GMO 기술을 활용한 미래 식품 생산 전략
GMO 기술을 활용한 미래 식품 생산 전략
  • 김용휘 세종대학교 식품공학과 교수
  • 승인 2023.03.06 13:02
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단기적 위험성은 없으나 안전성에 대한 평가 이어져야

  유전자 변형을 통해 개발한 농산물을 GMO 식품이라고 한다. 이는 유전자 변형으로 환경 적응 능력이 향상돼 대거 식량 확보를 할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 여전히 알레르기 유발과 환경 파괴 및 유전자 돌연변이의 위험성을 안고 있다는 점에서 안전성 논란은 끊이지 않는다. FDA를 포함한 공신력 있는 식품 평가 기구에서 GMO 식품이 안전하다고 발표했지만, 소비자들의 우려를 해소하기에는 역부족이다. GMO 식품에 대해 알아보고 앞으로 나가야 할 방향에 대해 생각해보자.

 

  유전자 재조합 기술을 활용한
  GMO 식품의 탄생

  지구상에 존재하는 하나의 생명체인 인간은 생명 유지를 위해 영양분을 섭취해야 한다. 인간은 동식물을 포함한 다른 생명체로 만든 식품을 통해 영양분인 유기물을 섭취하며 먹이사슬(Food Chain)을 형성한다.

  가파르게 증가하는 인구가 충분한 영양분을 공급받기 위해서는 식품 생산력 확보와 공급체계 마련이 필수다. 식품학자들은 종자 개량 및 농산 재배지 확대 등과 같은 다양한 방법을 통해 인류의 먹거리 생산을 극대화하기 위해 노력해왔다.

  1970년대 영국의 생화학자인 Click과 Watson이 유전자 구조를 밝혀 유전자는 모든 생명체의 생명현상을 유지하고 세대를 거친 생명력을 유지하는 데 가장 중요한 요소임이 알려졌다. 이후 유전자 변형을 통해 생명체의 생명현상을 변화시킬 수 있다는 ‘유전자 재조합 기술(DNA Recombination Technology)’이 개발됐다. 생명체는 자체 유전자의 변이 혹은 외부 요인으로 인한 유전자 재조합을 통해 돌연변이가 일어나 환경에 맞게 진화한다. 진화는 생명체 유지를 위한 유전자의 핵심 역할이다. 시행착오를 겪었던 전통적인 육종 기술 혹은 환경 적응성을 향상한 품종 개량도 유전자 변이 및 재조합의 일종이다.

  품종의 특성 변화는 유전자의 변이 및 재조합을 통한 생화학적 대사 변화다. 이러한 유전자 변이 및 재조합은 21세기 인류의 부족한 식량 공급을 해결할 수 있는 새로운 기술이다. 전통적인 육종 방법과 비교해 단시간에 높은 품질의 생산성을 확보할 수 있다. 품종의 생산성 및 환경 적응성 향상, 농작물 수확 증대를 위한 특정 해충 및 질병 저항성을 향상한 품종의 개발 등 목적에 맞춰 유전자 재조합 기술을 활용한 돌연변이를 생성한다. 유전자 재조합 기술은 영양분 함량 및 조성을 향상한 식품을 제조할 수 있는 가능성을 열었다.

GMO 옥수수가 만들어지는 과정 출처/헬스조선
GMO 옥수수가 만들어지는 과정 <출처/헬스조선>

 

  GMO 식품의
  개발 과정

  최근 기후변화가 유발한 식량난으로 인해 GMO 식품 생산 기술이 주목받고 있다. 예를 들어 가뭄이 잦아 식물이 자라기 힘든 지역에 적응할 수 있도록 유전자를 변형한 품종을 개발한다면 기후변화로 인한 식량난에 대응할 수 있다. 건강 기능성 물질을 다량 함유한 품종을 개발한다면 식품의 질을 향상해 인류의 식량난을 효율적으로 해결하고 고품질 식품을 공급할 수 있다.

  GMO 식품의 개발 기술은 △외부로부터 도입된 유전자 재조합을 통해 돌연변이를 생성하는 기술 △*크리스퍼-카스9(CRISPER-Cas9)을 활용한 유전자 재편집 기술 △RNA를 이용해 특정 유전자의 발현을 억제하고 기존 품종의 특성을 변화시키는 기술 △합성생물학 기술을 활용한 설계를 바탕으로 생명체의 특성을 변화하는 기술 등 4가지로 구분한다.

