가능하듯 100% 버려지는 식량이 없고 부자들이 가난한 사람들에게 자신의 남는 식량을 다 양보하는 나라는 존재한 적도 없고 존재할 수도 없습니다.

현재까지 잘 알려지지 않은 위험 혹은 단순한 심리적 불편감 때문에 갖고 있는 GMO에 대한 색안경을 좀 버렸으면 좋겠고 우리나라도 GMO 개발에 더욱 박차를 가하여 다가오는 식량 위기를 잘 대응했으면 좋겠습니다.

 

 

reference)

https://en.wikipedia.org/wiki/Genetically_modified_food

http://www.who.int/foodsafety/areas_work/food-technology/faq-genetically-modified-food/en/

http://www.nytimes.com/2016/09/25/opinion/sunday/why-industrial-farms-are-good-for-the-environment.html?_r=0

https://mobile.twitter.com/Bayer4CropsUS/status/776445478044958720

https://www.youtube.com/watch?v=ABhhiUQDc0k

http://www.philly.com/philly/blogs/healthy_kids/Organic-vs-conventional-foods-environmental-impact-nutrition-taste.html

http://www.biotech-now.org/food-and-agriculture/2015/07/unhealthy-fixation-the-war-against-gmos

http://www.nydailynews.com/news/world/junk-science-gmo-safe-important-article-1.2426057

http://edition.cnn.com/2016/08/05/health/fda-approve-gmo-mosquito-zika-florida/

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raksumi

편집: 딴지일보 꾸물