내년부터 유전자변형감자가 수입된다고 합니다. (뉴스 클릭) GMO 문제는 찬반 양측의 입장이 첨예하게 달라 잘 대화가 되지 않기에 논란이 좀 있을 듯하네요. 그럼 일단 이번 GM 감자(심플롯사의 SPS-E12)에 대해 좀 알아야 하지 않겠습니까? 그래서 간단히 이번에 수입된 GM 감자가 어떤 것인지 간단히 이야기해보려고 합니다.


1. 이종교배가 없는 유전자 변형입니다.


GMO에 대한 가장 큰 거부감은 서로 다른 생물종의 유전자를 서로 섞는다는 것이었죠. 하지만 이번에 수입되는 E12 품종은 소위 innate 품종입니다. Innate 품종이라고 하는 건 다른 종의 유전자나 DNA를 가지고 있지 않기 때문이죠. 감자의 RNA를 이용해서 감자의 DNA에 살짝 변형을 준 것입니다. 이런 기술을 RNAi(RNA 간섭, RNA interference)라고 하죠. 2006년 노벨생리의학상이 이 기술과 관련이 있고 세계적인 과학자 서울대 김빛내리 교수님이 이 분야의 선도적 연구자이시죠. 이번 품종에선 4개의 유전자(Asn1, Ppo5, PhL, R1) 발현을 억제했는데 그로 인한 특징은 아래와 같습니다. 


아무튼 이 기술은 double strand RNA를 감자에 넣어 감자의 유전자 발현을 억제하는 것인데 여기에 Agrobacterium tumefaciens-mediated plant transformation 기술이 사용됩니다. 정확한 방법은 더 찾아봐야겠지만 일반적으로 뿌리혹 박테리아인 Agrobacterium tumefaciens 를 식물과 접촉시켜 double strand RNA를 감자 유전체에 집어 넣는 것이죠. 식물은 세포벽이 두꺼워서 DNA나 RNA를 집어 넣기가 매우 힘든데 Agrobacterium tumefaciens 의 Ti plasmid를 이용하면 T-DNA 복합체를 만들어 식물세포의 핵에 집어 넣을 수 있습니다. 회사에서는 플라스미드 일부가 남아 있지 않다는 것은 서던 블롯으로 확인했다고 합니다. 출처는 여기 클릭) 

Ref. The Arabidopsis Book 15: e0186. 2017 (http://www.bioone.org/doi/full/10.1199/tab.0186)

2. 튀김시 발암물질(발암가능물질?) 생성을 줄이는 감자입니다. 


감자튀김을 만들 때 자주 문제가 되는 것이 아크릴아마이드의 생성입니다. IARC 발암물질 2A군에 올라있는 물질이죠. 이 아크릴아마이드는 아스파라긴이라는 아미노산과 카보닐기 함유 물질의 반응으로 생성됩니다. (위 링크한 기사에서는 아스파라긴산이라고 되어 있는데 아스파라긴이 맞습니다. Asparagine과 Aspartate, 또는 Aspartic acid를 헷갈리는 분들이 많습니다.) 그래서 감자의 Asn1 유전자(Asparagine synthetase 1) 발현을 낮춰서 아스파라긴의 생성을 줄임으로써 아크릴아마이드의 생성을 줄이게 됩니다.


3. 검은 반점을 줄이는 감자입니다.  


감자를 깎아 놓으면 검게 변하는데 이런 현상은 폴리페놀이 산화되면서 생기는 것입니다. 특히 이런 멍이든 감자를 튀기면 검은 반점(black spot)이 생기는데 소비자들은 곰팡이가 설어 있는 것으로 오인하기도 합니다.(기사 클릭) 이번에 허가된 E12 감자는 Ppo5 유전자 (polyphenol oxidase 5)의 발현을 억제함으로써 검은 반점이 생기는 것을 막아줍니다.

