미국에서는 이제 막 두 번째 녹색혁명이 시작되려고 한다. 첫 번째 혁명은 20세기말 단 30년의 기간 동안에 세계 식량 산출량을 세 배로 증가시켰다. 과학자들은 바람직한 유전 인자들을 늘려주는 유사 식물들을 교배시켜 수확량을 끌어 올렸다. 그런 다음 농부들이 비료와 살충제, 관개 시설을 늘려 수확성 높은 농작물 재배를 확산시켰다.
그러던 것이 이제 더 이상 수확량이 증가하지 않자 식량 생산을 대폭 늘리기 위해 과학자들이 생명공학으로 눈을 돌리고 있다. 이번에는 식물을 가장 비슷한 종자와 교배하는 대신 유전자를 첨가하였다. 예를 들어 도다리의 유전자는 토마토나 딸기와 같은 보통 식물들이 추위를 이겨낼 수 있도록 해 준다. 연구자들은 박테리아 유전자를 주입해 콩과 옥수수를 해충으로부터 보호하거나 특정 제초제에 대한 면역성을 기를 수 있게 한다.
과학 기술은 무궁무진한 가능성을 갖고 있다. “생명공학을 응용하면 우리가 꿈에도 생각하지 못할 여러 가지를 가능케 할 수 있다”고 미주리주 세인트 루이스시 소재 몬산토사의 CEO인 로버트 샤피로는 말한다.
추위와 가뭄, 불리한 기후 조건 등에 강한 유전자 조작 농작물을 통해 농부들은 적은 비용과 노력으로 농작물 생산량을 늘릴 수 있고, 소비자는 더 값싸게 음식을 구입할 수도 있게 된다. 이와 같은 농작물은 가뭄에 시달리는 아프리카와 같은 개발도상국 사람들을 먹여 살리고 보다 나은 영양을 공급할 수 있게 해 준다.
옥수수와 같은 농작물이 살충제를 자체적으로 생산해 내도록 유전자를 첨가하는 것은 환경을 위해서도 좋을 것이다. 왜냐하면 농부들이 밭에 살충제를 그만큼 많이 살포할 필요가 없어질 것이기 때문이다. 앞으로는 암 예방 식품, 백신 함유 과일과 채소, 비료를 자체 생산하는 농작물 등이 개발되리라고 기대된다.
그러나 이런 농작물들이 우리가 먹는 식품에 포함되기 시작하자 환경과 소비자 단체들은 환경과 인체 건강에 미칠 수 있는 잠재적인 위험이 적절히 연구되었는지에 의문을 품기 시작했다. 예를 들어 작년에 생물학자들은 유전자 조작된 옥수수를 벌판에 심으면 옥수수 꽃가루를 먹고 사는 나비가 죽게 될 수도 있음을 보여주는 증거를 처음으로 발견하였다. 또한 과학자들은 한 분야를 개선하기 위해 첨가된 유전자가 다른 면에서는 해로울 수도 있지 않을까 의심하기 시작했다. 일례로 이전에는 어떤 식품에 알레르기 반응을 일으키지 않았던 사람이 같은 식품이 유전자 조작으로 생산되었을 경우 알레르기 반응을 일으킬 수도 있다는 것이다.
한 예로 1990년 중반 아이오와주 데모인시 소재 파이오니어 하이브레드 인터내셔널사는 브라질 땅콩의 유전자를 첨가함으로써 콩의 품질을 개선하려고 하였다. 하지만 변형된 콩이 사람들에게 브라질 땅콩에 대한 알레르기 반응을 유발시킨다는 실험 결과가 나오자 그 사업 계획을 폐지하였다. 땅콩류에 대한 알레르기 반응은 일반적인 것이어서 유전자 조작된 콩에 대한 알레르기 반응 실험은 당연한 것이었다.
그렇지만 농작물을 조작하는 데는 수많은 시행착오가 요구된다.
과학자는 새로운 유전자를 농산물에 첨가해 여러 가지 다른 종류의 씨앗을 얻게 된다. 어떤 것은 유전자가 잘못된 위치에 첨가되기도 하고, 또 다른 것에는 그 유전자가 아예 없을 수도 있다. 그래도 결국 과학자는 자신이 원하는 씨앗을 얻게 된다. 하지만 그 유전자가 해당 식물 DNA의 다른 어느 곳에 교묘하게 첨가돼서 브라질 땅콩의 경우와는 달리 누구도 예상치 못했던 전혀 새롭고 유해할 가능성이 있는 알레르기 항원이 그 식물에 생성되었다면 어떻게 될까?
