[기고] 작은 미생물이 그리는 큰 그림

세계가 주목하는 과학 저널리스트 에드 용(Ed Yong)의 저서 ‘내 속엔 미생물이 너무도 많아(원제: I CONTAIN MULTITUDES)’는 미생물 세계를 탐사한 흥미로운 기록이다. 우리 몸을 구성하는 세포 수는 약 30조개로 아주 많지만, 장 내에만 존재하는 미생물의 수는 39조마리 이상으로 알려져 있다. 또한 인간의 유전자가 3000만개 정도인데 우리 몸속 미생물의 유전자는 이보다 100배 더 많다. 이렇게 우리도 하나의 거대한 ‘미생물’일지 모른다는 데서 그의 이야기는 전개된다.

지구상에서 가장 오래된 생명체인 미생물은 보이지 않을 만큼 작지만, 지구를 생명체가 살아갈 환경으로 일궈준 주역이기도 하다. 한때는 소독과 박멸의 대상이었으나, 지금은 질병과 건강 문제를 해결하기 위한 핵심 연구의 대상이 됐다. 최근에는 독소나 병원균으로부터 인간을 보호하는 역할 등 인간과 공생자로서의 영향력이 한 꺼풀씩 드러나고 있다.

조재호 농촌진흥청장

우리가 딛고 사는 땅, 토양 1g 속에는 100억마리, 해수 1㎖에는 약 100만마리의 미생물이 존재한다고 한다. 자연환경에 존재하는 미생물은 농업 분야에도 중요한 영향력을 가지고 있다.

토양의 유기물을 분해해, 생물체에 영양분으로 제공함으로써 자원 순환에 중요한 역할을 하고 있다. 토양 내에서 천연 질소비료를 생산하거나 이용하기 까다로운 인산을 식물체가 이용하기 쉬운 형태로 전환하는 것도 미생물이 하는 일이다. 다시 말해, 토양이 ‘농작물’이라는 제품을 생산하는 ‘거대한 공장’이라면, 미생물은 공장을 돌리는 ‘살아있는 에너지’가 되는 셈이다.

농촌진흥청은 이러한 농업 미생물의 중요성을 인식하고 새롭고 다양한 미생물 확보를 위해 끊임없이 노력하고 있다. 유용한 미생물 자원을 발굴해 작물 생장을 촉진하고, 시설재배지 내 염류 집적 등의 환경 스트레스를 줄이는 미생물제를 개발했다. 하나의 미생물뿐만 아니라 특정 환경에 존재하는 전체 미생물 군집을 대상으로 하는 ‘마이크로바이옴’ 연구도 지속 가능한 농업에 기여할 수 있다. 농작물 관련 마이크로바이옴 연구를 통해 작물 면역력을 높여 건강한 작물을 생산하고 급변하는 기후에 따른 피해를 완화하여 작물 생산성을 개선할 것으로 기대하고 있다.

최근에는 플라스틱 분해를 위해 미생물을 활용하는 연구도 활발하게 진행 중이다. 토양오염의 주범으로 꼽는 농업용 폐비닐과 잔류농약을 분해할 미생물을 선발해 실용화하는 연구를 진행 중이며 이를 통해 농업환경 문제를 해결하고자 노력하고 있다.

미생물 연구의 가속화와 영역 확대를 위해서는 타 분야와의 융합연구가 필요하다. 특히 로봇과 인공지능을 도입해 맞춤형 마이크로바이옴 시스템이 구축되면 원하는 기능성 미생물 발굴과 미생물 유래 천연물질을 대량 생산할 날이 곧 현실이 될지 모른다.

농업 분야에서 작은 미생물이 그리는 큰 그림은 안전한 농산물의 공급, 환경 보존, 기후변화 대응에 중요한 해답을 주고 있다. 미생물을 보다 잘 이해하고 활용함으로써 우리 농업은 더 지속가능하고 효율적으로 발전할 것이다.

조재호 농촌진흥청장