Picture source : https://www.potatopro.com
https://www.potatopro.com/news/2014/will-simplots-innate-gmo-potato-take-mcdonalds-has-spoken

4. 환원당을 줄인 감자입니다.   


감자의 주성분은 전분(포도당의 중합체)인데 그게 분해되면 환원당(포도당이나 말토올리고당)이 됩니다. 환원당이 많다는 것은 혈당을 빨리 높일 수 있고 갈변 반응이 생기기도 쉬워집니다. 그래서 E12 감자는 PhL(α-glucan phosphorylase)과 R1 (alpha-glucan, water dikinase R1) 유전자의 발현을 낮춰서 환원당의 생성을 감소시킨 감자입니다. 


5. 몬산토가 아닌 심플롯사에서 개발한 감자입니다.


종자주권을 외치시면서 마치 몬산토를 악의 축으로 생각하고 계신 분들도 많이 계시죠. 하지만 이번 감자는 몬산토가 아니라 J.R.Simplot Co. (심플롯)에서 개발한 것입니다. 아이다호주 Boise에 있는 농축산물 생산회사라고 합니다. 어느 회사 것인지가 뭐가 중요하냐고 생각하는 분이 계실 수도 있지만 아무튼 그렇다는 겁니다.  


6. 국내 최초(?)로 GMO표시, 그리고 Non-GMO 표시가 가능해질 수 있습니다.


현재의 GMO 표시제에 따르면 이 감자는 GMO라고 표기를 해야합니다. 그러면 다른 감자들에겐 Non-GMO라는 표시가 가능해집니다. 지금까지 국내에 수입되는 GMO는 콩과 옥수수가 거의 다인데 콩과 옥수수는 가공해서 팔기 때문에 GMO 성분이 남아 있지 않아 GMO 표기를 하지 않고, 때문에 Non-GMO 표기도 못했기 때문입니다. 


7. 현재까지 7개국에서 식품용으로 허가를 받은 품종입니다.  


ISAAA(국제농업생명공학정보서비스)의 홈페이지 자료에 따르면 이 감자는 미국에서 2014년, 캐나다 2016년, 멕시코, 뉴질랜드, 호주, 일본에서 2017년, 말레이지아에서 2018년에 식품 허가를 받은 것으로 보입니다. 우리나라가 포함된다면 8번째 나라가 될 듯하네요.  



여기까지가 이번에 허가받은 감자에 대한 개략적인 사실입니다. 몸에 안좋은 물질을 덜 만드는 감자 사용의 공중 보건 이익과 GMO의 개방 확대, 어느 쪽의 사회적 이익이 더 클까요? 그간의 논쟁 양태를 보아서는 쉽지 않은 문제겠지만 결국은 소비자의 판단이겠지요. 




Posted by 바이오매니아

개천절에 학교에서 일하다 네이처 트위터 계정에서 노벨화학상 속보 보고 깜짝 포스팅을 합니다. 


네이처의 올해의 노벨 화학상 수상 뉴스


제가 깜놀한 이유는 프랜시스 아놀드 교수가 노벨상을 받았다는 소식 때문이죠. 그 공로는 당연히 directed evolution 때문입니다. directed evolution은 우리나라에서 주로 분자진화로 번역되죠. 자연선택에 의해서 오랜 기간 동안 일어나는 진화를 시험관에서 빨리 원하는 방향으로 유도한다는 의미입니다. 그 방법은 유전자의 변이를 만들어서 high-throughput screening (HTS)을 통해 원하는 단백질을 얻는 방법인데 아래 그림에서 보시다시피 Error-prone PCR 등으로 random mutation을 주거나 DNA shuffling을 이용해 유전자 서열을 뒤섞어 유전자 변이를 많이 얻어 그 중에서 새로운 특성을 갖는 단백질과 효소를 얻어내는 방법입니다.