“우리는 지나치게 급속히 발전하고 있다”고 뉴욕시의 환경 파수꾼 그룹과 인바이로멘탈 디펜스사의 선임 과학자인 레베카 골드버그는 경고한다. “식품에 첨가된 유전자가 이전에는 알려지지 않았던 알레르기를 일으키는지 실험할 방법이 없습니다.”
골드버그는 “현존하는 과학 기술로는 땅콩에 대한 알레르기와 같이 이미 알려진 알레르기만을 가려낼 수 있다”고 말한다.
하지만 다른 과학자들은 현재 이용되고 있는 실험들로도 잠재적 알레르기 항원을 충분히 제거할 수 있다고 반박한다. 유전자 조작 식품들을 소비자에게 팔 수 있도록 허가한 FDA의 위원인 제인 헤이니는 “미국내 모든 알레르기의 약 90%는 우유, 계란, 어패류, 나무 콩류, 밀, 콩과 식물, 특히 땅콩과 콩에 의해 유발된다”고 말한다. 이런 식품류의 유전자를 조작하는 회사들에선 새로운 식품의 알레르기 반응 유발 여부에 대한 실험을 할 것이다. 헤이니는 “이런 현상은 기존 방법이든 생명공학적 방법이든 어떤 종류의 식물 교배에서도 나타날 수 있다”라고 덧붙인다.
골드버그는 식품 안전을 절대적으로 보장하는 건 불가능하다고 시인한다. 하지만 더욱 엄격한 규제를 통해 식품의 안전성을 보다 확실히 보장할 수 있다고 주장한다. 현재로써는 유전자 조작 식품의 독성 여부 실험 통과를 회사들이 자체적으로 결정한다. 만일 한 회사에서 식품의 안전 여부가 판단되면 회사에선 실제자료가 아닌 실험 자료의 요약만을 FDA에 제출한다.
FDA에서도 유전자 조작 식품이 유해하다거나 영양학적 가치와 알레르기 특성 등이 종래의 종자와 다르다고 알려진 경우에만 표시를 하도록 요구한다. 콘플레이크로부터 아기의 분유에 이르기까지 모든 가공 식품의 약 60%가 유전자 조작된 성분을 적어도 한 가지씩은 포함하고 있다. 인바이론멘탈사와 소비자 협회 같은 단체에서는 모든 식품에 의무적인 표시를 하지 않는 한 그 같은 식품이 야기할 수 있는 위험을 추적할 방법이 없다고 주장한다.
지난 가을 데니스 쿠치니취 하원 의원은 모든 식품에 의무적 표시를 하도록 요구하는 법안을 상정해 현재 국회에서 검토되고 있다. 정치적 움직임을 느낀 FDA는 지난해 말 적극적인 공개 회합을 시작으로 유전자 조작된 농산물에 대한 식품 안전 프로그램을 재검토하기로 결정하였다. 이미 유럽과 일본에서는 유전자 조작된 농산물에 표시하는 것을 의무화하고 있다. 1월에는 몇 개국 대표들이 미국산 유전자 조작 수출품 전체에 “유전자 조작된 유기체가 포함되어 있을 수 있음”이라는 경고를 붙여야 한다는 데 동의하였다. 그러나 감시단에서 유전자 조작된 식품의 안전성과 표시 의무를 확산시켜도 이런 농산물이 환경에 해를 끼칠지에 대한 의문은 여전히 남는다. 농산물이 환경에 해를 끼칠 가능성이 있다는 증거가 지난해 모나크(monarch) 나비 연구에서 제기되었다. 코넬 대학의 존 로지는 Bt 라는 자연산 살충제로 처리된 옥수수도 모나크 나비의 애벌레를 죽인다는 사실을 발견했다.
