유전자변형기술의 과학적 고찰 I
(GM Science Review: First Report)
농업생명공학연구원 농촌진흥청
발간등록번호 11-1390564-000048-14
유전자변형기술의 과학적 고찰 I
이 책은 2003년 6월 영국 DEFRA에서 발행한 “GM Science Review:
를 번역한 것으로 상업적인 목적으로 이용되지 않습니다
First Report" .
발 간 사
농업생명공학기술이 급속히 발전함에 따라 생명공학 작물이 상업적으로 재배된 지 10년이 지났습니다 전세계 생명공학 작물의 재배면적은. 1996년 170만 헥 타르에 비해 53배가 증가하여 2005년에는 9,000만 헥타르에 달하였고, 2006 년에는 1억 헥타르를 초과할 것으로 추측하고 있습니다 최근에는 이를 개발한. 국가 뿐만 아니라 개발도상국에서도 재배면적이 현저히 증가하는 경향을 보이 고 있습니다.
생명공학 작물이 가지는 경제적 환경적 이점에도 불구하고 환경 및 인체의 안, 전성에 대한 우려가 지속되어 왔으며 이에 관한 논란은 유럽을 중심으로 활발, 하게 진행되어 왔습니다 유전자변형생물체에 대해 비교적 부정적인 영국에서. 는 이러한 논란과 관련하여 일반 대중이 우려를 제기하는 문제들에 대해 과학적 으로 검토할 필요성을 인식하였고 정부 주도로 다양한 분야의 전문가를 구성하, 여 유전자변형생물체와 관련한 기존의 광범위한 연구결과들을 수집하였습니다.
전문가위원회(GM Science Review Panel)는 수집된 700건 이상의 논문 및 학 회발표자료에 대해서 증거의 타당성과 그 의미에 대해 심층 분석하여 현재의, 지식 수준에서 생명공학 기술과 그 관리방안에 대해 신중하게 결론을 내리고자 하였으며 이를 편의 보고서, 2 (GM Science Review)로 발간하였습니다.
생명공학 작물 개발 연구가 소기의 성과를 거두면서 몇몇 작물은 환경위해성 평가를 고려할 단계에 다다른 우리나라에서도 과학적 증거에 근거하여 유전자 변형생물체를 올바르게 이해할 필요가 있으며 따라서 이러한 방대한 기존 문헌, 에 대한 분석 보고서의 번역 및 발간은 매우 시기적절한 것으로 여겨집니다.
본 번역서가 중대한 관심사인 유전자변형기술에 대하여 일반 대중과 관련 연 구자 여러분들께 과학에 근거한 올바르고 정확한 정보를 제공하기를 바라며, 본 책자가 발간될 수 있도록 노력하신 연구원 여러분께 깊은 감사를 드립니다.
년 월 2006 1 농업생명공학연구원장 이 길 복
본서의 이해를 돕기 위하여
1. ‘GM Science Review’는 영국에서 수행된 국책 사업으로 유전자변형기술의‘ 과학적 고찰 로 번역하였습니다 본문에서는 과학적 고찰 로 줄여서 사용하’ . ‘ ’ 였습니다 이 보고서는 과학적 고찰 이 우리가 일반적으로 알고 있는 일반적. ‘ ’ 인 문헌 검토와는 다른 방법을 통해서 이루어졌음을 강조하고 있습니다 제( 2 장 참고).
은
2. ‘Farm Scale Evaluation’ GM 작물의 재배가 영국의 농업생태계 생물다 양성에 미치는 영향 평가하기 위하여 5년간(1999-2004년 지역별로) 3개 의 연구소 즉, Rothamsted Research (잉글랜드), Centre for Ecology
웨일즈 스코틀랜드
& Hydrology ( ), Scottish Crop Research Institute ( ) 가 참여하여 수행된 영국 정부주도의 연구 프로그램입니다 본문에서 농. ‘ 장규모영향평가 또는 줄여서’ FSE로 사용하였습니다.
본 보고서의 원문에는 라는 용어가 자주 나타납니다 이 용어
3. ‘consequence’ .
는 위해성평가와 관련하여 이해될 수 있습니다 위해성평가는 잠재적인 해. ‘ 의 원인을 확인하고 이의 발생 가능성을 평가하고 만약 발생한다면
(hazard) , ,
그 결과 또는 의미가 어떠한가를 평가하는 과정 을 말합니다’ . 본문에서 는 문맥에 따라 결과 또는 의미 로 번역하였습니다
consequence ‘ ’ ‘ ’ .
원문의 장절 구분은 번호를 나열함으로 사용되었고 예 견해의 범위
4. ( . 5.2.3
와 증거의 질 그 다음 아래 단계의 구분은 진한 글씨를 사용하여 구분되어) 있습니다 번역서에서는 체계의 이해를 돕고 문단의 구분을 명확히 하기 위. 하여 반괄호와 원문자 숫자를 붙였습니다.
차 보고서에서는 용어 및 약어가 간단하게 정리되어 있습니다 본 차 보
5. 2 ( 1
고서 “유전자변형기술의 과학적 고찰 I”에는 포함되어 있지 않음). 본문의 전문용어 등에 대해서는 2차 보고서의 번역본 별책 을 참고하시기 바랍니다( ) . 번역의 미흡함으로 인해 원문의 뜻이 제대로 전달되지 않는 부분이 있을 것 6.
입니다 구체적인 활용 시 반드시 원문을 참고하시고 정정할 부분이나 의견. 이 있으시면 연락 주시기 바랍니다 또한 이 보고서의 모든 분석 접근 방법. , , 견해 및 결론이 농업생명공학연구원과 일치하는 것이 아님을 밝힙니다.
목 차
서문 ···
요약 ···
제 장 도입 1 ···
제 장 방법론 2 ···
제 장 규제에 있어서의 과학 3 ···
제 장 4 GM 작물 육종을 믿을 수 있는가 ? ···
제 장 5 GM 식품과 사료의 안전성 ···
제 장 6 GM 작물의 환경영향 ···
제 장 유전자 이동 검출 및 7 , GM 작물의 영향 ···
참고문헌 ···
부록 ···
1
3
29
39
48
55
69
138
254
340
410
서문
는 유전자변형생물체의 심사 및 승인을 담당하는 영 GM Science Review
국 환경식품농업부(DEFRA) 장관 Margaret Beckett의 유전자변형(GM)에 대한 대중 의견교환 확대계획의 일부로서 진행되었습니다. 본 보고서는
스코틀랜드 정부의 작물과
Margaret Beckett MP, Allan Wilson MSP, GM
식품을 제조하는 정부 지침에 대한 정보를 제공해주는 웨일즈 지방 의회의 에게 제출되었습니다
Carwyn Jones AM .
본 보고서는 GM 작물 및 식품과 관련된 과학의 다양한 시각들을 제공합 니다 그리고 과학자들뿐만 아니라 대중들의 관심과 우려를 알기 위한 좋은. 방법으로도 사용됩니다 따라서 이 보고서가 폭넓은 관심을 받을 것이라 확. 신합니다 과학적 고찰 패널. (panel)은 여러분의 의견을 환영합니다 우리의. 고찰 웹싸이트1는 2003년 여름 여러분의 의견을 받기 위해 개방되어 있습니 다 또한 웹싸이트는 과학적 주제에 대한 기고도 환영합니다 모든 기고는. .
년 월 일까지 제출되어야 합니다
2003 10 15 .
대중 토론회
GM “GM Nation?2"의 보고서에 여러분들의 의견을 고려하고 수록하기 위해 패널을 가을에 재소집할 예정입니다 가을 패널회의에서 우리. 가 분석해야할 어떠한 주제가 있는지에 대해 고려하고자 합니다 또한. 여름 에 유전자변형 관련 과학에 중대한 발전이 있었는지를 검토하고, GM 작물의 농장규모영향평가(FSE, Farm Scale Evaluation)결과가 있다면 그 결과를 평가한 뒤 보고할 것입니다.
공개 패널 회의에 참석하시는 분들은 패널 회원이 GM에 대한 다양한 관 점을 가진 여러 분야의 전문가라는 것을 알게 되실 것입니다 이번 고찰에. 참여하여 막대한 양의 시간을 투자하면서 열심히 활동하여 여러 주제들에 대해서 철저히 분석해 낸 모든 패널 회원들에게 감사드립니다 패널 회원간. 에 관점의 차가 존재하고 회원 단독으로는 모든 전문 분야를 담당할 수 없 었음에도 불구하고 서로 협력하여 과학에 기반하여 도출해낸 높은 수준의 결론을 기쁘게 발표하며 본 고찰의 저작권은 참여한 회원 모두에게 있다는
1 http://www.gmsciencedebate.org.uk
것을 밝힙니다.
최종적으로 패널의 입장에서 본인은 또한 전국에서 개최한 공개회의에 참 석하여 발언해 주신 모든 분들께도 감사드립니다 그리고 일련의 공개회의를. 조직해주신 British Association for the Advancement of Science, Royal
와 에도 감사드립니다 그리고 웹싸이트
Society Royal Society of Edinburgh .
에 기고해 주신 모든 분들께도 감사드립니다 우리는 여러분의 기고문을 주. 의 깊게 읽었습니다 또한 활발한 공개 토론과. ‘GM 작물과 식품의 비용과 이익에 대한 보고서’3를 만든 Prime Minister's Strategy Unit과의 만남도 소중하게 여깁니다 소중한 의견을 주신. Food Standard Agency와 그들의 자문 위원회에도 감사드립니다 그리고 패널이 첫 보고서를 출판하도록 뒤에. 서 열심히 일해주신 여러 공무원들의 노력에 감사드립니다.