노벨상 위원회에서 설명한 아놀드 교수의 업적



더 흥미로운 건 아놀드 교수와 같이 노벨상을 받은 죠지 스미스나 그렉 윈터는 phage display 기술로 받았다는 것이죠. Phage display는 바이러스인 박테리오페이지의 표면에 단백질을 퓨젼시켜 올리는 방법입니다. 그렇게 바이러스 겉 표면에 단백질을 올려 놓으면 그 단백질의 특성을 찾기가 쉬워지죠. 이게 바로 high-throughput screening (HTS)의 기본 방식 중 하나입니다. 


참 공교롭게도 제가 예전에 다니던 제노포커스라는 회사가 있는데 그 회사에선 directed evolution과 함께, 바이러스를 이용하는 phage display가 아니라 세균을 이용하는 bacterial cell surface display가 주요 기술이었습니다. 그래서 회사 내에 directed evolution팀(효소팀)과 display팀이 있었는데 실은 제가 directed evolution팀의 팀장이었답니다. 당시 디스플레이 팀장님은 지금 그 회사 사장님이시구요.^^  


찾아보니 제 블로그엔 10년도 넘은 옛날에 프란시스 아놀드 교수에 대해 잠깐 언급한 포스팅이 있네요. 거기엔 이렇게 썼네요. 젊었을 시절의 아놀드 교수 사진도 있구요.(사진을 보고 싶으시다면 위의 링크를 클릭!ㅎㅎ)

이 Cellulolytic enzymes의 연구자 대표로 소개된 연구자는 바로 프란시스 아놀드 (Francis Arnold)입니다. 프란시스 아놀드는 캘리포니아 공대 (칼텍)의 교수로서 분자 진화와 효소 연구에 있어서는 가히 독보적인 존재의 하나죠. 예전에 벤처기업이 있었을 때 아놀드 방에서 나오는 논문과 특허를 수집, 정리하는 것이 중요한 일의 하나였습니다. 

사실 지난 달에 2018 국제극한미생물학회에 가서 아놀드 교수에 대해 살짝 비판적인 대화를 하기도 했었는데, 아무튼 이번 결과로 단백질과 효소 연구하는 사람들은 기분이 좀 좋아질지 모르겠습니다. 

Posted by 바이오매니아

얼마전 두부에 대한 방송 원고를 쓰는 중에 정재훈 선생님 페이스북에서 재미있는(화나는?) 글과 동영상을 봤습니다. 두부를 얼려먹으면 단백질이 6배가 되고 심지어 가슴이 커진다는 내용에 대한 비판이었습니다. 세상에, 그런 소리를 하는 사람이 있다구요? 그런데, 찾아보니 정말 그런 소리가 있고 언론에 여러 번 인용되었더라구요. ㅠㅠ



여기에 대한 비판은 아래 동영상 하나 보시면 대충 해결이 됩니다. 이 편식방이라는 프로그램에 관심도 좀 가져주시구요. 


  

아무튼 이 얼린두부의 헛소리(?)는 종편의 한 방송에서 시작해서, 같은 방송국에서 재탕하고, 모월간잡지에서 재탕하고, 심지어 정부기관에서도 카드뉴스로 만들어 홍보하고, 지상파 방송의 뉴스에까지 나왔다고 합니다. 정말 어이 없는 일이죠. 얼린 두부에 대한 헛소리는 정재훈 선생님께서 편식방에서 대충 다 다루셨는데 이 얼린두부가 뭔지 조금만 더 자세하게 이야기해볼까 합니다.


일단 이 얼린 두부는 두부를 냉동실에 넣어뒀다 먹는 것이 아닙니다. 조금 유식한 말로 동결건조두부라고 합니다. 그러니까 두부를 사서 얼린다고 되는 것이 아닙니다. 건조를 해야 한다는 것이죠. 이 헛소문은 코야두부(高野豆腐)라는 일종의 동결건조두부의 이야기에서 유래한 것인데요. 이 두부에는 100g당 단백질이 50.5-52g 지방이 30-34g이고 대신 수분이 7.2g에 지나지 않습니다. 보통 두부에는 85% 정도가 수분인데 이 두부에는 8%도 되지 않도록 건조를 시켰으니 상대적으로 단백질, 지방, 탄수화물의 함량이 높아질 수 밖에 없습니다. 그렇다면? 당연히 칼로리가 급증하겠죠. 아래 표를 보시면 아시겠지만 칼로리도 7배가 증가합니다.