연구실 실험에서 애벌레들은 모나크가 늘 먹는 음식인 밀크위드에 묻어있던 유전자 조작 옥수수 꽃가루를 먹은 후 죽었다. 로지는 바람 때문에 조작된 옥수수 꽃가루가 야생 밀크위드로 퍼질까 염려하였다. “모나크 나비는 50%가 중서부 지방의 옥수수 벨트에 밀집되어 있고, 미국 옥수수 수확량의 25~30%가 Bt를 분비하는 유전자로 조작되었다”고 로지는 말한다.
유전자 조작 농산물을 감독하는 미 농림부측은 옥수수의 Bt가 모나크 나비와 관련있는 해충들로부터 이들을 보호하기 위한 것이기 때문에 로지의 연구 결과는 놀라운 게 아니라고 반박한다. 더구나 기존 농산물에 사용되는 살충제 역시 나비들에게 유해한 것으로 알려져 있다고 농림부측에선 말한다. 로지의 실험은 실험실에서 이루어졌기 때문에 과학자들은 모나크 나비가 들판에 다른 먹을 것이 있는데 굳이 Bt 꽃가루가 묻은 밀크위드를 선택할 지에 대해 확신하지 못한다. 현재 진행중인 연구들은 이에 대한 답을 찾으려는 것이다. 그동안 농부들은 Bt 옥수수를 계속해서 심을 것이다.
또 한 가지 위협은 농산물들이 비슷한 종자끼리의 교배를 통해 초강성잡초를 만들어 내 농부들을 괴롭히고 야생의 원래 종자들을 몰아내는 것이다. 호박, 쌀, 밀, 보리, 사탕무우와 같은 농산물들에는 잡초성 동류가 있다. “과학자들은 정상적인 유전자가 농산물에서 잡초성 동류로 옮겨지는 것을 알고는 유전자 조작된 농산물의 유전자가 같은 방식으로 퍼지길 기대하고 있다”고 오하이오주의 연구원인 앨리슨 스노우는 말한다. “유전자 조작 농산물이 많을수록 이들 유전자가 잡초로 옮아갈 기회는 더욱 커진다.
미국산 보리를 관찰해 보면 이런 곤란한 상황을 보다 잘 이해할 수 있다. 노랑 보리 발육 저해 바이러스(barley yellow dwarf virus)가 농부의 농산물에 옮겨지면 보리 수확이 대폭 감소한다. 연구자들이 이 바이러스에 내성이 있는 보리를 만들어내면 농부들에게 큰 혜택이 될 수 있다. 하지만 생태학자들은 바이러스에 대한 내성을 보유한 유전인자가 성가신 잡초인 야생 보리로 이동하여 잡초 문제가 더욱 악화될 것이라고 경고한다.
그러나 생명공학 회사들은 이런 극단적인 상황을 반박하고 있다. "만일 그런 유전인자가 잡초류에 전이되더라도 그런 문제는 통제할 수 있다"고 회사들은 주장한다. 일례로 듀폰사는 생명공학 사업들을 철저히 감시하고 있다고 말한다. “사람들이 손써 볼 도리가 없는 어려운 일이 야기되면 매우 놀라게 될 것입니다”라고 듀폰사의 식품 위생부 사장인 탐 험프리는 말한다. “이것이 수많은 에이커로 퍼지기 이전에 실험실에서의 실험이나 상품화 초기 단계에 억제할 수 있다고 생각합니다.” 이 외에 산업계의 다른 한 편에선 환경 파괴를 우려하는 사람들이 서식지 파괴에 더 관심을 집중해야 한다고 주장하고 있다. 서식지 파괴는 유전자 조작 농산물보다 더 큰 환경 위협을 야기하기 때문이다.
올해 1월에 유전자 조작 농산물을 관리하는 또 다른 기관인 EPA는 환경문제에 대한 두려움을 가라앉히기 위해 예방 조치를 취했다. 여러 지시 사항들 중 EPA는 특히 생명공학 종자개발 회사들이 농부들에게 자발적으로 Bt 옥수수밭 주위에 기존 옥수수를 심도록 권장할 것을 요청했다. 이 완충지대는 Bt 꽃가루가 나비들의 서식지로 날아들기 전에 잡아두는 역할을 한다. 과학자들과 환경론자들이 이 규정을 흔쾌히 받아들여, 이번 봄부터 효력을 발휘하게 된다. 하지만 일각에서는 자발적인 나비 보호만을 요구한 이 조치를 비판한다.