정부과학자문위원장 David King 교수 년 월 일 2003 7 21
3Fieldwork: Weighing up the Costs and Benefits of GM Crops.http://www.strategy.gov.uk
요약
배경
수만 년 전 농경이 시작된 이래 사람들은 우수한 식물을 선발함으로써 새 로운 작물을 개발해 왔다 우리는 육종이 식물의 유전적 구조의 변화 즉 유. , 전자 보통 하나의 식물세포에( 30,000개의 유전자가 있다 에 기록되어 있는) 정보의 변화에 기초하고 있다는 사실을 알고 있다. 1970년대에 하나 또는 여러 개의 유전자를 포함하는 DNA 조각을 생물체에 삽입하여 유전정보를 바꾸는 새로운 기술이 개발되었다 현재 이러한 기술은 생물학 연구의 보편. 적인 도구가 되었으며 효모나 박테리아와 같은 미생물의 유전자 변형을 포, 함하여 의약품과 식품의 개발 분야에서 상업적으로 이용되고 있다 또한 이. 러한 유전자변형(GM) 기술은 작물 생산 분야에도 적용되어 다른 식물 종 또 는 박테리아나 바이러스와 같은 완전히 다른 생물체의 유전자를 작물에 도 입할 수 있게 하였다 이 과정은 기존의 식물 육종기술과 공통점을 가지고. 있는 동시에 독특한 다른 점을 가지고 있다.
도입 초기에는 세계 경작면적에서 유전자변형(Genetically Modified, GM) 작물이 차지하는 비중은 매우 낮았다. 그러나 2002년에는 세계적으로 약 만 헥타르의 면적에서 작물이 재배되었다 년은 만 헥
5,900 GM (2005 9,000
타르로 보고되었음 -역자주-). 이들의 대부분(99%)은 미국(66%), 아르헨티 나(23%), 캐나다(6%)와 중국(4%)의 4개 국가에서 재배되었다. GM 작물의 는 콩 옥수수 면화 등 세 가지 작물이다 도입형질은 95% (62%), (21%), (12%) .
주로 제초제저항성(75%)과 해충저항성(15%)이며 이 두 형질을 동시에 도입, 한 경우도 있다.
일부 유럽연합 회원국은 작은 면적에서 GM 작물을 재배하고 있으며 영국 에서는 상업적으로 재배하고 있지 않다 그러나 현재. 제초제저항성 콩과 옥 수수의 가공품, GM 유채에서 짜낸 기름 등 GM 식품과 사료의 소비가 유럽 연합 내에서 허용되었다. 1990년대 후반 영국에서는 천천히 익는 토마토로 만든 토마토 paste의 판매가 허가되어 상당량 판매되었다 그러나 현재는 판. 매가 중단되었다 식품 예 치즈 생산을 촉진하는 미생물 등 및 의약품 분야. ( . )
에서 GM 미생물에 의해 만들어진 제품이 광범위하게 사용되고 있다 그러나. 본 보고서에서는 GM 미생물에 대한 사안은 제외하고, GM 작물과 그 가공 품에 한하여 관련 문제들을 검토하였다.
과학적 고찰 (Science Review)
작물의 잠재적 효용성에 대한 많은 주장이 있어 왔다 그와 동시에 유
GM .
전자변형에 대한 많은 우려도 있었다 이 고찰은 일반 대중의 유전자변형에. 대한 질문과 우려를 중심으로 GM 작물에 대한 과학적 접근을 시도한 것이 다 대중의 참여가 허용되었고 다양한 분야의 조사를 동시에 시도했다는 점. , 에서 기존의 과학적 고찰과는 다르다고 볼 수 있다. 예를 들면 이 고찰의 범위는 대중의 관심과 우려를 해결하기 위해 추진되어야 하고, ‘과학자의 다 양한 관점 과 불확실성 무지 지식의 격차 틈새 가 신중히 검토되어야 한다’ ‘ , , ( )’
고 명시하고 있다 일련의 공개토론과 회의 홈페이지를 통해 과학 농업 식. , , , 품산업에 대한 전문성과 관계없이 모든 대중의 우려와 관심사를 수집하였고 이에 대해 검토하였다.
이 고찰의 목적은 여러 GM 작물에 대해 알려진 모든 지식을 과학적으로 조사하는 것이 아니다 이 고찰은 대중의 우려와 관심이 집중되는 분야에 한. 정되었다 공개회의와 위원의 의견을 참고하여 고찰에서 다뤄질. 17개의 소 주제를 결정하였다 각 주제는 다음의. 3가지 방법으로 검토되었다: (1) 이 주제 문제 를 다루어 왔던 과학적 연구에 대한 합의의 범위 질 정도를 요약( ) , , 하고, (2) 주제가 유전자변형 절차 또는 그 생산물에 국한된 문제인지를 파, 악하고 전통적으로 재배되는 작물에서도 같은 문제점이 있는지에 대해 조사, 하며, (3) 중요한 과학적 불확실성이 있는가를 조사한다 다른 두 가지는 미. ‘ 래 전망 과 과학적 연구 농업 기술 규제의 적절한 개발 이다’ ‘ , , ’ .
이 고찰을 위한 위원들은 전문가 비전문분야 과학자 사회과학자 등 다양, , 한 배경을 가지고 있다 위원들의 소속기관은 대학 전문 연구기관 생명공학. , , 회사와 관련 연구소 환경운동단체 등이다 그들의 배경 직책 관심사에 상, . , , 관없이 모든 위원은 균형 있고 정확하며 많은 정보를 가진 고찰이라는 공, , 통된 목적을 위하여 독립성을 유지하면서 개인적으로 활동한다 우리는 이.
고찰이 바람직한 과학적 근거의 마련을 위한 토론과 결정을 가능하게 할 것 으로 기대하였다.
이 고찰은 영국에서의 GM 작물 사용에 대한 내용을 다루고 있다 비록 다. 른 나라 특히 개발도상국에서의, GM 작물 사용에 대한 문제가 심의회에 상 정되고 고찰 위원에 의해서 논의되기는 하였지만 다른 나라의 GM 기술 사 용은 주 관심사가 아니었다 그러나 여기서 사용된 접근 방법과 수집된 과학. 적 증거가 다른 나라의 사안에 대한 분석과 일반적인 토론에 활용될 수 있 기를 기대한다.
과학적 절차
이 보고서는 관련 전문가에 의해서 심사(peer review)된 과학 문헌을 바 탕으로 한다 또한 다른 과학적 증거도 참고하였다 기존 지식 치밀한 실험. . , , 관찰 및 조사가 바탕이 되어야 좋은 과학적 결론을 얻을 수 있다 훌륭한 과. 학 논문은 그 지식의 뛰어난 부분과 그에 대한 증거를 명확히 주장한다 논. 문은 학회에 접수된 후 관련 분야의 전문가에 의해서 검토된다 저자가 내린. 결론이 적합한지를 판단하기 위한 질적인 검증 절차를 거치게 된다 이를‘ ’ . 통과한 논문이 과학 잡지에 출판된다 그리고 지식의 일부가 되어 앞으로의. 과학 연구에 밑바탕이 된다 따라서 심사된 한 편의 논문은 매우 중요하게. 취급된다 그리고 만약 그 논문이 놀라운 주장을 하거나 부분적인 진보를 이. 루었다면 향후 연구의 주제가 된다 지난. 300년 동안 정립된 이러한 체계는 적합한 근거 유효한 추측 대규모의 공개적인 과학 집단이 수행한 연구를, , 바탕으로 지식을 정제하고 발전시키기 위해 발달되었다.
작물에 대한 질문 중 일부는 과학적이다 반면에 나머지는 과학적 특
GM .
성을 전혀 갖추지 못하였다 경제적 사회적 윤리적이거나 심지어 개인적인. , , , 경우도 있다 다른 분야와 마찬가지로 과학도 질문에 따라 대답을 제시한다. . 그리고 다양한 해석에 대해 공개적이다 따라서. GM 작물에 대한 대규모 토 론에서의 순수 과학적 주제는 매우 중요하다고 할지라도 단지 일부분에 지 나지 않는다. ‘논리적(rational)’이라는 것만으로는 질문이 과학적이라는 것을 의미하지 않는다 질문과 그 해답은 반드시 객관적인 심사를 받아야 한다. .
물론 많은 질문이 과학적이지 않을 수는 있다 그러나 그에 대한 해결책을. 찾는 데는 과학적 이해가 큰 도움을 줄 수 있다.
보고서의 구조
처음 두 개의 장은 고찰의 범위와 방법론에 대해 기술한다 제 장은 규제. 3 에 있어서의 과학의 역할에 대하여 논한다 제 장은. 4 GM 식물 육종법과 전 통적인 육종법을 비교하고 그 신뢰도에 대해 다룬다 그리고 대중의 우려를. 반영한 17개의 소주제를 다음의 3개의 장으로 분류하여 다루었다: 1) 식품, 사료 동물 안전성, , 2) 환경적 영향, 3) 유전자 이동.