두부(좌)와 동결건조두부(우)의 영양성분 비교출처: 일본위키 편집


하지만 이런 동결건조두부는 일반 두부와는 성상이 다르고 스폰지와 같은 느낌을 주는 제품입니다. 만드는 법도 다른데 전통적인 방법은 토호쿠나 홋카이도 같은 추운 지역이나 고야산 같은 고지대의 옥외에서 얼렸다 녹였다를 반복하며 수분을 빼내게 됩니다. 하지만 산업적으로 만들 때는 조금 더 단단하게 만든 생두부를 -15도 정도에서 급속 동결 후 -5도 정도에서 완만 동결하고 20일 정도 긴 냉장(-5에서 -1도)의 시간을 거쳐 해면상을 만든 후 압착 또는 원심분리로 탈수하고, 100도 정도 되는 건조기에 넣고 건조하는 과정을 거칩니다. 나중에 조리할 때 잘 부풀지 않기 때문에 암모니아로 팽연처리를 하기도 하구요. 때문에 집에서 냉동고에 두부를 넣었다가 드시는 것과는 완전히 다른 제품이라고 보셔야 합니다. 


출처: <식품가공저장학> (김덕웅 외, 광문각) 202쪽


뭐 제가 가르치는 과목에 나오는 이야기라 잠깐 아는 척을 했습니다만, 두부는 그냥 두부로 즐기시는 것이 좋습니다. 물론 동결건조두부는 동결건조두부로 즐기는 것이 좋겠죠. 참, 위의 편식방 동영상 꼭 보시고 널리 알려주세요! ^^

Posted by 바이오매니아

1. 오늘 열차에서 흥미로운 기사를 두 편 보았습니다.


2. 첫번째 뉴스는 인삼(흑삼)이 좋다는 뉴스입니다. 제목은 "흑삼 추출물, 고온 스트레스 방어ㆍ면역 도움” 유럽학회서 발표"입니다. 기사 중에 이런 내용이 있습니다. 

KGR-BG1은 근육과 비장에서 고온 스트레스에 의한 면역반응인 염증 사이토카인의 증가를 억제해 염증을 저해하고, 면역 항상성을 유지해 면역질환을 보호하는 것으로 나타났다는 것이다. 

여기서 유효성분인 "KGR-BG1은 사포닌 성분인 진세노사이드 Rg3, Rg5 및 Rk1을 다량 함유하고 있으며, 5번 증숙하고 건조한 흑삼으로부터 별도의 추출과정을 거쳐 제조한 것"이라고 기사에 나와 있습니다. 그러니까 진세노사이드 Rg3가 들어 있는 추출물이 몸에 좋다는 겁니다.


3. 두번째 뉴스는 인삼이 나쁘다는 뉴스입니다. 제목은 "서울대 연구팀 "암세포 죽이는 인삼, 정상세포도 죽인다""입니다. 기사 중엔 이런 설명이 있습니다.  

암세포를 죽이는 데 효능이 있는 인삼이 정상인의 심혈관 건강에는 '독'이 될 수 있다는 연구결과가 나왔다. 서울대 약학과 정진호 교수 연구팀은 인삼의유효성분인 'Rg3'가 암세포를 죽이는 방식과 동일하게 심혈관에서 정상 세포 기능을 훼손한다는 사실을 규명했다. 

이번엔 진세노사이드 Rg3가 독성이 있다는 겁니다. 


