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토양에 축적된 오염물질을 식물을 이용해 제거할 수 있는 날도 멀지 않았다. 미국 조지아 대학의 클레이튼 루와 동료들은 생물공학 전문지인 ‘네이처 바이오테크놀러지’에 수은화합물을 흡수하는 나무를 만들었다고 발표했다. 이 나무는 다른 식물들이 자랄 수 없을 만큼 수은으로 오염돼 있는 토양에서도 수은화합물을 흡수하며 자란다. 게다가 흡수한 수은화합물을 독성이 약화된 분자 상태의 수은 증기로 바꾸어 공기중으로 내뿜는다. 어떻게 이런 일이 가능할까. 그것은 바로 이 나무가 독성이 강한 수은 이온을 분자 상태의 수은으로 바꿔주는 세균의 유전자를 가지고 있기 때문이다.

세균들은 특수한 환경에 맞도록 대사 과정을 조절할 수 있다는 장점이 있기 때문에 온갖 종류의 독성 물질들을 흡수하는 종으로서 자주 사용된다. 최근에는 이런 현상을 식물들에서도 찾아볼 수 있지 않을까 하는 생각이 대두됐다. 식물의 뿌리가 토양의 모든 빈틈을 파고 들어가, 오염된 토양이 빗물 등에 씻겨서 강이나 지하수 등으로 흘러 들어가기 전에 흡수할 수 있기 때문이다.

그러나 넘어야 할 몇 가지 문제점이 있다. 우선 식물이 흡수하는 오염물질에 대해서 저항성을 지지고 있어야 한다. 이것은 토양에 중금속이 많은 남아프리카나 미국 서부 지방에서 중금속에 대해 저항성을 가진 식물들이 발견됨으로써 해결의 실마리를 얻었다. 그러나 이들 식물들은 크기도 작고 성장이 매우 느리다는 단점이 있다. 때문에 빠른 효과가 필요한 정화과정에 적합하지 않다.

반면 성장이 빠른 몇몇 나무들은 토양 내의 오염 성분들을 빠르게 흡수할 수 있다. 그러나 독성 물질에 약하다는 점이 발견됐다. 이것을 보완하기 위해 연구팀은 유전공학을 이용해 이 나무가 독성 물질을 분해하는 세균의 유전자를 갖도록 만들었다.

지금까지의 연구 결과는 매우 고무적이지만 실용화를 위해서는 넘어야 할 어려움들이 많다. 첫번째는 독성 물질의 용해성이다. 식물의 뿌리는 오로지 물에 녹아있는 물질들만을 흡수할 수 있다. 하지만 독성 물질들은 대체로 물에 잘 녹지 않는다. 만일 독성 물질이 물에 녹지 않는다면 독성 물질을 없애는 식물의 유전자를 조작해봐야 아무 소용이 없게 된다. 오염된 토양에서 납을 제거하는 데 있어서 가장 큰 문제점이 바로 이것이다.

두번째는 토양으로부터 수은을 흡수한 식물들의 경우에 또다른 형태로 이를 공기 중에 배출한다는 사실이다. 물론 분자 상태의 수은 증기는 수은 이온보다 독성이 훨씬 약하고 그 농도도 훨씬 희석된 상태다. 그렇지만 독성은 여전히 남아 있다.