작물 육종법을 얼마나 신뢰할 수 있는가 제 장
GM ? ( 4 )
식물 육종은 신뢰할 수 없으며 작물이 안전하게 재배되고 소비되는가
GM ,
가 불분명하고 더 광범위한 검증이 필요하다는 우려가 제기되었다 하나의, . 쟁점은 GM 작물 육종 기술을 이용할 경우 원하는 특성 하나만을 가지는 개 체를 얻기 위해서 100여개의 GM 식물이 생산된다는 것이다 또한 유전체에. 삽입된 위치에 따라 그 기능이 다양하게 변할 수 있다는 문제도 제기되었다.
이러한 우려에 대해 GM 작물 육종법과 비GM (원문은 non-GM임 약어인. 과 대비할 때는 비 으로 번역하였으며 문맥에 따라 비변형 으로도
GM ‘ GM’ , ‘ ’
번역하였음. -역자주-) 작물 육종법을 비교할 필요가 있다 수정에 의한 유전. 자 이동 돌연변이 육종 세포선별 배수체유도 등 소위 전통적 식물 육종법, , , 에서도 폐기율은 높다 예를 들면 임의적인 유전적 변화를 이용한 돌연변이. 육종의 경우 수천 개 심지어 백만 개에 가까운 식물이 목적하는 형질을 가, 지는 식물을 선발하는 과정에서 버려진다 육종의 성공은 세밀한 시험과 평가. , 그리고 의도하지 않았던 품질을 가진 식물에 대한 폐기에 의해 이루어진다.
비GM 작물 육종법의 실패율은 일반적으로 GM 작물 육종에 비해서 높다. 모든 식물 육종법은 독특한 특성을 가지고 있으며, GM 작물 육종법의 특 징은 새로운 방식으로 도입할 수 있는 유전자의 범위를 넓힐 수 있다는 것 이다 다른 식물 육종 기술은 이런 다양한 생물학적 재료로부터 추출한 유전적.
물질의 도입을 허용하지 않는다 따라서. GM 식물 육종을 통해 예상치 못한 결과가 나타날 가능성이 높아진다 그러므로 앞으로 이에 대한 세심하고 합. 리적인 규제와 관리가 필요한 것이다.
작물의 식품과 동물 사료로서의 안전성 제 장
GM ( 5 )
여러 대중의 우려를 상세히 검토하였다. GM 작물이 식품 알레르기를 더 많이 일으킬 가능성이 있는가? GM 식품이 일반적인 식품보다 영양이나 독성의 측 면에서 더 나쁜가? GM 식품이 직접적으로 소비되거나 동물 사료로 공급되 었을 때 GM 작물의 DNA가 인간에게 해로운 영향을 미칠 가능성은 없는가?
식품의 영양 독성 측면에서의 변화 가능성
GM , (5.2)
유전자변형생물체로 만들어진 식품을 포함한 영국의 모든 식품은 유럽연 합 기준과 국제적 안전성 평가와 위험 분석 절차를 포함한 여러 규제 제도 를 준수해야 한다 이 제도는 식품의 소비가 위험을 초래할 수 있으며 새로. , 운 식품은 최소한 전통적인 식품에 준하는 안전성과 영양을 갖추어야 한다 는 인식에 근거하고 있다.
지금까지 독성과 영양의 측면에서 GM 작물의 경작과 소비로 여러 부작용 이 검증된 사례는 없었다 그러나 관찰된 부작용이 없다고 해서. GM 식품의 소비에 대한 역학적 감시를 면제할 수는 없다 위험에 대한 증거가 없는 것. 이 위험의 부재에 대한 증거가 되어서는 안 된다 따라서 과학적인 연구와. 역학적인 모니터링에 더욱 의존도가 높아지게 된다 작물의 상업적 사용에. 대한 안전성 평가 시 개발자에 의한 검증이 필요한 또 다른 이유는 이것이 전 세계에 오랜 기간에 걸친 많은 사람들에 대한 노출에서 안전하다는 것을 증명하기 위한 허가 및 규제 요건이 안전에 대한 중요한 경험을 제공하기 때문이다 식품과 사료의 인체에 대한 장기 영향평가는 판매 후의 감시 또는. 성분이 단순한 의약품의 감시 보다 더 어렵다 식품이 인체에 일으킬 수 있. 는 나쁜 영향을 발견하기 위한 판매 후 감시가 이루어지고 있다 그러나 전. 세계 어느 국가에서도 GM 식품에 대한 감시는 이루어지지 않고 있다.
스크리닝 및 프로파일링 기술과 같은 안전성 평가기술은 모든 가능한 새로 운 위험요소에 대한 정보를 제공하도록 개선되어야 하고 현재 지식의 불확실, 성과 틈새를 좁히기 위해 지속적으로 발전되어야 한다 안전성 평가는. 2세대 작물 개발에서 더욱 복잡해 질 것이다 세대 작물과 그 생산물의
GM . 2 GM
목표는 다음과 같다 항영양 성분 예 독소 의 함유량 감소 건강에 이로운. ( , ) , 성분 항산화제 의 함량 증가 대량 영양소 또는 소량 영양소의 함량 변화( ) , , .
작물의 식품 알레르기
GM (5.3)
전통적인 작물의 육종에서 알레르기 유발 가능성의 변화는 규제 체계에서 평가되지 않고 공식적으로도 평가되지 않는다, . GM 기술은 특정 유전자가 도입되어 새로운 단백질을 합성하도록 한다 이 단백질의 알레르기 유발 효. 과가 안전성 평가의 핵심이다 게다가 사안별 평가. (case-by-case)의 규제과 정에서는 특히 GM 단백질이 여러 GM 식물 품종에서 발현되고 그 식물이, 다양한 식품에 사용된다면 반드시 단백질의 노출이 증가되었을 경우의 영향 을 평가하도록 되어 있다 만약. GM 알레르기 성분이 규제 검사에서 발견되 지 않고 알레르기가 장기간에 걸쳐 서서히 발생한다면 소비자가 알레르기, , 유발 단백질을 회피하기는 어렵게 된다 따라서. GM 식품은 그러한 가능성에 대해서 충분히 검증되어야 한다 이러한 시나리오의 가능성은 여러 이유 때. 문에 매우 낮다 그러나. GM 또는 비GM 식품에서의 이러한 시나리오의 회 피 가능성은 표시제 추적가능성 리콜 시스템 등이 효율적으로 운영될 때, , 매우 높아진다 그리고 소비자에게 큰 영향을 미치는 어떠한. GM 알레르기 유발물질이 규제과정에서 발견된다면 사전 경고문이 제품에 표기되거나 시 장에서의 판매가 금지된다.
일부 전통적인 육종기술보다 GM 육종기술에 의해 도입된 알레르기 단백 질과 변경된 알레르기 유발 물질의 위해성 평가가 용이하다 안전성 시험의. 표준 체계에 기초하여 알레르기 유발 가능성을 평가하는 방법이 있다 그러. 나 특정 시험의 가치에 대한 논란이 있다면 그것은 어떻게 개선될 수 있는 가? 이러한 시험은 지속적으로 평가되고 있는 중이며 그 개선사항은 과학적, 규제 문헌에서 고려되고 있다.
현재 소비되는 GM 식품에서 - 다수의 사람들이 7년 이상 소비하였음 - 특이할 만한 알레르기 유발 사례는 발견되지 않았다 이러한 사실의 의미에. 대해서는 독성 영양 효과와 마찬가지로 찬반 의견이 상존한다 위의, ( 5.2 참 고). 알레르기 반응의 민감성과 발생에 중요한 영향을 미치는 요인에 대한 지식이 상대적으로 취약하기 때문에 지속적으로 GM 작물로 만들어진 식품, 사료를 포함하여 모든 새로운 식품의 승인 과정에 신중을 기해야 한다.
도입된 DNA의 소멸 운명( ) (5.4)
재배된 작물로 만들어진 식품은 다량의 DNA를 가지고 있다. DNA는 모든 생명체에 있기 때문에 식품과 음료산업에서 사용하는 추출과 처리과정으로 는 제거되지 않는다 정제당과 정제유의 생산과 같이 일부 처리를 거쳐야만. 제품에서 DNA가 대부분 완전히 제거된다 열처리와 같은 다른 과정은. DNA 를 제거하지 못하지만 심각한 변성과 파괴를 일으킨다 생야채와 과일의 섭. 취 시에는 거의 완전한 형태의 DNA를 섭취한다.
식품의 다른 거대 분자와 마찬가지로 DNA는 장에서 분해된다 그러나 이. 러한 과정을 통해서 분해된 DNA의 유전적 정보가 100% 불활성화 되는 것 은 아니다 섭취된. DNA 조각은 소화계뿐만 아니라 혈관계를 포함한 몸의 다른 부위에서도 발견된다 장에는 섭취한 식품의 소화를 돕는 세균이 다량. 존재한다 이 세균은 주위 환경 소화계와 그곳에 있는 식품 으로부터. ( ) DNA를 획득할 수 있다 유전자 도입과 외부 유전자의 발현을 막기 위한 일련의 장. 벽이 발달되어 있다. 이 과정은 생물학적으로 매우 중요하다. (1) 세균은 가 가지고 있는 유전정보의 최소한 일부분을 사용할 수 있다 이 정
DNA . (2)
보가 선택적 이득을 제공한다면 새로운 DNA를 가지고 있는 세균의 비중은 크게 증가한다.
