박정규 한국환경정책 평가연구원 - 유전자변형생물체(LMOs)의 환경위해성평가

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환경오염이 심각해질수록 소각이나 열처리^/ 물리화학적 처리^y 생물학적 처리 등 오염물질을 분해하기 위한 많은 노력들이 이루어지고 있다

.

^특히 ^미생물을 ^이용하

여 난분해성 물질을 생물학적으로 처리하는 bioremedia tion 기술은 매우 빠르게 발 전하고 있다

.

또한 최근에는 환경정화용 미생물에 유전자 변형기술을 접목하여 분 해능력을 향상시키려는 노력도 시도되고 있다

.

따라서 향후 국내에서도 유전자 변 형된 미생물을 이용하여 환경오염물질의 bioremedia tion 이 실시될 가능성이

최근 미국 EPA 에서 수행된 PAHs 분해미생물에 대한 환경위해성 평가사례를 과 같이 분석

정리하였다 .

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본 평가사례는 미국 Tennessee 대학의 Environmental Biotechnology 센터에서 유 전자 변형된 Pseudomonas fluorescens HK 44 의 유용성과 효율성을 평가하기 위해 수 행되었다

.

노출평가에 사용된 Pseudomonas 속은 하나 또는 몇 개의 극성 편모를 가 진 그램 음성간균으로^/ 유전자재조합을 실시하여 나프탈렌 분해능^y 발광성r 태트라 사이클린 저항성을 포함하는 최종미생물 P.

f

^HK44 ^{이 생산되었다}

^.

우선 P. f.

^HK44 ^{에 대한} ^{노출평가는} ^CD 생산단계에서의 노출 ,(2) 가공

/

^사용시 ^예상

되는 노출^/ 띤:) lysimeter 에서의 직업적 노출

,@

잠재적인 환경 방출과 일반주민 노 출 등 크게 4 단계로 나뉘어 평가되었다

.

^이에 ^EPA ^{는 제출된} ^{자료를 분석한} ^결과

노출 위험은 크지 않은 것으로 결론지었으나^/ 일부 노출자료는 제출자가 직접 측정 하지 않은 자료를 제시함으로써 자료의 불확실성이 높은 것으로 예측되었다

.

P. f.

HK44 에 대한 위해성평가는 CD 구성평가,(2)

유전적 전이평가

^/ 떠) 인체 위해성 평가

,

⁽⁴⁾ ^{생태 위해성} ^평가 ^등으로 ^나뉘어 ^{실시되었다}

.

유전적 구성과 관련된 위해 성 문제로는 1) Tn4431 로부터의 태트라싸이클린 저항성 유전자, 2) Tn4431 lux

유

전자로부터의 잠재적인 영향

, 3)

나프탈렌의 대사로 형성되는 대사산물의 잠재적인 영향, 4)

숙주

플라스미드 pKAl 과 transposon Tn4431 의 segment 로부터의 잠재적 인 영향 등이나^r 이들 모두 구체적인 위해가능성은 매우 희박한 것으로 결론지었다

.

또 한 항생제 저항성이나 발광성이 다른 생물체로 전이될 가능성도 크지 않은 것으로 예측되었다

.

LMOsQ/ 환경유혜징평가 댄구회 151

한편 인체위해성 평가는 크게 독성과 감염성 부분으로 나뉘어 평가되었다

.

문헌 조사에 의하면^y 감염 경로는 폐를 통한 흡입으로 개체가 클론^r 중식^/ 폐 조직을 손 상시키는데 필요한 모든 특성을 가지고 있다면 감염수준은 약 1011 개체 1m3 이상이 되었다

. 또한 P. f

^HK44 ^{의 감염과} ^관련된 ^다른 ^특성은 ^r ^최소한 ^3TC ^{에서 증식할} ^수

있고 lethicinase 와 elastases 와 같은 효소를 생산하며 인체의 자연적 방어를 억제할 수 있는 능력을 포함해야 한다

.