4. 두 기사에 다 등장하는 Rg3는 인삼/홍삼/흑삼에 다 들어 있는 진세노사이드입니다. 요즘엔 사포닌이라고 하지 않고 진세노사이드라고 합니다. 여기서 등장하는 Rg, Rk 등은 진세노사이드 추출물의 TLC 분석시 Rf 값(이동거리)에 따라 원점에서 가까운 spot부터 붙여지는 이름으로 Rg가 red ginseng (홍삼)을 의미하는 것은 아닙니다. 함량은 다르지만 Rg3가 홍삼에만 있는 진세노사이드도 아니구요.


진세노사이드 생합성 경로 (Front. Physiol., 19 March 2014 https://doi.org/10.3389/fphys.2014.00098)


5. 여기까지 보시면 그래서 인삼이 좋다는 거야, 나쁘다는 거야 헷갈리시죠? 당연합니다. 하지만 저는 헷갈리지 않습니다. 원래 식품이라는 것이 저렇습니다. 그래서 식품은 양면성이 있다고 하지요. 사실 가공식품은 저 정도의 독성도 기능성도 다 부족한데 인삼/홍삼은 식품이라기엔 좀 애매하니까 기능성도 독성도 좀 더 강한 것이라고 볼 수 있습니다. 


6. 항암효과라고 하는 것, 특히 암세포만 특이적으로 죽이는 건 엄청 어려운 일이고, 그런 물질 찾으면 식품이 아니라 약으로 개발해야 합니다. 대부분 식품 속 항암물질이라는 것은 정도의 차이는 있지만 정상세포에도 독성이 있습니다. 결국은 농도와 함량, 그리고 섭취 방식과 흡수율 등의 문제죠. 그리고 이번 Rg3의 독성관련 논문은 독성 기작을 밝혔다는 점에서 의미가 있지만 세포 대상의 실험으로 보입니다. (참고로 제 책 <솔직한 식품>에 정보 신뢰수준의 10단계가 있는데 어느 정도 수준인지 참고하시기 바랍니다.^^)

 

<솔직한 식품>에 언급한 정보신뢰수준의 10단계. (그림 협찬: 트위터 다림이님)


7. 제 생각에 통상적으로 인삼 제품을 먹을 경우, 큰 문제는 없을 것이라고 봅니다. 다만 조금씩 먹어 보다가 이상이 나타나면 명현반응이니 이런 생각마시고 중지하시는 편을 권하고 싶네요. 




Posted by 바이오매니아

1. 저는 넓고 얕은 지식을 추구하는(?) 사람입니다. 좋게 얘기하면 지적 호기심이 많은 거고 나쁘게 얘기하면 잘 알지도 못하면서 오지랍이 넓은 것이죠. 하지만 전혀 문외한인 분야가 있으니 그게 미술입니다. 고등학교 때도 미술은 제일 못하는 과목이었고 좋아하지도 않았습니다. 미술은 아름다움을 이야기해야 할텐데 저는 미와 추를 이야기하는 것 자체를 극도로 싫어하기도 합니다. 미추의 기준에 대한 반감도 많습니다. 그런 면에선 일종의 유심론자인 셈이죠. 


2. 김수정 선생님의 <그림은 마음에 남아>를 읽었습니다. 전에 미술과 관련된 책을 읽어본 적이 있었는지 기억나지 않는 것을 보니 아마 미술 관련한 책은 처음일지도 모르겠습니다. 책꽂이를 쓱 훑어봐도 보이질 않습니다. 이 책은 결어를 제외하고 40개의 꼭지로 구성되어 있는데 대략 그림이 60 작품 내외(한 꼭지에 한두 작품)가 소개되어 있는 것 같습니다. 그 중에 아는 그림이라고는 고흐의 <감자 먹는 사람들>과 <선한 사마리아 사람, 들라크루아 모작>, 그리고 페르메이르의 <진주 귀고리를 한 소녀> 정도뿐입니다. 아예 이름도 처음 들어보는 작가들이 수두룩합니다. 솔직히 페르메이르도 모르는 작가입니다. 그냥 저 그림을 본 기억이 있을 뿐. 