식품에 도입된 는 일반적인 식품의 와 동일한 소멸과정을
GM DNA DNA
거친다 활성이 제거되고 소화과정을 통해 점차 파괴된다 만약 세균. , . DNA 의 일부가 도입된 GM 작물로 만든 식품의 경우 일어나지 않겠지만 작물의, 가 장내 세균에 도입될 가능성이 높아진다 따라서 작물의 잠재적 위험
DNA .
에 대한 규제과정에서 최대한 위험 요소를 제거해야 할 필요성이 강조된다.
항생제 저항성은 항생제와 사료첨가용으로 이용될 뿐만 아니라 고도로 선 택된 야생의 미생물에 의해서도 널리 퍼지게 되었다 항생제 저항성을 보유. 한 세균 유전자는 통상적으로 GM 기술에서 선발을 위한 도구로 사용된다. 그러나 현재 대체 선발기술이 개발되고 있으며 이 방법을 사용함으로써, GM 식물 개발 과정에서 항생제 저항성 유전자 표지를 제거할 수 있다 항생제. 저항성 유전자는 식품으로 사용되는 GM 식물에서는 사용하지 않을 수 있다. 식물에서 항생제저항성 유전자를 사용하는 것은 그 잠재적인 영향에 대한 견해가 상이하기 때문에 논란이 되고 있다 의료용 또는 동물사료 첨가용 항. 생제 사용의 결과 항생제 저항성이 이미 만연되어 있기 때문에 GM 작물 또 는 식품으로부터 드물게 일어나는 유전자 이동이 별다른 의미가 없다고 하 는 과학적인 주장도 있다.
식품 사슬에 대한 GM 사료의 영향 (5.5)
사료는 관행 농업 뿐만 아니라 GM 기술로 개발된 주요 생산물이다 작물. 을 사료로 사용하기 위한 가공 과정은 DNA와 단백질과 같은 구성성분을 분 해한다 그러나 이러한 가공을 통해서 완전하게 그 기능을 상실하는 것은 아. 니다 대부분의. DNA는 장에서 분해된다 그러나 일부는 분해되지 않고 기능. 을 가지고 있게 된다 또한 닭과 가축에게 먹인 사료의 일부. DNA 조각이 혈액이나 기타 조직에서 발견될 수 있다는 증거가 있다.
그러나 식품과 사료 안전성 연구에서 GM 작물을 먹인 동물에서 생산된 우유 육류 달걀에서 도입, , DNA 또는 그 유전자 산물을 발견할 수 없었다. 특히 미국 캐나다 아르헨티나의 수백만의 사람들은, , GM 사료를 먹은 가축 으로 만든 식품을 7년 이상 먹고 있다 그럼에도 불구하고 부정적 영향이 보. 고된 적은 없었다 이와 유사하게 가축의 건강과 생산성에서. GM 사료의 부 정적 효과가 나타난 증거도 없었다.
그러나 영양 독성 차이에 대해 언급한 바와 같이 인체와 동물에 대한 부, , 정적 영향의 사례가 없다는 것이 GM이거나 비GM이거나 기존의 것이거나, 새로운 것이거나 그 어떠한 작물에 대해서도 가능성이 완전히 제외됨을 의 미하지 않는다 예를 들면 희귀하고 미미하거나 장기간에 걸친 부정적인 효.
과는 발견하기가 어렵다 따라서 판매 후의 감시와 감독이 반드시 필요하다. . 영양적 질을 크게 변경시킨 작물의 안전성 평가는 그에 대한 안전한 사용에 대한 지식이 부족하기 때문에 더욱 신중하게 검토되어야 한다.
작물의 환경적 영향 제 장
GM ( 6 )
오랜 기간 동안 GM 작물이 환경에 미치는 영향에 대해 염려해 왔으며 이는, 공개적인 자문에 반영되었다 환경에 대한 영향은 직접적 또는 간접적으로. 나타날 수 있다 간접적인 영향의 예로는. GM 작물을 재배함으로서 경작방식 과 농촌 경관이 바뀔 수 있다는 것이다 후자의 경우는 손해와 이득이 함께 있. 을 것으로 추측된다 현재 대부분의. GM 작물이 미국 캐나다 아르헨티나에, , 서 재배되고 있다 이들 국가에서 작물은 지리적으로 고립된 대규모 농장에서. 재배되었다 보다 최근에 중국의 소규모 경작자들도. GM 작물을 재배하기 시 작하였다 그곳의 상황은 영국이나 유럽 국가들의 특징인 시골의 많은 소규. 모 농장과는 다르다 그러한 규모와 농장 경영에서의 차이가 다른 국가에서. 의 GM 작물의 환경에의 영향에 대한 손해 이득 분석에서 고려되어야 한다/ .
식물의 환경 내 침입성 및 지속성이 증가할 것인가
GM ? (6.2)
규제 당국이 침입성(invasiveness)을 평가하는데 사안별 평가방식을 채택 하고 있지만, GM 작물이 전통적인 작물보다 자연서식지에서 보다 더 공격적 이 될 수 있다는 가능성을 고려하는데 영향을 미치는 2개의 모델이 있다 하. 나는 외래종 모델‘ (alien species model)’이다 이 가설은 도입된. GM 식물 의 약 0.1%(영국에 도입된 15,000개의 외래종의 15개가 문제 식물로 추정 된다 가 외래 식물 종의 침범의 속도가 너무 빠르기 때문에 해가 된다는 것) 이다 다른 하나는 작물 모델. ‘ (crop model)’이다 이는 적응성에 영향을 주. 는 GM 특성을 제외하면 GM 작물이 대체로 전통적인 작물과 같은 방식으로 행동할 것이라는 주장이다 전통적인 일년생 작물은 일반적으로 경작지 밖에. 서는 잘 번식하지 못한다 비록 탈출한 작물 종이 발견된다고 하더라도 그들. 은 지속적으로 번식하는 것이 아니라 매년 새로운 탈출자, ‘ (escapes)’가 생
기는 것이다 여러. GM 작물에 대한 상세한 실제 재배 실험에서 도입된 특성, 이 자연 서식지에서 그 식물의 적응성에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 조 사되었다 그리고 이들. GM 작물은 비GM 작물과 유사한 방식으로 행동한다. 우리는 식물 생활사의 어떠한 변화가 그것의 침입성에 영향을 주는지에 대해서는 전혀 모르고 있다 병충해 저항성 스트레스 내성 등의 형질이 도. , 입된 GM 작물의 경우 농업환경 외부에서 생존할 수 있는 능력을 대체할 수 있기 때문에 탈출의 잠재적 영향에 대한 더 많은 지식이 필요하다 부분적으. 로 성장속도 수명 식물 크기 식물종의 생존능력 등에 영향을 주는 특성에, , , 대한 유전적 변형이 식물의 - 나무 다년생 잡초 덩굴 식물, , - 침입성에 영 향을 주는지 알아야만 한다.
작물이 야생 생물에 독이 될 수 있는가 그 영향은 무엇인가
GM ? ? (6.3)
유전적 변형 또는 전통적 방식에 의한 작물 개량은 식물 독소의 함유량을 변화시키거나 야생 생물에 독소가 될 수 있는 새로운 성분을 만들 수 있다.
이러한 현상은 이상한 것이 아니지만 이러한 문제는 GM 작물의 상업적 이 용을 위한 위해성 평가의 핵심 사안이다 주요 해충이나 질병을 조절하기 위. 해 독소를 발현시키는 작물에서 위험이 발생한다 미국과 캐나다에서 일부. 해충저항성 작물이 농약사용을 크게 감소시켰다는 근거를 제시한다고 GM
할지라도 가까운 미래에 영국에서 GM 해충 또는 병저항성 작물이 상업적으 로 재배되지는 않을 것 같다 해충저항성의 효과를 결정하는 모든 시도에서. 작물 단독의 생태학적인 영향만을 고려하기보다 작물 농약 조합을 종합적으/ 로 판단할 필요가 있다.
심지어 특수한 종 특이적 독소를 생산하도록 만들어진 GM 식물이 때때로 목표 생물체가 아닌 야생생물에 독이 될 수 있다 그러나. GM Bt 식물의 독 소가 목표가 아닌 야생 생물체에 부작용을 미친 사례는 발견되지 않았다 이. 는 정기적으로 광범위 살충제가 사용되는 전통적인 작물과 비교했을 때 Bt 작물이 일반적으로 작물 내 (in-crop) 생물다양성에 이득이 된다고 주장하는 근거가 된다 그러나 만약. Bt 작물이 재배 과정에서 Bt 독소에 의해서 충분 히 조절되지 않은 목표 또는 2차의 해충을 조절하기 위해 살충제의 사용이
필요하다면 그 이득은 제한될 것이다 오히려 손해일 수도 있다( ). GM 작물 의 토양대사에 미치는 영향에 대한 연구에서는 토양 미생물 집단의 구조에 약간의 차이가 나타났다. 그러나 GM 작물이 장기적으로 토양의 건전성 에 부정적 영향을 줄 수 있는 확실한 증거는 아직 없다 작물을
(health) . GM
재배하는 토양에서 관찰된 토양 미생물 집단의 차이는 미생물 집단의 자연 적인 범위 또는 같은 작물의 다른 품종에서 관찰되는 변화의 범위 안에 있 다 그러나 이 모든 자료는 소규모의 단기간 연구에서 얻어진 결과이다 비. . 표적 생물에 대한 피해가 없다는 것을 증명하기 위해서는 더 광범위한 농업 적인 상황에서의 연구가 필요하다.
