포스트 코로나 ‘마이크로바이옴’이 뜬다 (2)

포스트 코로나 ‘마이크로바이옴’이 뜬다 (2)

포스트 코로나 ‘마이크로바이옴’이 뜬다 
(1)마이크로바이옴이란
(2)기초 산업으로서 역할
(3)헬스케어 산업 탈바꿈
(4)맞춤의학 시대의 도래
(5)경남의 현황과 전망은

농·축·수산 분야 마이크로바이옴은 건강한 생명을 유지하기 위한 기초산업으로 의미가 크다. 사진은 토양 속에서 자라고 있는 다양한 식물 모습과 흙.

과학기술이 크게 발달한 현재에도 인간은 생명을 유지하기 위해 동·식물에 식량을 의지하고 있다.
대한마이크로바이옴협회에 따르면 의학발달에 의한 질병의 예방과 치료가 노화를 지연시킴으로써 인간의 평균수명이 증가하고 건강이 증진됐다.
하지만 많은 연구에서 인류의 건강 개선과 수명 연장은 식량 생산증가로 인간의 영양상태가 좋아져 가능했다는 분석도 나오고 있다.
이에 따라 건강한 생명을 유지하기 위한 기초산업으로 농·축·수산 분야 마이크로바이옴의 의미는 크다.

◇식물 마이크로바이옴=건강한 토양의 흙 속에는 많은 유익한 미생물이 살고 있다. 미생물은 질소, 인산, 칼륨 등 비료가 되는 성분을 포함하고 있기 때문에 죽더라도 영양분은 농지로 환원된다.
유익한 미생물이 많을수록 비옥한 토양으로 농사에 도움이 되는 것이다.
이처럼 식물 마이크로바이옴은 식물 내부와 주변에 미생물이 살면서 식물의 생육에 큰 영향을 미친다.
식물, 환경 및 식물과 연관돼 있는 미생물 군집의 총합으로 정의된다. 식물과 긴밀하게 상호작용하면서 생육을 촉진해 토양환경을 조성하고 중금속 농약 등에 오염된 토양 오염물질을 정화한다.

또 가뭄, 저온·고온 등 외부 스트레스 저항성을 키우며 해로운 병원균의 침입을 막을 수 있도록 면역력을 증가시킨다.
이에 지구 온난화로 촉발된 지구 생태계의 파괴와 변화를 제어하는 하나의 수단으로 마이크로바이옴 농업기술은 탄소저감·탄소중립 정책에도 부합되는 도구 중의 하나가 될 수 있다는 평가를 받고 있다.

현재 식물 마이크로바이옴 연구는 초기 단계이다.
하지만 지속적인 연구를 통해 딸기, 수박, 토마토, 파프리카 등의 채소류와 사과, 배 등의 과실류에 미생물비료(마이크로바이옴 팜)의 상호작용을 이용하면 당도, 착색, 저장성 등 작물 생육 최적화에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.


최근에는 토양 및 작물환경의 전체 미생물 군집을 분석하는 메타유전체 연구가 생물 정보학 기반 NGS 기술 및 DNA 엽기서열 정보 분석의 도입으로 연구가 활발히 진행 중이다.
특히 식물 마이크로바이옴의 사업화를 촉진시킬 새로운 영역이 탄생했는데 바로 식물공장과 ICT-스마트팜에 마이크로바이옴 기술의 접목이다.
토양 1g당 1만종 이상의 세균과 100억개 이상의 균총이 존재하는 노지재배에서는 유익 미생물에 의한 식물재배의 조절이 쉽지 않다.

그러나 식물공장과 스마트팜에서의 수경 및 토경재배는 유익 미생물의 조절이 용이해 기능성 물질이 다량 함유된 고품질 농산물을 저가로 연중 생산이 가능해진다.

농업 현장에서는 식물공장에서 수경재배시 마이크로바이옴 기술과 영양물질, LED 등으로 제어된 기술은 사포닌 함량이 3배 이상 증가된 새싹삼을 재배할 수 있는 스타트업 기업이 탄생하고 있다.
이들 고사포닌 새싹삼 소재는 기능성과 생산비용 측면에서 경쟁력 우위 확보가 가능해 액상과 분말 상태를 소재화 한 후 식약처에 등록시키고 이 소재를 활용한 다양한 건강식품, 화장품 및 의약품 부형재로 사업화하는 바이오기업들이 나오고 있다.

◇농·축·수산 마이크로바이옴=농·축·수산 마이크로바이옴이란 화학비료, 합성 농약 등 합성물질의 사용을 최소화하고 작물과 가축을 건강하게 키우기 위해 생육환경을 최적화시켜주는 역할을 하는 인위적으로 배양한 미생물을 말한다.

농·축·수산 마이크로바이옴은 채소 과일 등 식물의 토양개량, 유기물 분해 촉진, 작물의 생육 촉진, 식물 병해충 방제, 제초, 작물생산성(당도, 착색, 저장성) 향상과 소, 돼지, 닭 등 가축 생산성 향상, 축사 및 양계장 악취제거, 면역력증가, 산란증가 등으로 안전한 먹거리 제공 및 지속 가능한 생태 보전농업을 가능하게 해준다.
농·축·수산 마이크로바이옴의 유익미생물은 이용가치가 높은 천연자원으로 사용법을 준수해 꾸준히 사용하면 효과를 많이 볼 수 있다.

우리나라도 친환경 농업으로의 전환에 따라 농·축·수산 마이크로바이옴 제품의 수요가 증가하고 있다.
농·축·수산 마이크로바이옴 산업은 고성장산업, 미래 성장동력산업으로 국가적 차원의 지속적인 지원 및 육성이 필요하다.
실제 경북 영주시는 국내 최초로 마이크로바이옴 도시를 선언하고 연구에 매진하고 있다.
영주 사과 등의 농산물에 마이크로바이옴 기술을 적용해 고품질 농산물을 생산하고 이들 소재로부터 다양한 바이오제품을 개발 및 생산해 산업화를 촉진시키는 마이크로바이옴산업클러스터를 의욕적으로 조성 중에 있다.
이와 같이 딸기, 파프리카, 수박, 매실, 배등의 과채류에 마이크로바이옴의 맞춤형 실용화기술이 적용되면 당도, 착생, 저장성, 기능성물질 등에 긍정적 효과가 기대되고 있다.

김영훈기자 hoon@gnnews.co.kr

대한마이크로바이옴협회·진주바이오산업진흥원·경남일보 공동기획

미생물을 활용하면 작물이 생육할 수 있는 최적의 환경을 만들 수 있다. 사진은 사과 재배 모습.

가축을 건강하게 키우기 위해 생육환경을 최적화시켜주는 역할을 하는 것이 마이크로바이옴 농업기술이다. 사진은 축사 모습.

농·축·수산 분야 마이크로바이옴의 기능

양계산업에서 마이크로바이옴 농업기술을 활용하면 건강한 사육이 가능하다.

출처 : 경남일보 - 우리나라 최초의 지역신문(http://www.gnnews.co.kr)