1. 유전자 변형 식품의 정의 및 개발
가. 다가오는 식량난 / 인구증가 vs 경작면적
1) 인구증가
- 세계 인구의 증가는 가파르게 증가하고 있다.
1960년대 약 20억명 >> 2018년 약 75억명
2) 경작면적
산업개발 등으로 인해 식품생산 가능한 면적은 줄어들고 있다.
1960년 0.41핵타르 >> 2012년 0.2핵타르
인구는 증가하지만, 경작지는 줄어들고 있기 때문에
많은 곳에서 식량문제의 해결책이 필요하다.
나. 증가하는 생명공학 변형 식품
1) 해가 지날수록 육종과 GMO종자의 사용량이 많이 변화를 하고 있다.
2) 유전자 변형 식품(Genetically Modified Food)란?
기준에 특정 식물에 존재하지 않는 유전자를 인위적으로
염색체를 넣어줌으로써 원하는 형질을 발현시키는 식품
위에 그래프에서와 같이 유전자 변형 식품은 생활속에 필접하게
들어와 있다.
전분음식, 과자, 기름(콩기름, 카놀라유) 등
※ 유전자 변형 식물을 만드는 방법들
1) DNA로 코팅된 금속 입자 쏘아넣기
2) 식물병원세균을 이용해 DNA를 이식
※ 자연계를 통한 유전자 변형 식물
세대를 거치면서 여러 가지 교잡을 통해서 유전정보가 바뀌면서,
유전자 변형 식물이 나오는 경우도 있다.
* 전이인자(Transposon)을 통해 유전자가 바뀌는 경우 *
우리가 지금 먹고 알고 있는 옥수수또한 원래는 테오신테(Teosinte)라는 곡식이
유전자가 변형되면서 만들어 진 것이다.
우리가 늘 보고 있는 옥수수는 메이즈(Maize)라는 이름을 갖고 있다.
* 식물병원세균에 의해 유전자가 바뀌는 경우 *
- 우리가 당연하게 먹고 있는 고구마도 최근의 연구를 통해 Agrobacterium이라는 병원세균의 DNA를 가지고 있다는 것을 최근 연구를 통해 밝혀졌다.
※ 우리가 걱정하는 유전자 변형은 자연계에서도 발생하고 있었다.
2. 유전자 변형 식품의 안전성
가. 유전자 변형(GM)과 육종(Breeding)
1) 자연
야생에 존재하는 식물들도 자연에서 생존을 위해 자신의 경쟁력을 높혀야 하기 때문에 여러가지 자연 선택이 일어나며 진화
- 빛, 물, 영향분에 대해 주변식물과 경쟁
- 병해충으로부터 스스로를 보호
- 먼 거리까지 종자를 퍼뜨려야 함
2) 유전자변형 & 육종
인간에게 좋은 형질로 만드는 것
식물입장에서는 생존해야되는데, 잡아먹히는 것이니까 좋은 방향은 아니다.
- 높은 생산량
- 높은 효율성
- 적은 농약사용량
* 전통육종(Conventional Breeding) *
항바이러스성 식물
: 병원균에 대한 내성이 강하나 생산성이 떨어짐
+
높은 생산성 식물
: 병원균에 취약하나 생산성이 강함
↓↓교배↓↓
고생산량 항바이러스 식물
: 생산성이 강하면서, 병원균에 대한 내성도 강함
* 유전자 변형(GM) *
항바이러스성 식물 유전정보를 분석하여,
높은 생산성 식물 유전정보를 형질변환시키는 것
반대로
높은 생산선 식물 유전정보를 분석하여,
항바이러스 성 식물 유전정보를 형질변환시킬 수도 있다.
나. 유전자 변형의 장점
1) 원하는 유전자를 알기만 하면 식물에 바로 삽입할 수 있어 빠르고 용이하다.
2) 다른 종(species) 혹은 다른 계(Kingdoma)에 있는 유전자도 삽입할 수 있다.
3) 새 유전자를 삽입해도 현재 가지고 있는 유전자 조합을 깨뜨리지 않는다.
동시다발적인 형질을 개선할 수 있다.
생산성, 항바이러스성은 1개의 유전인자만 있는 것이 아닐 수도 있다.
여러개의 유전자가 있어야 가능한 경우 유전자변형은
작물 개발기간을 혁신적으로 단축시킬 수 있다.