병해충저항성 작물의 재배가 장기간에 걸쳐 환경적으로 지속가능하다는 것을 증명하기 위해 필요한 정보의 양에 대해서는 과학적 이견이 있다 일부. 과학자는 농약 사용의 감소와 전통적 작물과 비교했을 때의 생물다양성의 증가라는 현재의 근거만으로도 부작용이 없다는 것을 증명하는데 충분하다 고 주장한다 반면에 어떤 사람들은 기본적인 기작에 대한 더 많은 이해의. 필요성을 주장하고 있다.
작물의 생물다양성에 대한 잠재적인 부작용의 대부분은 가역적이다
GM .
따라서 관련 생태계에 대한 영향을 연구하기 위한 소규모의 포장시험은 장 기간의 환경적 위험을 찾아내지 못한다 작물의 상업적 이용이 승인된 후에. 는 유럽연합에서 재배되는 GM 작물에 대한 감시체계가 생태학적 연관 자료 를 수집하기 위한 유용한 장치를 제공한다 이는. GM 해충저항성 작물의 비 표적종에 미치는 영향에 대한 이해를 높여 줄 것이다.
작물이 저항성 곤충 잡초 질병을 발생시킬 수 있는가
GM , , ? (6.4)
유전자변형을 포함하여 전통적 식물 육종의 핵심 목표는 병충해에 저항‘ ’ 성을 가진 작물 종의 개발이다 보통 이런 종의 광범위한 재배와 일정한 농. 약의 사용은 질병의 발생률을 감소시키고 잡초를 죽이며 표적생물체, , (target 해충 병원체 잡초 의 발생 또는 진화 다른 종에 대한 공격 농약에
organism, , , ) ( ,
대한 저항성 를 위한 강한 선발압력을 가한다 저항성 목표개체가 출현하는데) . 소요되는 시간은 독소의 특성과 노출 정도 목표개체의 생태 유전 교배 활동, , , ,
독성의 작용 기작 경작자가 수행한 작물 관리 기술의 효율성에 따라 다르다, . 단일우성 저항성 유전자 는 여러 유전자에 의해서 조절
‘ (single dominant) ’
되는 저항성에 비해서 덜 지속된다는 것이 현재의 지배적인 과학적 의견이 다 그러나. Bt 유전자와 같이 좁은 범위의 표적 곤충에 저항성을 나타내는 유전자의 도입은 특히 강한 효과를 나타낸다 그러나 유전자변형에 의해 저. 항성 유전자의 도입이 전통적 육종 방식에 의한 도입에서보다 저항성의 파 괴(breakdown)에 덜 민감할 것이라는 추측에는 적절한 이유가 없다.
유전자변형 또는 전통적인 육종기법에 의해서 저항성이 획득되었느냐에 상관없이 제초제저항성 작물과 연동하여 사용하는 다양한 제초제에 대해 저 항성을 갖춘 120종 이상의 잡초가 전 세계적으로 기록되어 있다 잡초는 밀접. 하게 연관되어 있고 재배된 제초제저항성 작물종과 쉽게 교잡되어 작물로부 터 직접적으로 내성 유전자를 획득할 가능성을 가지고 있다 그러나 잡초는 제. 초제에 노출되지 않는 한 어떠한 생태학적 또는 선택적 이익을 얻지 못한다.
그러므로 저항성을 극복하는 병원체 해충과 잡초의 변종 발생이 예상된다, 고 하더라도 저항성 도입이 전통적인 방법에 의한 것인지 GM 기술에 의한 것인지에 따라 양상이 다르게 나타날 이유는 없다.
그러나 유전자변형(GM) 작물이 잡초와 해충방제 전략의 공통적인 제초제 와 농약 예( , glyphosate와 Bt)에 저항성을 가지는 유전자를 사용하기 때문에 만약 일부 표적생물체가 그러한 화합물에 대한 저항성을 획득한다면 농업과, 생물다양성에 대한 영향은 매우 중요해 질 수 있다 환경에 대한 그러한 영. 향의 정도와 심각성은 정량화하기 어려우므로 논쟁의 여지가 많다.
제초제저항성 작물이 새로운 잡초관리 전략을 제공할 것인가? 그리고 예상 되는 긍정적 또는 부정적 영향은 무엇인가? (6.5)
유전자변형 제초제저항성(GMHT, genetically modified herbicide tolerant) 작물은 새로운 잡초관리 전략을 가능하게 한다 그 핵심은 기존에 승인된 지. 속성이고 독성인 제초제를 보다 환경적으로 안전한 새로운 제초제로 대체하 는 것이다. GMHT 작물은 제초제 처리 횟수를 줄이고 전통적 작물의 잡초 관리 강도를 완화한다 이는 작물 관리를 간소화하기를 원하는 경작자들에게.
아주 매력적이다 제초제 처리 시기를 늦출 수 있고 파종 전 잡초 관리를. , 생략할 수 있으며 잡초 발생을 좀더 오래 방치할 수 있다 비록 이러한 주, . 장이 추상적이며 소규모의 실험적 연구를 통해 증명되지 않았지만 생물다양, 성에 이익이 될 것이다 영국과의 관련성은 적지만 미국의. GMHT 작물의 경작지에서 경운(tillage)이 감소하여 결과적으로 환경적 이익을 제공한다는 증거가 발표되었다.
년간의 집약적 농업은 의심할 여지없이 농장의 생물다양성을 감소시켰 50
다 그러나 이러한 현상에서 제초제의 영향은 불분명하다 전통적 제초 방법. . 과 비교했을 때 GMHT 작물과 광역 제초제는 높은 효율성과 확실한 잡초 방제법을 제공한다 이는 잡초 종자의 수를 감소시키고 결과적으로 잡초의. 수를 더 감소시킴으로써 잡초에 의존하는 생활환을 가진 생명체의 생존이, 어려워지게 된다 현재. GMHT 작물의 잡초 집단에 대한 장기간 영향을 예 상할 수 있는 충분한 근거를 갖고 있지 않다 여기에서 가장 중요한 불확실성. 은 경작자가 이 기술을 재배지에 어떠한 방식으로 적용할 것이냐 하는 것이다.
영국의 GMHT 작물에 대한 농장규모영향평가(Farm Scale Evaluation)의 발표는 이러한 불확실성 중 일부를 밝힐 것이다 나머지는 불가피하게 의문. 으로 남겨질 수 밖에 없다 만약 두 개 또는 그 이상의 제초제저항성 작물을. 번갈아 가면서 경작한다면 문제는 더욱 복잡해진다.
제초제저항성을 제외한 어떤 새로운 특성이 중요한 환경적 영향을 미칠 것 인가 ? (6.6)
년 후에는 곤충 선충 곰팡이 세균 바이러스의 공격에 저항하는
10 , , , , GM
작물의 도입이 가능해질 것이다 모든 경우 농약 사용이 감소될 것이라고 우. 리는 예상한다 비표적 생물체에 대한 잠재적 부작용이 있지만 곤충 저항성. 의 경우에 상업적으로 재배되는 Bt 작물에 대한 현지 조사에서 어떠한 부작 용도 찾아내지 못했다 게다가 규제 승인이 필요하겠지만 저장기간 또는 영. 양적 품질을 개선한 GM 식품 사료 섬유가 수입될 것이다 그러나 그것은, , . 영국의 환경에 영항을 줄 것이라 예상되지 않는다.
앞으로 GM 작물의 상업화와 이로 인한 잠재적 환경영향에 대해 확실한
예측을 내리는 것은 더 어렵게 될 것이다 수평적 검토. (horizon scan)는 기 본 자료의 부족과 향후 대규모의 환경 영향을 평가하기 위해 필요한 포장부 터 경작지역에 이르는 다양한 수준의 모델의 결핍을 밝혀냈다 예견된 사안. 중 다수는 GM 작물에 한정되지 않으며 순수 과학적 요인보다는 경제적 사, , 회적 정치적 측면에서 유래된 것이다 최근의, . GM 작물 개발에 대한 연구는 비식용으로의 이용에 목적을 두고 있다 의약품 특수 물질 대량 화학성분. , , , 에너지를 위한 생물자원 등이다 이것은 재생 가능한 자원을 제공하고 신약. , 을 제조하며 그리고 농촌 경관과 경제를 변화시킨다 반대로 이러한 작물이, . 관리되고 경작하는 방식의 변화에 의해 야생에 원하지 않았던 영향이 나타 날 수도 있다 다른 장기간의 가능성은 열악한 환경조건 예 건조 열 염류. ( , , , 에 대한 내성 에서 작물 생산에 큰 도움을 줄 수 있는 특성의 개발이다 그) . 러나 이러한 작물은 잡초와 같이 그 환경에 성공적으로 적응하여 야생생물, 의 보존적 가치를 가진 지역을 경작지로 활용하도록 경제적 압력을 제공할 것이다 예를 들어 최적의 농장규모와 관련하여 사회경제적 정치적 측면에. , 서 부정적인 결과를 초래할 것이다.
작물이 영국의 농업을 바꿀 것인가 그렇다면 예상되는 결과는 무엇인
GM ?
가? (6.7)
비변형 작물을 재배하는 현대 농업이 영국의 생물다양성과 환경에 상당한 부정적인 영향을 주고 있다는 것은 잘 알려져 있다 농경지를 관리하는 방법. 에 의해 나타난 지난 세기의 큰 변화는 농경지에서의 식물 무척추 생물 조, , 류의 개체수와 다양성의 감소이다.
