북극 환경은 매우 척박합니다. 극지방은 -40℃나 되는 추운 날씨와 더불어 자외선 피폭량이 우리나라보다 훨씬 많습니다. 그러나 이러한 특이하고 척박한 환경에서도 생명체들은 존재합니다. 박테리아나 식물, 그리고 북극곰과 같은 소수의 동물들이죠.
그래서 북극의 스발바르 지역에는 전세계 많은 과학자들이 유전자원을 탐구하고, 연구개발하기 위해 모여들고 있습니다. 바이오에프디앤씨 연구원들도 20여 시간의 비행일정을 극복하고 스발바르 지역에 파견이 되어 식물유전자원 연구에 도전하고 있습니다. 극지연구소의 도움을 받아 진행된 이 프로젝트는 스발바르 제도의 롱이어뷔엔과 뉘올레순 지역에서 북극의 멸종위기종을 포함한 여러 극지 식물들을 채집하고 연구할 목적으로 시작했습니다.
북극의 백야현상 덕(?)에 낮인지 밤인지도 구분 못한 채 식물채집에 몰입했습니다. 스발바르 뉘올레순에서는 굶주린 북극곰들이 자주 출몰해 신변보호 차 총기사용이 허용된 지역에서 스릴을 만끽(?)하며 식물 채집을 했습니다.그런데 왜 우리는 이런 위험을 감수하고 많은 시간과 노력을 들여 극지 식물을 연구하는 걸까요?
1차적인 이유는 바로 식물이 가지는 위대한 생명력의 힘, 그 속에 함께하고 있는 내재된 잠재적 가치의 생체분자(Biomolecule)를 얻기 위해서입니다. 과학기술 발달로 수명 100세 시대에 접어들었지만 인간은 159년동안 생존한 기록이 전부입니다. 하지만 우리 주변에서는 몇 백년씩 살고 있는 나무들을 심심찮게 볼 수 있습니다. 브리스톨콘 파인 나무의 경우 4800년이나 산 기록도 있습니다. 이렇게 오랫동안 살 수 있고 극한 환경에서도 생존할 수 있는 강인한 생명력의 원천은 인간이 만들어내지 못하는 식물의 독특한 생화학물질(Biochemical) 때문입니다. 이 물질이 바로 피토케미컬(Phytochemical)입니다.
피토케미컬은 식물이 생존하기 위해 만들어내는 물질로 질병에 효능이 있는 성분들이 많습니다. 항암제들도 개발되고 있고요. 커피 한 잔에도 100여 개의 서로 다른 피토케미컬들이 존재합니다. 지금까지 4,000여 종이 밝혀졌고, 유도체를 포함해 1만여 종의 피토케미컬이 있습니다.
이렇게 가치가 높은 피토케미컬을 확보하기 위해서는 수년 혹은 수십년 동안 식물이 자라야 하며, 또한 그만큼 많은 식물들이 필요합니다. 하지만 우리 몸에 좋다고 해서 무분별하게 이 많은 식물들을 채취하고 자연을 훼손할 수는 없지 않을까요?
그래서 우리는 새로운 생각을 했습니다. 지속가능한 식물세포를 배양하자! 그 기술을 개발하자! 결국 우리는 해냈습니다. 식물세포배양으로 장미 한 송이에서도 세포를 유도해 생물반응기 내에서 무수히 많은 식물자원을 공급할 수 있습니다.
식물세포배양기술이 높은 가치를 인정받을 수 있는 또 다른 측면이 바로 식물 복원이 가능하다는 것입니다. 식물 일부분이 세포가 될 수 있고, 세포 하나는 식물 전체로 다시 복원될 수 있기 때문이죠. 결국 거시적 관점에서 볼 때 수개월 전 우리 연구원들이 북극에 가서 이루고자 했던 것은 ‘식물 복원’이었습니다. 실제로 현재 식물 위기종이나 희귀종들 일부는 식물세포배양기술 덕에 명맥을 유지하고 있습니다.
우리는 식물에서 미래를 봅니다. 식물세포배양기술로 꾸준히 식물 자원을 공급하고 인류는 식물의 신비한 힘을 누릴 수 있다면, 이것이 바로 인간과 자연의 공존 아닐까요?