제출된

P. f

^HK44 ^{의 자료를} ^분석한 ^결과 ^/ ^이 ^미생

물은 일반적인 사람의 체온인 3TC 에서 존속할 수 없고

,

gentamycin sulfate

와

sodium hypochlorite

소독제에 매우 민감한 것으로 나타났다 . 또한 온도조절변성의

발생가능성은 거의 없는 것으로 나타났는데r 이는 현장시험 조건에서 이런 변성이 나타날 만큼의 충분한 수의 미생물이 존재하지 않기 때문이다

. 따라서 EPA 는 P. f

HK44 의 인체 건강 위해성에 대한 유의성 있는 증거가 보고되지 않았으므로 인체에 대한 위해성은 무시할만하다고 결론지었다

.

P. f

HK44 의 생태계 위해성 평가는 CD 제공자 미생물과 관련된 위해성,@

수용

체 미생물과 관련된 위해성

,

⁽³⁾ ^PMN 미생물과 관련된 위해성으로 나뉘어 수행되었 으며r 본 환경방출 시험에는 다음과 같은 생태학적 위해성이 발견되었다

.

CD 종 분류의 어려움 : Psucdomonas fluorescense 와 Psuedomolla..s chlororaphis 의 특 성을 갖고 있어 정확한 분류가 어렵다

.

@ 유전자 삽입의 안정성 평가 : 다른 생물체로 발광성 유전자r 항생물질 저항성

유전자^/ 나프탈렌 분해유전자 등이 전이될 가능성이 있다

.

(8) 구성에서 항생물질 저항성 marker 의 사용 : 항생물질 저항성이 다른 병원성 생 물로 전이될 경우 인체건강에 큰 위협이 될 수 있다

.

야)

식물병리학적인 문제 : 만약 미생물이

P.fl

^μ^orcsccnse ^{로 확인될 경우}^r ^{여러 식물}

에 위해한 영향이 나타날 수 있다

.

〔텐 변형된 개체로부터 토양 오염의 대사로 인한 독성물질 생산 가능성 : 자연생태 계는 매우 다양하므로^/ 미생물의 분해기질의 종류와 방출될 토양의 특성 등을 예측하기가 쉽지 않다

.

^따라서 재조합 미생물로 인해 발생가능한 중간 또는 최 종 대사산물을 예측하기가 어렵다

.

그러나 위와 같은 위해성과 블확실성에도 불구하고^y

환경방출시험이

Oak Ridge

National Lab. 라는 매우 제한된 장소에서 시행될 예정이라 다른 환경과 차단될 수가

있어 생태계와 인체건강에 위해를 미칠 가능성은 낮은 것으로 EPA 는 예측하였다

.

또 한 제출서에 언급된 시험방법^/ 시험에 사용될 장비 및 처리방법 둥을 적용하여 시험을 수행한다면 재조합 미생물의 위해는 훨씬 감소될 것으로 예상하였다

. ^{따라서 EPA 는}

PAHs

분해미생물인 P. f

^HK44 미생물의 환경방출 시험을 최종 허용하였다

.

152 LMOs 의 환경유혜성평가 댄구회

우리나라에서는 아직 환경정화용 미생물에 유전자 재조합 기술을 도입 시도한 적은 없다

.

그러나 환경오염이 갈수록 심각해져 가는 현 시점에서 bioremedia tion 기술은 많이 시도될 것으로 예상되며^/ 특히 분해능력을 증진시키기 위한 유전자 재 조합 기술의 적용빈도도 증가할 것이다

.

따라서 위에서 살펴본 외국에서 수행된 환 경위해성 평가사례 퉁을 바탕으로 국내 환경정화용 LMOs 의 위해성 평가기법 및 절차를 조속히 확립하여야 할 것이다

.

LMOs 의 환경유혜징쟁가 연구회 153

< 발표자료〉

문서에서 유전자변형생물체(LMOs)의 환경위해성평가 (페이지 170-173)