영국에서의 GM 작물의 상업적 재배는 각각 기술적 특성과 경작자 대중과, 정책입안자의 결정에 달려 있다 예를 들어 일부. GM 기술은 같은 면적에서 더 많은 생산량을 얻기 위해서 농업적 집약도를 증가시킨다 반면에 다른 특. 화된 GM 작물은 농경지의 다양성을 증가시킬 것이다 일부. GM 작물은 농 약 사용을 감소시키겠지만 나머지는 반대 효과를 가질 것이다.
각 GM 기술의 농업적 적용은 그것이 활용될 국가의 물리적 사회적 정치, , 적 요인을 세심하게 고려하여 반드시 사안별(case-by-case)로 검토되어야
한다 정책입안자들이 이러한 요인들과 새로운 기술이 어떻게 상호작용할 것. 인지 이해하고 있어야 환경적인 영향에 대한 예측이 가능할 것이다.
식물의 환경영향을 예측할 때 과학의 한계는 무엇인가
GM ? (6.8)
작물의 생태영향을 결정하기 위한 다양한 접근방법이 있다 이러한 방
GM .
법들은 비교할 형질에 대한 경험 어느 정도 또는 전체적으로 동등한 작물품, 종에 대한 경험 실험실 연구 또는 포장시험, , GM 작물에 대한 경험과 생태 학적 모델링 방법 등이다 실제로는 이러한 방법을 조합하여 사용하는 것이. 일반적이다.
현재 사용가능한 GM 작물의 증가에 의해 제기된 대부분의 환경적 문제점 은 전통적인 식품에서 제기되는 그것과 크게 다르지 않다. GM 작물과 전통 적인 작물의 경우 모두 복잡한 생태계 내에서의 생태적인 변화를 예측한다 는 것은 매우 제한적이다 이것은 광범위한 생태학적 사안과 농업의 여러 측. 면에 대해서도 적용된다 지식의 격차가 영국이. GM 작물을 승인하는데 영향 을 준다 즉 경작지 생태계에 대한 상세한 지식과 토양 생태학이 그것이다. , .
식물의 유전자 이동 확인과 영향 제 장
GM , ( 7 )
유전자 이동(gene transfer)은 한 개체로부터 다른 개체로의 유전자가 옮 겨지는 것이다 유전자 이동은 자연계에서 항상 일어나고 있다 유전자 이동. . 이 일어날 수 있는 방법은 여러 가지가 있다 그리고 그 영향을 막기 위한 다. 양한 자연적 장벽이 존재한다 이러한 방법들 중. GM 식물에만 한정되는 방법 은 없다 그러므로 전통적인 농업에서 발견된 증거의 상당수가 관련되어 있다. .
작물 품종 간의 유전자 이동 (7.2)
종자의 전파와 타화수분(cross-pollination)에 의해서 동종의 다른 품종 간에 유전자가 이동될 수 있다 상업적 규모로 재배되는 작물의. (GM, 비GM 에 상관없이 완전한 유전적 독립은 현재 가능하지 않다 그러나 현재 식품) . ,
사료 또는 공업용 기름의 목적으로 재배되는 유채의 경우처럼 유전자 이동 은 최소화될 수 있다 유전자 이동이 서로 다른 작물 품종에서 유지될 수 있. 는 수준은 서로 다른 농업 형태 간의 공존(coexistence) 가능성을 결정하는 데 중요하다 그러나 정책 결정은 궁극적으로 공존에 상당한 영향을 미칠 것. 이다 특히 관행작물이든 유기농 작물이든 비. GM 작물 또는 그 생산품 에서( ) 작물의 최대 허용한계치를 결정하는데 영향을 미칠 것이다 어떤 작물에
GM .
서는 격리 거리를 유지하고 더 중요하게는 종자를 통한 유전자의 이동을 줄, 임으로써 유전자 이동의 한계치(threshold)를 비교적 용이하게 유지할 수 있 다 그러나 다른 경우에는 특정 작물을 재배하거나 기존의 경작방식을 수행. 하는 것이 어려울 것이다 예를 들면. , GM과 비GM 유채를 같은 농장에서 재 배하는 것이다.
상업적 재배가 승인된 GM 작물의 유전자 이동은 발견이 가능하다 그러나. 승인되지 않은 GMO는 어렵다 만약 공통적으로 사용된 형질전환. DNA가 있 다면 유전자 이동은 발견될 수 있다 그러나 실제로 유전자변형이 적용된. 시료에서 발견하는 것은 매우 어렵다 아마 불가능할 것이다 검출방법은 매. . 우 정밀하지만 전체적으로 형질전환 물질이 없음을 보증할 수 있는 것은 아 니다. 반대로 위양성(false positive)은 형질전환 DNA가 없는 시료에서
가 검출되는 것이다
DNA .
유전자 축적(gene stacking)은 다른 변종끼리 수정하여 여러 특성을 나타 내는 유전자가 축적되는 현상을 말한다 이는. GM 작물에만 한정된 것은 아 니다 그러나 만약. GM 작물이 영국에서 상업적으로 재배된다면 유전자 축, 적의 잠재적 영향에 대한 평가가 규제에서 중요한 고려사항이 될 것이다 의. 약품 생플라스틱 생물 연료와 같은 비식용 및 비사료 생산품을 생산하기, , 위한 GM 작물은 모든 GM 작물이 사안별로 평가되어야 하는 것처럼 또 다 른 규제를 받게 될 것이다 식품이나 사료 작물로 유전자 이동을 예방할 수. 있도록 설계되고 예방될 것이다.
생산과 공급 체계에서 유전자 이동의 양을 초기에 평가하기 위한 분석법, 표본채취 방법 등과 함께 농업 시스템에서의 종자 확산 기작과 관리에 대한 더 많은 정보가 필요하다 장기적으로는 유전자 봉쇄. (containment) 방법이 개발되어서 유전자의 이동을 크게 줄일 것이다.
작물에서의 잡초와 야생 근연종으로의 유전자 이동
GM (7.3)
작물과 교배가 가능한 야생 근연종 또는 잡초로의 유전자 이동이 일 GM
어날 수 있다 타화수분은 종간의 근접성과 그 밖의 다른 조건에 따라 발생. 할 수 있다 그러나 핵심적인 사안은 교잡된 식물의 생존 성장 재생산이 가. , , 능하여 유전자가 성공적으로 이입(introgression, 안정적으로 새로운 집단을 형성하는 것 되는가이다 교잡은 농업환경에서 유전자의 전달을 촉진시킬 것) . 으로 보인다 그러나 야생에서는 적합하지 않다 유채와 사탕무의 연구로 뒷. . 받침되는 일반적인 견해는 농경지 안에서는 교잡이 가능하다고 할지라도 준 자연 서식지(semi natural habitat)에서 이동된 유전자는 발견되지 않거나 발견이 불가능했다는 것이다 게다가 어떠한 작물과 야생종 간의 교잡종이. 영국의 야생에서 발견된 적은 없었다.
현재 농업 방식에서 120개 이상의 비GM 제초제저항성 종이 지난 40년 동안 전 세계에서 나타났다 모든 경우는 아니지만 대부분 그러한 식물은 농. 업 환경에서 벗어났을 때 적응에 불리한 입장에 놓이게 된다 이러한 불리함. 은 GM 식물의 실험에서도 찾을 수 있었다 다양한 제초제저항성 품종의 재. 배가 가능한 캐나다에서 저항성이 잡초로 전달되거나 한 품종에 축적되는 몇 가지 사례가 있었다 그러나 제초제저항성 작물이 세심하게 관리된다면. 제초제저항성 잡초 발생을 늦추거나 예방할 수 있다.
해충과 질병 저항성에 관련된 유전자는 식물군의 지역적 확장을 유도하는 제초제저항성 유전자보다 더 큰 잠재적 문제점을 가지고 있다 그러나 이러. 한 경우에서의 그 집단의 성장률 증가를 방지할 수 있는 다른 자연적 제한 요인이 있다 전체적으로 전통적 육종 방법으로 작물에 도입된 병충해 저항. 성 유전자는 준자연 서식지에서 야생종에 대한 침투를 일으키지 않았다.
그러나 유전자 이동의 잠재적인 결과와 잡초 또는 야생근연종의 적응에 대 한 특정 형질의 효과에 대해 이해하는 것이 진행 중인 연구의 주요 목표이 다 또한. GM 작물로부터의 유전자 이동을 억제하는 기술이 제안되어 왔다.
식물의 유전물질이 토양 미생물로 전달될 수 있는가
GM ? (7.4)
대부분의 식물 DNA는 부패과정을 통해 자연적으로 분해되지만, 식물 가 환경 미생물로 이동하여 발현될 수 있다는 가능성이 있다 식물의
DNA .
유전자가 세균의 진화 과정에서 성공적으로 자리 잡았다는 어떠한 증거도 세균 유전자의 염기서열로부터 도출된 적이 없다 그러나 현재 사용되고 있는. 세균 유래의 도입유전자(transgene)는 보통의 식물 DNA보다 토양 세균으로 이 동될 가능성이 높다 그러나 실제 조건에서 이러한 전달을 관찰한 사례는 없다. . 포장 조건에서 그 현상을 시험하기 위한 제한적인 도구와 시도들은 있었다.
