손수인 국립농업과학원 생물안전성과
[시선]

생명은 바다에서 기원한다. 해양 환경은 모든 생태계 중 가장 생물학적으로, 그리고 화학적으로 다양하다. 해양생물은 박테리아로부터 진핵생물에 이르고, 해양생물 유래의 화합물은 의약품, 화장품, 농업 그리고 산업적으로 매우 중요하게 사용되고 있다. 생명공학의 해양생태계로의 적용은 인간건강 뿐만 아니라 기초과학분야에서 진전을 이룰 수 있다.

해양생명공학은 생명공학, 분자세포생물학, 그리고 생물정보학의 적용을 통해 해양생물로부터 유용한 물질을 만들거나 그 과정을 개발하는 것을 의미한다. 이것은 새로운 의약품, 화학물질, 그리고 여러 가공물질들의 생산을 위한 해양 과학의 한 분야이다. 이 분야의 연구는 근해 양식 발달, 해산물 안전성 추구, 해양 환경정화, 의약품, 바이오 연료 개발에 목적을 두고 있다.

생명공학기술은 어류 양식에서 발생할 수 있는 다양한 문제점을 해결하기 위한 해답을 제공할 수 있다. 첫 번째 예로서 여러 어류들은 포획상태에 있을 때는 자연적으로 산란하지 않는다. 과거에는 어류 생식을 자극하는 호르몬의 한 종류인 고나도트로핀을 어류의 수천 개의 뇌하수체로부터 소량으로 순수 분리하여 어류 산란 유도물질로 사용하였다. 현재는 생명공학기술을 통해 실험실에서 다량의 고나드트로핀을 고순도로 생산하고 있다.

단백질 공급원으로서 물고기 사료로 사용되는 잡어의 공급은 매우 제한적이다. 반면 식물에 기초한 단백질 공급은 단가가 싸다는 장점과 함께 지속가능한 공급원이 될 수 있다. 그러나. 대부분의 식물은 사료로 사용하기에는 바람직하지 않은 항 영양학적 특성을 가지고 있다.

어유(fish oil)는 인간 건강뿐만 아니라 어류 사료 생산에서도 경제학적으로 중요하다. 어유에 대한 수요는 양식업의 확장에 따라 증가하고 있는데 그 이유는 어유가 양식 사료에서 주 지방 공급원이기 때문이다. 양식업으로 인해 세계 어유생산의 90%가 소비되고 있다. 늘어나는 수요에 따라 어유의 다른 공급원을 가지는 것이 필요하다.

의약품 분야에서도 2000년 전에 이미 해양 생물로부터의 추출물이 의약용으로 사용되어졌다. 19세기와 20세기에 대구 간유는 유명한 건강보조제로 이름이 났었다. 1950년대 뉴욕 동물학회의 로스 박사는 해삼으로부터 홀로튜린이라는 독소를 추출했는데 이는 쥐에서 항암 활성을 보여주었다. 과학자들은 생명공학을 이용하여 이와 같은 물질들이 해양생물로부터 추출될 필요가 없게 하고자 노력하고 있다.

해양환경오염물질의 분해는 세계적으로 중요한 관심사이다. 여러 연구를 통해 해양미생물들이 유기 오염원을 분해하기 위한 유일한 생분해 경로를 나타낸다는 것을 밝혔다. 미세조류로부터의 바이오연료는 화석연료를 감소시킬 수 있는 해양생명공학을 통해 경제적으로 성공할 수 있는 방법들 중의 하나이다. 미세조류는 고등식물보다 좋은 바이오연료 공급원으로 인식되는데 그 이유는 높은 지방 함량 때문이다. 미세조류는 번식이 용이하고 지방 추출 후의 나머지 생체는 사료나 비료로 사용되어질 수 있고 에탄올이나 메탄을 생산하기 위해 발효될 수도 있다.

해양환경은 다양한 생물체를 포함하고 있는 만큼 해양생명공학이 활용될 수 있는 분야가 무궁무진하다다. 그러나 이들의 실용화에 앞서 해양생명공학 생물체들의 환경에 미칠 수 있는 영향에 대한 연구가 선행돼야 할 것이다.
저작권자 © 충청투데이 무단전재 및 재배포 금지