(서울대학교 교수, 축
산바로알리기연구회장)
2. 차세대 축산업의 발전전략
6) 가축 부산물의 고부가가치화
가축에서는 고기, 계란, 우유 등으로 대표되는 동물성 식품 외에도 많은 부산물들이 부수적으로 생산된다. 하지만 이들 대부분 기능적 잠재성이 있음에도 아직 제대로 활용되지 못하고 있다. 이들 부산물을 활용하는 기술을 개발한다면 경제적 이익이 부가되고, 가축자원활용의 효율성이 많이 증가되어, 축산업 발전에도 크고 다양한 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다. 대표적인 접근 방식으로 유용물질 추출, 부산물의 재료화 등이 있을 수 있다.
유용물질 추출 방식으로는 현재 대부분 버려지고 있는 가축의 장기 및 가축 혈액의 활용이 가능하다(최윤재, 2016). 실제 돼지 장기로부터 헤파린을 추출하여 생산하거나(홍정민, 2015), 오리발에서 콜라겐을 추출하는 기술(서동삼, 2014)이 개발되어 사용되고 있다. 또한 돼지나 닭의 털 등에서 분지사슬아미노산 (branched chain amino acid;BCAA)과 황 함유 아미노산 등을 추출하는 것도 가능할 것이다. 한편 특정 물질의 추출 이외에 부산물 자체를 재료화 하는 방법도 가능하다. 대표적인 예로 피부 장벽 강화 등에 도움을 줄 수 있는 물질들이 많이 함유된 가축의 태반추출물을 이용하여 화장품 원료로 사용하거나(김아름, 2019), 반추미생물을 고단백의 사료대체자원으로 활용하는 것(오영균 외, 2012), 내장 등 도축폐기물을 활용해서 과실 수경재배용 유기 액비화 하는 것이 가능하다(윤석후 외, 1995).
가축의 다양한 부산물을 고부가가치화하는 기술을 개발하는 것은 축산물의 효용과 활용 범위를 기존 영양 공급원에 그치지 않고 고부가가치 물질 생산원으로 확장시키는 것이며, 동시에 자원의 효율적 이용과 축산의 환경부담을 경감시키는 이중 효과가 있다고 할 수 있다.
7) 의약 분야로의 진출
가축은 치료제 등으로 사용가능한 다양한 의약품의 원료물질을 함유하고 있다. 따라서 이 원료물질을 추출해서 사용하거나, 유전자 편집기술 등의 형질전환을 통해 bioreactor(유용물질을 생산하는 생체 공장)로 활용하는 것이 가능하다. 전자의 대표적인 예로는 인슐린(유형준, 2015)과 같은 호르몬이나 담즙의 주효 성분인 우루소데옥시콜린산(ursodeoxycholic acid, UDCA) 등의 추출 등이 있다(김온유, 2019). 특히 고부가가치의 물질이 우유나 계란 등의 동물성 식품에서 고농축으로 발현될 수 있다면, 이로 인해 매우 큰 부가가치를 창출할 수 있다 (최윤재, 2016). 특히 동물 세포 유래로 생산된 단백질은 당화 작용(glycosylation)이 가능하기 때문에, 당화 여부 및 그 패턴이 기능 발휘되는 정도에 따라서 중요한 바이오 시밀러(biosimilar, 생물의 세포나 조직 등의 유효물질을 이용하여 제조하는 약인 바이오 의약품의 복제약) 개발에 큰 도움을 줄 수 있다.
다음으로 인간화(humanized) 가축 모델을 다양한 연구 등에 활용할 수 있다. 가축 내 장기를 인간화시킴으로써 이를 인체의 장기 이식 등 외과적 수술에 활용하는 것이다. 또한 인간화된 장기 및 장내 균총 돼지 모델의 개발은 다양한 난치성 질병 연구나 장내 균총 관련 연구에 많이 응용될 수 있을 것이다(백나용, 2019).
8) 생물 유전자원의 조사와 이를 통한 고유 품종의 주권화
시퀀싱(sequencing)이란 분자생물학 용어로, DNA를 잘게 토막 낸 후 염기서열을 분석한 뒤, 컴퓨터를 통해 염기서열의 서로 겹치는 부분을 찾아 순서를 짜맞춰주는 방식으로 생물의 유전체를 확보하는 과정을 말한다. 최근에는 고출력 시퀀싱 (high-throughput sequencing)이 가능해지면서, 한 종의 유전체를보다 쉽게 빠른 시간에 확보할 수 있게 되었다. 이에 따라 어떤 생물의 유전자원을 확보하는 것은 세계 시장에서 해당 생물에 대한 국가주권을 확보하는데 매우 중요한 문제가 되었다. 국내에서 생산되고 있는 소, 돼지, 닭 등의 품종들 역시 마찬가지이고, 이런 방법으로 유전체 해독이 가능하게 되었다(농촌진흥청, 2016).
나아가서 각종 식물과 동물에 대해 특정 국가 고유의 토종 생물에 대한 유전자가 국제시장에서 ‘국가주권’의 형태로 인정되고 있고, 필요하다면 로얄티를 받고 거래되고 있다. 따라서 우리나라 축산의 경우 한우나 오골계와 같은 한국 고유의 품종들에 대한 유전자원을 확보하는 것은 여러 가지로 중요한 의미를 가진다. 이는 세계 축산 시장에서 독립적인 품종으로써 인정받아 이 품종의 국가 주권화에 결정적 역할을 할 것이며, 국제시장에서 거래될 수도 있을 것이다. 나아가서 특정 축산 종의 유전자를 확보하는 것은 그 유전적 특성을 통해 취약한 질병에 대한 예측, 근육 발달 및 지방 침착의 특성, 난각 두께의 발달, 생식능력 등 다양한 품종의 특성을 파악할 수 있기 때문에 전략적 품종을 개발하는 데에 결정적 정보를 얻을 수 있으며, 특정 축산품의 부정 유통이나 해외 유출을 감시하는 작업 등에도 이용될 수 있다. 또한 새로운 질환 모델동물의 개발과 함께 동물 유전자원을 보존 및 평가하는 기술을 구축하는 데에도 사용될 수 있다(최윤재, 2016).