현재 도입된 유전자는 대부분 세균에서 유래된 것이다 그러므로 이미 다. 른 세균으로부터의 유전자 이동을 통해 그러한 외래유전자를 보유한 세균에 는 큰 영향이 없으며 박테리아 DNA와의 유사도에 따라 그 유전자를 획득할 기회가 높아질 수 있다 세포 소기관 엽록체 에 외래유전자를 삽입할 경우에. ( ) 는 유전자 카피 수의 증가 핵( DNA의 1~2개에 비해서 세포 당 수백 개 와) 원핵세포의 유전자 구조의 유사성으로 인해 수평유전자이동(HGT,
의 기회가 높아지게 된다 도입유전자
horizontal gene transfer) . (transgene) 를 주의하여 설계한다면 수평유전자이동의 가능성은 크게 줄어들게 된다 앞. 으로는 삽입된 유전자가 자연계에 존재하지 않는 단백질을 합성할 수도 있 다 비록 그 유전자가 세균에 전달될 가능성은 희박하지만 그 효과는 대표. , 적인 세균을 대상으로 확실하게 확인되어야 한다.
다른 미생물 곰팡이나 원생동물 에 대한 수평유전자이동은 세균만큼 많이( ) 연구되지는 않았다 세균과 마찬가지로 이동율이 제로가 아니라는 몇 가지. 증거가 있다 이들은 진핵생물이기 때문에. GM 식물에서 사용된 도입 유전자 의 발현가능성을 집중적으로 검토해야 한다.
처음에 유전자가 이동되면 하나의 미생물 세포에만 영향을 준다 이는 도. 입 유전자를 수용한 생물체가 미생물 집단에서 우점종이 되게 할 수 있는 큰 장점을 제공하지 못하는 한 아무런 생태학적 영향이 없다. GM 작물에서 사용되는 대부분의 유전자는 그러한 장점을 제공하지 못한다 도입 유전자가. 미생물 내에서 발현될 수 있는지 그리고 미생물에 이점을 줄 수 있는지에,
대해서 평가되어야 한다 몇몇 경우 이에 대한 직접적인 평가가 필요하며 효. 율성 높은 방법들이 유전자 활성 및 그 대사 작용에 따른 예상하지 못했던 현상들의 탐색을 위해 사용될 수 있을 것이다 만약 그 결과가 양성으로 나. 타난다면 이후의 고려는 반드시 잠재적 영향에 대해서 집중되어야 한다 만, . 약 수용체가 정해졌다면 도입유전자가 미생물에서 발현되었을 때 예상되는, 피해를 회피할 수 있는지에 대해서도 고려하여야 한다 이 평가와 관련하여. 불가피하게 약간의 불확실성이 있다 현재의 미생물 생태에 대한 이해만으로. 는 유전적 혼란의 영향에 대한 정확한 예측은 불가능하며 그것이 정상적인 농업활동에 의한 자연적인 유전적 진화과정인지 새로운 미생물의 확산에 의 한 것인지에 대해서도 알 수 없다 미생물 군집의 기능이 정상적으로 회복된다. 는 것은 경험상 알고 있지만 미생물 생태에 대한 더 깊은 이해가 필요하다.
토양미생물의 복제원점(replication origin)과 전위장소(transposition site) 와 유사한 벡터 DNA를 제거하고 가능하면 비세균적 특징을 가지는, DNA를 도입하는 방법을 이용함으로써 GM 식물로부터 토양 미생물로의 유전자 이 동과 발현가능성을 줄이는 것이 중요하다.
식물의 유전적 물질이 바이러스로 전달될 수 있는가
GM ? (7.5)
년부터 수천 개의 식물이 만들어졌는데 대부분 바이러스 유래의
1986 GM
단편이 다른 비 바이러스 유래의 도입유전자의 발현을 조절한다 바이
DNA .
러스 병에 대한 저항성 식물을 만들기 위해 작은 바이러스 DNA 서열을 도 입시킨 수백 종의 GM 식물이 만들어졌다 이런 접근 방식은 선택적이며 측. 량 가능한 환경적으로 지속가능한 작물보호 방법으로 인정되어 왔다 전통적. 으로 바이러스 병을 막는 다른 방법은 매개원이 되는 곰팡이나 무척추 동물 을 농약으로 방제하는 것이었다.
여러 GM 바이러스 저항성 작물이 최근 7년 이상 여러 국가에서 대규모로 상업적으로 재배되어 왔다.
년부터 시작한 실험실과 온실에서의 연구는 일정한 유전적 결함을 가 1994
진 돌연변이 바이러스가 GM 기주식물부터 재조합을 통해 필요한 염기서열
을 받아들임으로써 야생 표현형을 회복할 수 있다는 사실을 밝혔다 상세한. 연구가 GM 식물로부터 바이러스로의 실제 조건하에서 유전적 물질의 전달 을 관찰하기 위해 이루어졌다 그러나 발견된 것은 없었다 이러한 연구는. . 파파야 호박과 고구마를 포함한 다수의 상업적으로 재배되는, GM 작물에 대 해서도 이루어졌다 만약 그러한 전달이 발생한다면 잠재적 영향에 대해 각. 바이러스 저항성 GM 종의 사안별 평가가 이루어져야 한다.
새롭게 발생한 식물 바이러스는 표준적으로 널리 알려진 방법으로 방제가 가능하다. 1970년대부터 온실 토마토와 같이 바이러스에 감수성이 높고 부 가가치가 높은 작물에 의도적으로 병원성이 약한 바이러스를 감염시켜 유사 한 바이러스로부터 작물을 보호하는 방법이 널리 이용되어 왔다 이러한 방. 법은 GM에 비해 유전적 재조합을 통해 새로운 바이러스 종이 생길 수 있는 더 많은 기회를 제공할 수 있다.
바이러스 유전물질이 전달되어 공격성을 가진 바이러스가 발생하는 것은 이론적으로는 가능하지만 그 가능성은 매우 희박하며 시험되고 승인된, GM 식물에서 발생한 선례가 없다 이것은 빠른 돌연변이 선발 게놈 재조합 유. , , , 전물질의 교체 등이 자연계에서 일상적으로 일어나기 때문이다 따라서 바이. 러스에 유익한 어떤 새로운 유전적 형질은 자연적인 감염이나 복합감염 등 을 통해 수백만 회의 진화를 거쳐 선발되었다고 보는 것이 당연하다.
그럼에도 불구하고 바이러스 유래의 DNA를 포함하는 도입유전자 설계 시 이론적 위험을 최소화하기 위한 여러 실질적 권고가 만들어질 수 있다.
결론
새로운 기술은 항상 불확실성을 가져오고 기존 지식과의 새로운 틈새를 만들어낸다 불확실성과 해석의 다양성은 과학의 발전과 새로운 과학적 가설. 이 정형화되고 증명되도록 촉매를 제공하는 핵심요소이다 과학의 또 다른. 역할은 불확실성에 대해 정직해지고 어떤 결론에 대한 증거들의 질 또는 중 요도를 판단할 수 있게 하는 것이다 도전은 과학적 절차의 핵심이며 추론. 은 더욱 그러하다 과학적 해석에 이견이 있을 때 논쟁을 해결 (speculation) .
하는 방법은 현실로 돌아와서 더 나은 도구와 아이디어를 통해 그것을 검증 하는 것이다.
우리는 모든 것을 알 수 없다 그리고 만약 우리가 지식의 틈새 때문에 마. 비되어 있다면 우리는 절대로 어떠한 새로운 것을 얻을 수 없다 과학의 역. 설 가운데 하나는 우리가 많은 것을 배울수록 때때로 불확실성에 대한 인식 이 커진다는 것이다 동시에 역사의 교훈은 때때로 우리가 단지 의학적 환. , 경적 사회적 또는 비용 측면만을 고려하여 별 생각 없이 새로운 기술을 개, 발해 왔다는 것이다 개인으로서 그리고 사회의 일원으로서 우리는 불완전한. 지식과 불확실성에 대해서 책임감을 가지고 탐구해야만 한다.
우리는 과학 집단과 일반 대중이 우려하는 문제에 대해 증거에 근거하여 검토해 왔다. GM은 많은 부분에서 전통적인 육종과 유사하므로 이것이 비교 를 위한 유용한 출발점이 된다고 말하는 사람들이 있다 반면에 이러한 접근. 방식은 GM과 비GM의 차이를 줄여서 말하는 것이며 기술이 상대적으로 새, 롭고 우리가 아는 것은 너무 적으며 불확실성이 매우 크고 현재로서는 안, , , 전하다고 보기에는 너무나 많은 지식의 격차가 있다고 말하는 사람들도 있 다 우리는 위원 토의에서 나온 이러한 주장에 직면하였다 그러나 우리는. . 이것을 뛰어넘고 전진해야 한다 그리고 우리가 개발하고 사용하는 체계가. 이를 해결하는 데에 도움이 될 것이라고 믿는다 해롭다는 증거가 없다는 것. 이 해롭지 않다는 것을 말하지는 않는다 무엇이 위해성의 증거인가. ? 그리고 무엇이 위해성의 부재에 대한 증거인가? 우리는 고찰에서 다뤄질 사안의 각 각에 대해서 이것을 찾아보았다.
기술의 신뢰성은 많은 사람들의 공통적인 관심사다 무엇이 우리의 대
GM .