※ 하지만, 사입을 해도 원하는 형질을 가지는 식물이 나오는 것은 다른 얘기
다. GMO에 도입된 유전자
1) 제초제 내성
* 장점 *
- 작물과 잡초가 섞여 있어도 잡초만 선택적으로 죽일 수 있어 작물에 손상을 끼치지 않음
- 잡초가 많은 땅에 경작하지 않고 바로 심을 수 있는 토양침식 방지
* 단점 *
- 작물이 내성을 가지는 제초제만 사용해야함, 그로인해 화학 약품의존도 증가
2) 해충 저항성
토양세균(Bacillus Thuringiensis, BT)이 생물학적으로 해충의 번식을 억제를 하는걸 알았다.
이 토양세균을 활용하여 BT Toxin을 식물에 직접발현시키게 하였다.
이 BT Toxin을 이용한 종자들이 여러나라에서 이용되고 있다.
목화, 파파야 나무(Papaya Ringspot virus)에 많이 쓰인다.
살충제 450,000톤의 사용을 줄였다.
라. GMO의 안전성
안전성이라는 부분에서 상당히 오랜시간 테스트를 거친다.
특히, 북미에서 많은 연구와 GMO 생산이 이루어지고 있다.
미국의 몬산토(2016년 독일 바이엘에 인수)는 세계 GMO작물의 약 90%를 차지하고 있다.
마. GMO 생산 품목
1) 콩 : 92.1 Mha
2) 옥수수 : 53.6 Mha
3) 면화 : 24 Mha
4) 유체(카놀라) : 8.5 Mha
3. 유전자 변형 식품의 현황 및 미래
가. GMO와 건강
Q. GMO를 먹어도 안전한가?
1) 어떤 유전자가 들어갔는가에 따라 달라짐
2) 시장에 나오는 GMO제품은 안전성 검사를 마침
3) 안전성의 문제는 외부의 요인들이 더 많음
4) 섭취하는 사람의 유전자는 바뀌지 않음
5) 건강에 더 좋을 수도 있다.(영양소가 더 풍부해짐)
※ 같은 기술을 사용해도 해당 유전자에 따라 결과는 다르게 나온다.
나. GMO와 환경
Q. 환경오염, 생태계에 영향을 주는가?
1) 어떤 작물이든 제초 작업이 생물다양성을 해친다.
- 생물 다양성을 위해 일부 경작지는 남겨둬 야생피해를 줄일 수 있다.
다. GMO와 교잡육종(Cross Breeding)
Q GM작물 + non-GM 작물은 안전한가?
1) 교잡육종은 자연계에서 절대 볼 수 없는 결과가 나올 수 있기 대문에 심각한 문제를 야기할 수 있다.
2) 유전자에 대한 연구가 많이 이루어 진다면, 예측이 가능하다.
라. GM 개발작물
Q 현재 개발되고 있는 작물은 무엇인 있는가?
1) 병저항성 작물
- 감자역병(Potato late blight)를 일으키는 곰팡이 인식을 통해 면역체계를 활성화 시키는 유전자를 도입
2) 영양강화작물
- 비타민A를 강화시킨 <황금쌀>, 비타민 A결핍으로 실명되는 것을 방지할 수 있다.
마. GMO의 규제/관리
1) 한국의 경우 여러 정부 기관에서 관리하고 있다.
- 당국의 허가를 받지 못하면 GM작물을 키우거나 연구할 수 없다.
- 안전성 및 환경위해서 평가가 이루어진다.
2) 해외
- 미국, 브라질, 캐나다 등이 활성화
- 유럽은 최근에 들어 바이엘이 몬산토를 인수하면서 적극적으로 개발중
바. GMO의 지적 소유권(Intellectual Property)
1) 개발된 품종은 개발한 회사에서 기술을 소유하고 있다.
- 이로인해 기술료(Royalty fee)를 지불하고 사용해야함
- 특허권 가진 주체는 새로운 작물을 개발할 수 있지만,
종자를 사서 재배하는 경우 종자를 개발 및 저장을 할 수 없음
2) 공익목적의 작물
- 국가 연구기관, 다국적기업, 자선단체 등이 공익 목적으로 지원을 하기도 함
- 특허권 소유 주체가 공익의 목적으로 수수료 없이 풀어놓기도 함
사. GMO의 전망/미래
- GMO 개발의 역사는 20년 밖에 되지 않아 부작용이 있을 수 있다.
- GM이든 non-GM이든 새로운 농작물이 항상 나올 수 있고
- 시장에 나오기 전에 철저한 안전검사를 해야한다.
※ 혼자 공부한 것이니 정확한 정보가 아닙니다. ※
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