식물 미생물, 증가하는 식량 수요에 대한 해답
식물 미생물, 증가하는 식량 수요에 대한 해답
  • 문소영 기자
  • 승인 2019.10.08 15:42
  • 댓글 0
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[퓨처타임즈=문소영기자] 놀랍게도, 식물미생물이 증가하는 식량 수요에 대한 해답이 될 수 있다.

유엔과 몬산토와 같이 다양한 기관들이 2050년이 되면 100억 명을 돌파하게 될 세계 인구를 먹여 살리기 위해서는 식량 생산을 지금보다 두 배로 늘여야 한다는데 동의한다. 그러나 현재의 농업은 지구 온난화에 가장 큰 기여를 하고 있는 부문의 하나이다. 농업은 전 세계의 모든 자동차보다 더 많은 온실가스를 배출하고 있으며 귀중한 수자원의 가장 주된 소비자이자 오염원이다. 지구의 자원을 지나치게 확장하지 않고 모든 사람들에게 지속적으로 식품을 공급할 수 있는 방법은 무엇일까?

싱귤래리티 대학교 글로벌 서미트에서 생명공학자이며 기업가인 제프리 폰 말트잔(Geoffrey von Maltzahn)는 역사적으로 볼 때, 인류는 지금 중요한 교차로에 와 있으며 생명공학 기술 능력이 빠르게 성숙되어 이제 건강하고 번영하는 지구를 만들고 인류의 증가하는 식량 수요를 충족시킬 수 있는 기회를 맞이했다고 주장했다.

폰 말트잔은 이렇게 설명했다. ‘이제까지의 생명공학 기술 능력은 석기를 사용하는 것이나 같았다. 이제는 생물학에서 대성당을 만들 수 있다.’

유전자 배열 기용의 급락과 크리스퍼(CRISPR)와 같은 새로운 유전 공학 도구, 그리고 마이크로바이옴(microbiome, 미생물군유전체)에 대한 이해의 폭이 확대되었다는 것은 이제는 불과 몇 년 전까지만 해도 불가능했던 방식으로 농업을 재발명할 기회를 가지게 되었다는 것을 의미한다.

그리고 폰 말트잔은 그중에서도 미생물이 이러한 혁명을 가져올 가장 중요한 역할을 하게 될 것이라고 생각한다.

싱귤래리티 대학교 글로벌 서미트는 익스포넨셜 컨퍼런스 시리즈의 정점에 있으며 기하급수적 기술들이 융합되고 이러한 기술들이 어떻게 세계에 영향을 주는가를 관찰할 수 있는 최고의 장소이다.

 

어디에나 있다.

미생물은 말 그대로 어디에나 있다. 피부 표면에도 있고 옷에도 있고 먹는 음식에도, 숨 쉬는 공기 중에도 있다. 미생물은 복잡한 생명형태가 나타나기 20억 년 전부터 지구상에 존재했으며 인간과 식물과 같은 다른 생명행태와 잘 어울리며 살아가고 있다. 미생물들은 식물의 표면에만 사는 것이 아니라 식물의 조직 내부에서도 살아간다. 이는 마치 인간의 소화기관 속에서 미생물이 살아가는 것과 같다. 밀 잎사귀에서도, 옥수수 줄기 속에서도 콩 뿌리 속에서도 미생물을 발견할 수 있다. 미생물은 살아가는 곳이 식물이든, 인간이든 다른 유기체이든 다른 유기물처럼 자신의 서식지를 잘 관리하여 스스로 혜택을 입는다.

 

미생물을 이용해 더 나은 생활을

말트잔의 커다란 가설은 다음과 같다. 식물 미생물은 식물 생물학에 영향을 주어 스스로를 보호하고 가뭄, 더위, 추위, 염분, 곤충, 균류, 박테리아, 바이러스 등 모든 것으로부터 식물을 보호하도록 진화되어 왔다는 것이다. 말트잔은 이렇게 설명했다. ‘전체 세계를 서로 다른 스트레스를 주고 있는 미생물에 둘러싸인 거대한 식물 페트리 접시라고 생각할 수 있다. 이러한 미생물들을 거르고 받아들여 식물과 미생물들이 함께 진화해왔다. 지난 100년 동안 농업 분야에서 사용한 많은 기술은 부주의하게도 이러한 시스템의 다양성을 축소시키고 사라지게 한 것들이었다.’ 식물 마이크로바이옴 연구는 농업 작물의 중요한 특성을 개선시킬 수 있는 보다 강력하고 자연적인 방법이 될 수 있다. 폰 말트잔에 의하면 두 가지 기회가 있다. 그 중 하나는 현대 농업 기술의 결과로 인해 상실한 생태학적 건전성을 재구축하는 것이다. 두 번째는 미생물 유전자 풀에 대해 더 많이 이해하고 전 세계 식물 종류에 적합한 맞춤형 미생물들을 만들어내는 일이다.

극단적인 더위나 가뭄에도 생존할 수 있는 곡물을 원하는가? 조만간 올바른 미생물의 조합에 의해 극한 환경에서의 식물의 생존이 가능해질 것이다. 미생물의 힘을 이용할 수 있게 되면 식물의 스트레스 내성을 개선하고 살충제와 비료, 물 사용량을 줄일 수 있게 된다. 이러한 일은 이미 시작되었다. 메사추세츠주에 있는 스타트업인 인디고(Indigo)는 최근 최초 생산품을 출시했다. 미생물을 이용하여 물 소비량을 줄인 면화 씨앗이다.

마이크로바이옴 분야의 과학은 아직 시작 단계이고 아직 연구해야 할 것들이 많다. 이 분야는 보다 자연적인 농업을 만들고 식물의 건강과 인류의 건강에 기여하게 될 미생물에 대산 지식과 도구를 만들어주게 된다.

 

Image credit: Shutterstock


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