답인가? 부정확성과 불확실성은 전통적인 육종과 GM 식물 육종의 공통적인 문제라는 것은 확실하다 각각의 경우에 식물종과 식품이 안전하게 만들어졌. 다는 것을 적합하고 확실하게 검증할 시험이 필요하다. GM 작물과 GM 식 품에 관한 시험은 매우 다른 유전적 배경에 위치한 유전자의 독특한 능력에 의해서 발생하는 의도하지 않은 잠재적 효과를 측정한다는 점에서 중요하다.
그러므로 유럽연합에서 시행중인 규제체계가 높은 수준의 조사를 요구하고, 관행 육종으로 생산된 작물에 대해서는 불가능할 정도로 정확하고 강력한 분석도구를 요구하는 것은 적절한 것이다.
생물 연구자와 식물 육종가에 의해서 보편적으로 받아들여지고 있는 관점 은 현세대의 식품 및 사료용 GM 작물의 평가에 대한 EU의 규제체계는 지 속적 적용될 경우 건전하다는 것이다 이에 만족하지 않는 사람들의 문제 제. 기는 이 체계의 발전에 중요한 요소가 된다 규제 평가는 그 기술의 발전과. 이해와 지식의 발전에 따라 도전에 직면한다 효과적인 위해성 평가가 수행. 되도록 연구가 뒷받침되는 것은 중요하다.
인간의 건강에 대해서 현재까지 상품화된 GM 작물종이나 그것으로 만든 식품이 독성을 나타내거나 알레르기나 영양결핍을 초래했다는 증거는 없다, . 그렇다면 이것에 대한 증거는 무엇인가? 기본적인 논쟁은 상용화에 앞서 제 품에 대한 분자생물학적 시험이 이루어졌다는 것과 개발자가 규제 요건을 충족시키기 위하여 수행한 시험 전 세계적으로 오랜 기간 동안 많은 사람들, 에 의한 광범위한 사용 그리고 위험에 대한 증거의 부재가 안전성에 대한, 중요한 경험을 제공한다는 것이다 여기에 만족하지 못하는 사람들은 아직. 우리가 알레르기에 민감성을 띠게 하는 요인에 대해 정확히 이해하지 못하 고 있다는 점과 구조적인 감독체계 및 판매 후 감시가 이루어지지 않고 있 다는 문제점들을 지적하고 있다 균형적인 관점에서 우리는 현재 판매되는. 식품의 인간의 건강에 대한 위험이 매우 낮다고 결론지었다 그러나
GM .
은 위해성 관리에 있어서 잠재적인 도전을 받고 있으며 이런 상황은 앞 GM
으로 개발되는 작물에 따라 더욱 도전적이 될 수도 있다 따라서 안전성 평. 가 기술 효과적인 감독 및 표시 제도는 계속 발전되어야 하며 효율적인 회, 피 전략도 수립되어야 한다.
연구결과에 따르면 형질전환 DNA와 비형질전환 DNA가 인간에게 섭취될 경우 같은 분해과정을 - 대부분 장에서 분해됨- 거치게 된다 도입유전자가. 소화기관 내에서 발견되는 세균과 공통의 서열을 공유하기 때문에 장내 세 균에 수평유전자이동 을 허용할 가능성이 있다는 것은 흥미롭지만 아직 증‘ ’ 명되지 않았다 현재까지 수행된 소수의 연구 결과에서 유전자 이동이 자연. 상태에서 발생했다는 보고는 없으며 이런 현상이 발생하기 위해서는 일련의, 자연적 장벽이 극복되어야만 한다. GM 동물 사료에 대한 여러 연구는 GM 사료를 먹인 동물에서 얻은 우유 육류 또는 달걀에서 도입유전자 또는 유전, (
자 산물 를 발견할 수 없다는 사실을 밝혔다) .
환경적 측면에서 영국은 많은 소규모 농장이 농촌에 산재해 있는 경관으 로 특징지어지며 따라서 농장의 생물다양성은 여기에서 살고 있는 식물과 동물의 중요한 부분을 형성하고 있다 우리는 전통적인 집약적 농업이 적당. 한 가격으로 적절하게 식품을 공급해 왔으나 환경적인 측면에서 상당한 비, 용을 지불해 왔음을 알고 있다 이에 대한 배경지식들이 영국의 상업적. GM 작물 도입이 신중히 고려되고 GM이 강하게 규제되는 원인이 된다 제초제저. 항성 사료용 사탕무 유채 옥수수가 도입을 검토하는 첫 번째 작물들이다, , .
위의 세 가지 작물을 포함하여 몇몇 GM 작물에 대한 상세한 포장실험은 제초제저항성 유채와 사탕무가 농업환경에서 잡초성이 높음에도 불구하고 영국 농촌에 침입하거나 문제성이 있는 식물이 될 가능성은 매우 희박함을 증명하였다 또한 그들이 야생생물에 독성을 띠거나 토양 집단의 기능에 부. 분적으로 영향을 주어서 토양구조를 혼란시킬 가능성 또한 희박하다.
우리는 특정한 작물에 대한 유전자 이동의 정도와 경향에 대해서 알고 있 다 영국에는 옥수수 야생종이 존재하지 않고 사탕무와 유채는 존재한다 그. , . 러나 포장 연구를 통해 준자연 서식지에서 야생종과 이들 작물 사이에는 유 전자 이동이 거의 일어나지 않는다는 것이 밝혀졌다 집단의 유전자 빈도는. 그것이 어떠한 선택적인 이득을 가지고 있느냐에 달려 있으며 마찬가지로, 교잡의 빈도도 중요하지만 이 확률은 매우 낮다 그러나 잡초나 야생종의 적. 응성에 영향을 주는 특성은 향후 연구에서 매우 중요한 목표가 될 것이다.
식물과 토양세균 또는 바이러스 간의 수평유전자이동의 단서를 포착 GM
한 연구는 없었다 만약 수평유전자이동이 일어난다 하더라도 그 가능성은. 매우 낮을 것이다 곰팡이나 원생생물 등 다른 미생물로의 수평유전자이동의. 가능성은 기존에는 잘 연구되지 않았지만 앞으로의 연구에서 중요한 분야로 서 철저히 연구되어야 한다.
집약적 농업은 의심할 여지없이 영국에서의 최근 수십년 동안 경작지의 생물다양성 감소를 초래하였지만 제초제의 역할은 확실하지 않다 우리는 아. 직 GM 제초제저항성 작물의 잡초 집단과 야생에 대한 장기간에 대한 영 향이 무엇인지를 예측할 수 있는 만족할 만한 단서를 얻지 못했다 다른 사.
안들 보다 특정한 작물의 경우에 아마 가장 심각한 손해를 일으키게 될 것 이다 중요한 불확실성은 어떻게 경작자들이 이 기술을 농지에 적용하는가이다. . 영국의 GM 제초제저항성 작물의 농장규모영향평가 결과는 이러한 불확실성의 일부를 해소해 줄 것이다 이 결과는 올해. (2003년 가을에 검토될 것이다) .
도입되는 식물과 형질이 늘어날수록 복잡성과 불확실성은 증가할 것이다.
이 분야에서 우리의 지식의 틈새는 다음과 같다.
식물 생활사의 변화가 적응성에 어떤 영향을 줄지에 대한 정확한 이해가 없다 우리는 적응성에 영향을 줄 수 있는 특성 이를테면 성장속도 수명. , , , 식물 크기 또는 잠재적으로 보다 침입성을 가진 생활사를 가진 생물종의 생, 존 나무 다년생 풀 덩굴 식물 과 같은 요인들에 의해( , , ) Japanese knotweed 와 철쭉의 경우와 같이 침략성이 있는 문제 식물이 생길 수 있는지에 대해 서는 아직 모르고 있다.
병충해 저항성과 관련된 유전자가 GM 작물에 의해 도입되었을 경우에는 제초제저항성 유전자보다 식물 집단의 지역적인 확산을 더욱 유도하는 측면 에서 잠재적인 문제가 크다 그러나 그러한 경우에 집단의 성장률의 증가를. 방지할 수 다른 자연적 특성이 존재한다 병해충저항성에 관련된 유전자가. 전통적인 육종방식으로 작물에 도입되면 준자연 서식처에서 야생종의 침입 이 이루어지지 않는다 이것은 연결의 지속성과 관련이 있을 것이다 즉 작. . 물과 야생종의 잡종은 도입유전자 뿐만 아니라 농업 외 환경에서는 경쟁력 이 떨어지는 작물 유래의 다른 모든 유전자도 함께 물려받기 때문이다.
작물이나 야생근연종의 유전자 축적(gene stacking)은 영국에서는 먼 미 래에나 가능한 일이다 그러나 만약 발생한다고 하더라도 캐나다 제초제저항. ( 성 유채가 있었음 그것은 의도하지 않았고 연구되지 않은 유전자 조합을) , 가진 식물이 추가되는 것이다 그러한 우발적이고 비의도적인 산물들의 생태적. 특성 을 미리 예측함으로써 규제 체계에 대한 과학적 자료를 제공할 수 있을 것이다.
의 환경적 영향을 평가하는 광범위한 도구들이 있지만 주어진 생태계 GM
의 복잡성을 고려할 때 우리가 모든 것을 정확히 예측하거나 필요한 모든 질문들을 생산해 낼 수 없다는 것을 인정해야만 한다 환경영향에 대한 평가. 를 위한 사안별 접근방식은 적절한 해결책이 될 때까지 지속되어야 한다.
