[전남인터넷신문]농업에서 식물 해충은 근본적인 도전이다. 농부들은 수천 년 동안 해충을 방제하기 위해 다양한 방법을 사용해 왔다. 기원전 100년전 로마인들은 미나리 아재비과 식물 추출물로 해충을 방제했다. 900년경 중국 농부들은 비소를 사용해 해충을 방제하는 등 식물, 동물 또는 광물에서 살충제가 파생되었다.

1940년대 부터는 인공 화학 살충제 사용이 시작됐다. 합성 화학 농약은 1950년대에 시작된 최초의 녹색 혁명을 가능하게 하는 중요한 도구였으며 수십억 명의 생명을 구하는 데 크게 기여했다. 합성 화학 농약은 현대 고효율 농업 시스템에서 작물 생산성을 유지하는 데 비중이 크나 환경과 인간의 건강에 부정적인 결과를 미치는 단점이 있다.

최근에는 합성 화학‘대체 농약’으로서 리보핵산(RNA) 간섭(interference) 현상을 이용한 신개념 RNA 살충제가 주목받고 있다. RNA 간섭(RNAi)은 1998년 미국 과학자 앤드루 파이어(Andrew Fire)와 크레이그 멜로(Craig Mello)가 발견한 것으로 이중 가닥 RNA(dsRNA)을 사용하여 메신저 RNA의 일반적인 기능(즉, 단백질을 만들기 위한 명령 전송)을 차단한다.

RNAi는 표적 해충에서만 발견되고 친근한 곤충이나 인간에서는 발견되지 않는 뉴클레오티드 서열을 잠재적으로 차단할 수 있다. 과학자들은 RNAi 이러한 특성을 활용해 살충제 개발에 노력해 왔으며, 2017년에 미국 미주리주 세인트루이스에 본사를 둔 몬산토 사(Monsanto Co.)는 중요한 해충인 옥수수 뿌리벌레를 표적으로 하는 RNAi에 대해 미국 환경 보호국(EPA)의 승인을 받았다.

RNAi는 기존의 살충제가 해충과 익충 전체에 대해 망치로 내려치듯 잡는 방식과는 달리 핀셋을 사용하여 특정 곤충의 일부를 불구로 만들어 방제하는 방식이다. 과학자들은 RNAi의 이러한 특성을 기반으로 합성 화학 농약을 대체할 도구로 만들기 위해 노력 중이며, 상용화 또한 멀지 않은 것으로 보고 있다.

DsRNA를 만드는 주요 방법중 하나는 박테리아를 유전자 변형하여 생산하는 것이다. 유전적으로 변형된 미생물을 사용하여 dsRNA를 만드는 방식에 의해 생산비를 낮추고, 바이러스, 해충, 진균 또는 선충류에 이르기까지 병해충방제에 다양하게 사용될 것으로 전망된다.

그러나 RNA 살충제에 대한 우려 또한 존재한다. DsRNA를 살포하면 무거운 분자이므로 공기를 통해 확산될 가능성이 낮고, 잠재적으로 지하수를 통해 이동할 수 있다. 토양에서 dsRNA는 크게 흡수, 화학적 분해 및 생물학적 분해의 세 가지 구분될 수 있는데, 현재까지의 실험 결과에 의하면 기존 살충제보다 더 빨리 분해되는 것으로 나타났다. 다만, 다양한 측면에서 안전성의 검토는 상당히 미흡한 상태이다. 또한 곤충은 일반적으로 제조된 dsRNA에 대한 저항성을 진화시킬 것으로 예상된다.

RNA 농약은 이제 시간과 범위의 문제일 뿐 농업 현장에서 광범위하게 사용될 날이 멀지 않았다. 그에 따라 기존의 합성 화학 약품 위주의 농약 잔류 등을 기준으로 설정된 친환경재배, 무농약재배, 유기농재배 등에 관한 기준 설정과 개념을 재정립해야 할 필요가 있게 되었다.

기존의 기준을 그대로 둔다면 기업들이 RNA 농약을 사용해서 유기농을 자칭하거나 이것이 유기기농으로 인정될 수 있는 여지가 있다. 그렇게 된다면 소규모 농가들이 유기농업을 통해 차별화하고 집중관리를 통해 얻는 이익이 기업으로 환원될 우려도 존재한다. RNA 농약 등 과학에 의해 환경을 보호하고 생산성을 높이는 것은 반가우나 안전성에 대한 철저한 검증과 더불어 전통농업과 소농들의 보호장치도 마련해 두어야 할 것이다.

자료 출처

RNA-based pesticides aim to get around resistance problems(https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2024033117)

RNAi-Based pesticides contribute to the promise of a new green revolution(https://www.forbes.com/sites/michaelhelmstetter/2020/08/06/rnai-based-pesticides-contribute-to-the-promise-of-a-new-green-revolution/?sh=17237b6a78e7)