궁극적으로는 이러한 유전자 조작 농산물이 농부들과 환경, 소비자에게 주는 이익과 피해를 비교 검토해 보아야 하겠지만 과학자들은 이런 논쟁으로 야기될 큰 불안과 동요로 인해 굉장한 결과를 낳을 수 있는 연구가 축소되어 버릴까봐 우려하고 있다. 일례로 한 과학자가 콩이나 완두콩 같은 콩과 식물들에 이미 적용되고 있는 유전자 조작을 통해 비료를 자체 생산하는 식물을 만들려고 한다고 생각해 보자. 그런 식물들은 높은 비용을 들이지 않아도 가장 척박한 땅에서도 자랄 수 있다. 녹스빌시 테네시 대학의 피터 그래스호프는 콩에 뿌리혹(nodule)이 더 많이 달리도록 하는 유전인자를 이미 발견했는데, 이 뿌리혹은 라이조비엄 박테리아의 온상인 뿌리 둘레의 주머니이다. 이 박테리아는 공기중의 질소를 콩과 식물이 사용할 수 있게 분해한다.
“과 식물이 아닌 것을 콩과 식물로 만들 수 있는 사람은 노벨상을 탈 수 있을 것입니다”라고 그래스호프는 말한다. 그는 이미 16년에 걸쳐 복잡한 문제들에 대한 해결책을 연구해 왔는데, 이 문제를 해결하려는 과학자들의 노력은 22세기까지 계속될 것이라고 예측한다.
하지만 다른 요구들은 좀 더 급박하다. 거의 전 분야에 걸쳐 연구를 추진해 나가는 가장 큰 이유는 21세기에 40억의 인구를 더 먹여 살려야 한다는 불길한 전망 때문일 것이다. 블랙스버그시의 버지니아 폴리테크 인스티튜트의 생명공학과 과장인 트레이시 윌킨스는 “우리가 빨리 시작하지 않으면 사람들에게 식량을 공급할 수 없게 될 것이다. 죽는다 하더라도 굶어서 죽지는 말아야 하지 않겠는가”라고 말한다.
고려해 볼 만한 식품
“저지방/무지방” 음식을 찾는 열풍이 지난 후 다음에 유행할 건강식은 암과 싸우고, 뼈의 성장을 촉진하며 콜레스테롤을 낮춰 줄 강화 식품일 것이다.
지난 가을 펜실베니아주의 포트 워싱턴시 소재 맥닐 컨슈머 헬스케어사는 콜레스테롤을 약 10% 낮춰 주는 베네콜(Benecol)이라는 마아가린을 선보였다. 다른 회사들의 동향은 다음과 같다. 뉴저지주 이스트 하노버시 소재 노바티스사는 배탈 진정 효과가 있는 핫 초콜릿(코코아)을 선보일 계획이다. 인디애나주 에반스시의 매드 존 앤 컴퍼니사는 비타민 D와 K를 함유한 캔디 바와 집중력을 향상시킬 수 있는 스낵을 연구중에 있다.
앞으로 더 낮은 칼로리의 식용유, 비타민 A를 함유한 식용유, 튀길 때 기름 흡수를 줄여 주는 유전자를 가진 감자들을 기대할 수 있다. 미주리주 세인트 루이스시 소재 몬산토사는 이 세 가지 안을 모두 연구중에 있다.
“보다 나은 건강을 보장해 주는 데도 불구하고 이런 제품 모두가 실제 널리 보급되는 것은 아니다”라고 몬산토사의 제이 바이런은 말한다. 비용이 결정적인 요소가 될 수 있다. 예를 들어 1994년에 현재의 몬산토사 소유였던 칼젠이라는 회사가 기존의 토마토보다 숙성 시간이 더 오래 걸리도록 유전자 조작을 한 토마토를 판매하였다. 플레이버 세이버라는 이 토마토는 숙성이 절정에 도달했을 때 수퍼마켓에 도착한다. 하지만 이 채소는 너무 쉽게 멍이 들기 때문에 손으로 수확해야만 했고, 그에 따라 가격도 비싸졌다.
시험 판매에서 소비자들은 맛보다는 가격을 선택했고 회사는 그 제품 판매를 중단하였다. 이와 비슷한 예로 베네콜사는 보통 마아가린보다 두 배 정도 값이 비싸서 현재까지 판매가 전무하다.
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