  특히 합성생물학을 이용한 새로운 생명체의 공학적 설계는 다양한 건강 기능성 소재 생산에 사용할 수 있는 분야로 최근 GMO 식품 연구의 중심이 되고 있다.

GMO 완전표시제 시행을 원하는 농업단체 출처/뉴시스
GMO 완전표시제 시행을 원하는 농업단체 <출처/뉴시스>

 

  GMO 식품은
  안전한가?

  이와 같은 기술을 이용한 GMO 식품의 개발은 단시간 내 생태계 균형 및 진화에 직접적인 영향을 미치진 않지만 지속적으로 보면 영향을 미칠 수 있다.

  따라서 유전자를 변형한 GMO 식품에 대한 찬반 논쟁은 여전하다. 반대 측은 GMO 식품의 잠재적 유해성과 생물 다양성이 위협받을 수 있다는 점을 근거로 주장을 펼쳐왔다. 이로 인해 식품 생산에 ‘유전자 재조합 기술’ 적용이 제한돼왔다.

  현재 우리나라 식약처를 비롯한 각국의 식품안전 규제기관, 관련 학회 및 소비자 단체에서 GMO 식품의 안전성을 깊이 있게 연구하고 있다. 과학자들은 인류의 건전한 식생활과 생태계 유지를 위해 GMO 식품에 대한 ‘이익과 위험(Benefits & Risk)’ 분석을 계속해야 하며 국가는 국민들이 건강한 음식을 섭취할 수 있도록 노력해야 한다.

  2001년 3월부터 우리나라는 농수산물 품질관리법에 근거해 소비자에게 올바른 구매정보를 제공하기 위해 식품에 GMO 콩, 옥수수,콩나물이 사용됐는지 여부를 표시하는 ‘유전자변형 농산물 표시제’를 시행했다.

  기존 식품과 비교한 영양성분 조성 및 영양분 함량은 GMO 식품의 안전성 평가에 있어 중요한 지표다. 현재 생산·판매하고 있는 GMO 식품은 기존 식품 영양성분 조성 및 영양분 함량이 유사한 것으로 평가한다.

  특히 현재 생산·판매하는 GMO 식품은 정제된 것이다. 기존 식품과 비교해 질적으로 동등하며 소비자가 안심하고 섭취할 수 있는 식품을 개발하기 위해 노력 중이다.

  하지만 GMO 식품은 과학적 안정성 평가보다 소비자가 생각하는 안전성에 대한 우려를 해소하는 게 가장 중요한 과제다. 여전히 소비자는 GMO 식품의 안전성과 관련한 의문을 품고 있다.

  지금까지의 수많은 연구 결과에 따르면 GMO 식품 섭취가 인간의 건강에 영향을 미치고 있다는 명확한 증거는 없다. 또한 식품 안전성 평가에 중요한 역할을 하는 미국 FDA, 유럽 EFSA 및 국제기구인 WHO의 연구에서 GMO 식품은 안전하다고 발표했다.

대두, 옥수수 등 GMO 농산물 연간 수입량 출처/경제정의실천시민연합
대두, 옥수수 등 GMO 농산물 연간 수입량 <출처/경제정의실천시민연합>

 

  인류 식량 공급을 위한
  GMO 식품의 전망은

  인구의 급속한 증가와 더불어 재배 면적 제한에 따른 대책으로 GMO 식품이 대안으로 떠오른다. GMO 식품 생산은 단순히 이를 이용한 식품 생산에 머물지 않고, 식품을 구성하는 단백질 및 지방을 포함한 영양소 및 건강 성분 확대 기술로 발전할 가능성이 크다.

  특히 공학적 디자인을 통한 합성생명체 개발이 최근 GMO 식품의 연구 동향이다. 합성생명체를 이용하면 기존 발효 기술과 접목해 공장 형태의 생산 기술 개발을 통한 다양한 영양성분 및 건강 기능성 성분을 생산할 수 있다. 최근에는 이를 조합한 형태의 GMO 식품 공급체계를 구축하려 노력 중이다. 이러한 시도는 환경 노출에 따른 GMO 식품의 위험을 최소화할 수 있으며, 소비자에게 경제적이고 안전한 식품을 공급할 수 있다.

  GMO 식품을 건강하게 소비하고 확산시키기 위해서 △소비자 △과학자 △정책입안자를 포함한 모든 관계자의 소통 체계 구축이 필요하다.

 


*크리스퍼-카스9(CRISPER-Cas9): 세균의 적응 면역시스템에서 유래된 정교한 유전체에서 원하는 부위의 DNA를 잘라내는 기술


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