아마도 내 생애 첫번째 미술 관련 도서 <그림은 마음에 남아> (김수정, 아트북스)

3. 제가 신입생들 첫 수업시간에 꼭 하는 이야기가 있습니다. "아는 만큼 보인다." 대학은 전공이나 취업 관련 지식뿐만 아니라 모든 영역에서 그 앎을 넓혀가는 시기라는 겁니다. 그런데 아는 바가 없으면 보이질 않습니다. 스페인 마드리드의 프라도 미술관에 갔을 때도, 뉴욕의 현대미술관(MOMA)에 갔을 때도 마찬가지였죠. 그냥 어디서 주워들은 이름의 작가 작품이면, 와 피카소네, 모네네, 드가네, 고흐네, 뭐 이러면서 그 작가의 이름표만 보지 그 작품을 감상할 줄은 전혀 몰랐습니다. 그러니 재미가 있을리 없었죠. 그러고는 고흐의 <별이 빛나는 밤>는 생각보다 크기가 작네, 뭐 이딴 소리나 하구요.    


생각보다 그림이 작아서 놀랐던 고흐의 "별이 빛나는 밤"


4. 가장 훌륭한 선생은 교과서의 내용을 잘 가르쳐주는 사람이 아니라, 그 내용을 배우고 싶게 만드는 사람이라고 생각합니다. 그런 면에서 <그림은 마음에 남아>는 매우 훌륭한 책입니다. 적어도 저처럼 미술 문외한에게 그림을 보고 싶고, 알고 싶게 만들어 주었으니까요. 아내님이 매우감명 깊게 읽었다는 <그림에, 마음을 놓다>도 한 번 읽어볼 생각입니다. 원래 꽃과 그림이 눈에 들어오면 늙은 거다, 라는 편견도 좀 버리고 말입니다.^^


5. 그런데 이 책의 미술 작품 해설도 좋지만 나의 삶과 연결해서 읽는 재미가 있습니다. 솔직히 미술 작품과 내 삶과 연결되는 지점이 있을 거라는 생각을 별로 해본 적이 없는데, 이 책을 읽으면서 그 생각이 달라졌습니다. 그런면에서 김수정 선생님의 일상과 작품을 글로 풀어내시는 능력이 탁월하다고 생각합니다. 다만 읽다 보면 가끔 쓸쓸한 느낌이 들어서, 작가님께서 좀 더 행복하셨으면 좋겠습니다.^^ 

 

6. 끝으로 <그림은 마음에 남아>를 읽고 엉뚱하게 내 집이 있으면 좋겠다는 생각을 했습니다. 결혼하고 약수동 1년 4개월, 오사카대학 기숙사 2개월, 동경 1년 4개월, 삼양동 9개월, 대전 2년 3개월, 미국 아파트 2년 2개월, 미국 하우스 2년, 부산 와서 2년마다 전세 메뚜기로 11년 등등 남의 집에서 살아오면서 집에 뭔가를 걸어 놓을 생각을 해본 적이 없다는 것을 알았습니다. 남의 집에 못 밖는 것 싫어서 시계도 제대로 걸지 않고 살아 왔으니까요. 그런데 이 책의 마지막 문단에 이런 글이 있는 겁니다.


제 방에 어울리는 그림은 뭘까요?


그러고 보니 전공인 생명공학보다 디자인에 더 뛰어난 후배 따라 갔던 필라델피아 미술관에서 고흐의 그림 포스터를 샀는데, 그 액자가 TV 스탠드 옆 바닥에 1년 반 동안 비스듬히 벽에 기대어 있는 것을 알았습니다. 이번 주말엔 그 그림부터 어딘가에 걸어 볼 생각입니다.  



Posted by 바이오매니아