맥류·벼에 많이 발생하는 붉은곰팡이 다양성 파악
붉은곰팡이 피해 방제 등 친환경 생물농약 후보 발굴

“붉은곰팡이병은 밀·보리 농사를 짓는 분들에게는 고질적인 병이었죠. 곰팡이에 의한 피해가 커도 당장에 잘 알지도 못하고, 퇴치 방법이 없다보니까 피해를 감수하면서 농사를 이어왔다고 볼 수 있습니다.

농산물에 독성 곰팡이가 발생하고 곰팡이독소에 오염되는 것은 자연적인 현상이지만 이것을 방치한다면 안전한 농산물을 생산하려는 농업인과 안전한 농산물을 섭취하려는 모든 소비자에게는 심각한 위험이 될 수도 있겠죠. 저를 비롯한 동료들의 붉은곰팡이에 대한 피해방제 연구를 통해 안전한 농산물 생산이 가능해진 것에 대해 자부심을 느낍니다. 아무리 좋은 것도 안전하지 않으면 오히려 더 큰 피해로 이어질 수 있음을 확인하는 연구였다고 생각합니다.”
농촌진흥청 국립농업과학원 유해생물팀 이데레사 연구사(55)는 지난 16년여 동안 맥류와 쌀 등의 붉은곰팡이 등 각종 곰팡이와 균주 연구를 이어오고 있는 베테랑이다.

국내 곡류에 우점하는 붉은곰팡이
독소형 구명, 독소저감 미생물 발굴
이데레사 연구사는 그동안 ‘항진균 활성을 가지는 바실러스 균주’ 등 15건의 산업재산권 등록, ‘국내산 곡류에서 분리한 니발레놀 독소 생성 붉은곰팡이의 독성과 병원성(2019)’ 등 논문 게재와 학술발표가 54건에 이른다. 또한 ‘붉은곰팡이 독소 생성 저하 환경’ 등 영농활용 11건, 정책자료 제출 3건을 비롯해 ‘맥류 출수기, 재배부터 저장까지 붉은곰팡이 관리 철저’ 등 다양한 홍보자료와 ‘스마트 기술정보’ 발간 등을 폭넓게 추진해오면서 농림축산식품부 장관 표창과 농촌진흥청 농업기술대상 우수상 등을 수상하기도 했다.

유엔식량농업기구(FAO) 발표에 따르면 전 세계 식량작물의 25%가 곰팡이독소에 오염됐을 것으로 추정되고 있다. 곰팡이독소는 독성 곰팡이가 분비하는 독성물질로서 미량으로도 사람과 동물 모두에게 급·만성의 독성을 유발한다. 곰팡이독소는 식품오염물질 중 건강위해도 만성 1위, 급성 4위에 해당하는 물질로 꼽힌다.
“국내에서는 1963년에 맥류에 독성 붉은곰팡이가 대발생한 이후 2011년까지 5회에 걸쳐 40~90%의 손실을 초래한 것으로 보고되고 있습니다. 최근의 기후변화는 독성 곰팡이 등 유해미생물의 증가와 확산에 유리하게 작용하고 있기 때문에 곰팡이독소의 발생도 환경변화와 밀접하게 연관돼있다고 볼 수 있지요.”

저항성품종 육종 위한 붉은곰팡이 종 구명, 생물농약 개발
우리나라의 경우, 중요 곰팡이독소는 최대허용기준을 설정해 관리되고 있다. 국내외 모두 최근 관리 독소의 종류와 대상 식품이 확대 추세에 있는데, 이는 식품안전성에 대한 국민적 관심과 요구 증가를 반영한 것으로 분석된다.
“곰팡이독소는 열에 매우 안정한 구조여서 한 번 생성되면 제거가 어렵습니다. 오염되지 않도록 예방하는 것이 최선이지요. 따라서 국내 농산물에 발생하는 곰팡이독소의 오염실태를 파악하고 원인을 구명하고, 그에 따른 관리기술을 개발함으로써 우리 먹거리의 안전성을 확보하는 것이 저와 동료들의 연구였다고 할 수 있지요.

국내 맥류(보리, 밀), 벼와 벼의 가공부산물에는 붉은곰팡이 중 니발레놀 독소를 생성하는 형이 가장 많이 발생하는 것을 확인했어요. 니발레놀은 전 세계적으로 빈번하게 발생하는 데옥시니발레놀과 유사하지만 독성이 더 높다고 보고되고 있습니다. 니발레놀 생성형 붉은곰팡이의 우점(가장 많은 발생)은 우리나라와 주변 아시아 국가에 국한되는 현상입니다. 따라서 우리나라 상황에 맞는 관리가 필요하다는 얘기지요. 이 같은 전제 하에 국내 니발레놀 생성 곰팡이의 특성과 독소 생성이 감소되는 환경조건을 구명해냈습니다.”
이 연구사는 또한 곡류에 발생하는 미보고 독성 붉은곰팡이를 포함한 곰팡이의 다양성과 푸모니신 독소를 많이 생성하는 벼 분리균을 처음으로 보고했다. 더불어 미국의 농업연구청과 공동으로 후자린산 독소의 생합성유전자군을 세계 최초로 구명하기도 했다.

독성 곰팡이 관리를 통한 농산물 생산성과 안전성 향상
“곡류 이외에도 건고추 생산과정에서 발생하는 곰팡이의 중요 관리점(세척, 건조)과 장기저장 중 곰팡이 저감환경도 구명했지요. 그리고 붉은곰팡이 등 독성 곰팡이의 생장을 억제해 곰팡이독소를 덜 생기게 하는 유용한 미생물을 탐색한 결과, 바실러스 균주를 발굴했습니다. 그리고 이를 기존 농약과 혼합처리할 수 있는 친환경 생물농약후보로 전남대와 공동 특허출원했습니다.”

벌써부터 이데레사 연구사와 동료들이 생물농약 후보로 출원한 바실러스균은 기존 농약과 함께 사용할 때 농약 사용량은 줄이면서도 방제효과는 증가시킬 것으로 비상한 관심을 모으고 있다. 특히 친환경 미생물제제의 실용화에도 더 가까워질 것이란 평가다.
“독성 곰팡이는 자연적으로 발생하므로 원천적으로 제어할 수는 없지만 곰팡이 발생 예측과 선제적 관리를 통해 곰팡이독소를 줄일 수 있습니다. 곰팡이독소 오염 농산물을 방치할 경우, 국민건강과 가축의 생산성 저하를 초래할 수 있지요. 따라서 농작물의 생산, 수확, 저장 단계에서 독성 곰팡이의 제대로 된 관리는 식품안전, 국민건강, 안전농산물 생산을 통한 무역시장 경쟁력 향상에 기여할 것입니다.”