꿀벌 개체 수 감소원인은?…'제초제'가 벌의 장내세균 손상시켜

문광주 기자 | eco@ecomedia.co.kr | 입력 2018-10-05 11:10:02
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▲ Colletes_daviesanus_2005_07_17_11_08_11
미국 오스틴 소재 텍사스대학교 연구진은 제초제가 꿀벌에 해로운 간접영향을 준다는 것을 실험으로 밝혔다.

최근 국립 과학아카데미 회보에 따르면, 논란의 여지가 있는 제초제 글리포세이트는 이전에 생각했던 것보다 꿀벌에 더 해로울 수 있다.
실험에서 밝혀진 바와 같이, 제초제는 꿀벌의 장내세균에 영향을 미친다. 곤충의 내장에 있는 몇 가지 중요한 박테리아 종은 크게 감소했다. 따라서 연구에서 밝히듯이 전염병에 감염되기 쉽다. 이 간접적인 효과는 곤충에 대해 무해하다는 글리포세이트가 여전히 벌의 사망을 촉진시키는 이유를 설명할 수 있다.
다른 어떤 제초제도 글리포세이트 만큼 논란의 대상이 된 것은 없다. 세계에서 가장 널리 사용되는 제초제가 건강에 해롭고 벌레를 사라지게 하는데 기여한 것으로 추측된다.
WHO는 2015년 이 약을 "발암 가능성이 있음"으로 분류했지만, EU 소속 당국 ECHA(EU 화학물질관청)와 EFSA(EU 식품안전청)는 반대 결론을 내렸다. 제초제에 대한 EU 승인 갱신을 막으려는 시도가 곳곳에서 수차례 있었지만 2017년 가을에 실패했다.
글리포세이트는 실제 어디에나 존재한다. 맥주와 우리의 소변에서도 발견된다.

▲ United States Geological Survey
리포세이트가 효소에 작용
텍사스 대학교의 에릭 모타(Erick Motta)와 그의 팀은 이전의 가정과는 달리 글리포세이트가 장내세균을 통해 간접적으로 꿀벌에 해를 끼칠 수 있다는 증거를 제시했다. 글리포세이트가 효소 EPSPS(글리포세이트 저항성효소)를 억제한다는 것은 이미 알려진 사실이다. EPSPS는 식물과 일부 박테리아에서만 발생하지만 동물에서는 발생하지 않는다. 그러므로 이전에는 잡초를 죽이는 것이 동물에게 무해한 것으로 간주됐다.
그러나 "꿀벌의 건강은 장내 박테리아 공동체와 밀접한 관련이 있다"라고 모타(Motta)와 그의 동료들은 설명했다. 정상적인 장내세균이 없는 꿀벌들은 체중증가, 신진대사변화, 병원체에 대한 감수성 증가, 사망률 증가 등을 보여 주었다. 지금까지는 8 종의 박테리아 종에 의해 지배되는 벌들의 장내세균이 글리포세이트에 영향을 받는 감수성 미생물에 속하는지 여부가 불분명했다.
▲ Glyphosate-3차원 모델
▲ Glyphosate 분자구조
연구자들은 이 문제를 명확하게 알기 위해, 꿀벌의 장내세균에 대한 글리포세이트의 효과를 시험했다. 그들은 5일 동안, 1리터당 5~10밀리그램(mg)의 글리포세이트 또는 제초제를 함유하지 않은 설탕 용액을 벌들에게 공급했다. "이 농도는 환경에서 발견되는 것과 비슷하며 꽃을 방문하는 꿀벌에 노출된다"고 과학자들은 설명한다.
벌들은 색깔로 표시하고, 막대기에서 다시 풀어놓았다. 3일 후, 연구원들은 막대기로 테스트 꿀벌을 다시 가져 와서 장내세균을 조사했다. 또 다른 시험에서, 과학자들은 기회주의 병원균 Serratia marcescens으로 제어된 벌들처럼글리포세이트로 꿀벌들을 감염시켰다.
(Serratia: 기회감염을 일으키는 병원체로서 면역학적으로 손상받은 환자에서 심내막(心內膜), 혈액, 창상, 요로(尿路) 및 호흡기의 감염을 초래할 수 있음)

▲ 벌에 표시된 점들은 글리포세이트에 노출된 정도를 나타낸다.

사진출처 Vivian Abagiu The University of Texas at Austin 

장내세균의 손실

그 결과로, 사료 중 글리포세이트(Glyphosate)가 꿀벌의 장내세균에 영향을 미쳤다. 연구팀은 장내에 있는 8종의 박테리아 중 4종이 살충제에 감염되기 쉽고 급격히 감소했다고 밝혔다.
이들 중 가장 영향을 받은 것은 박테리아 종인 Snodgrassella alvi인데, 이는 벌의 장내세균중 소화 및 병원체 방어에 중요한 종이다.
이 결과는 감염 실험에 의해 증명될 수 있다. 이전에 글리포세이트에 노출되지 않은 꿀벌 중 8일 후에 약 절반이 살았다. 그러나 오염된 설탕용액을 받은 일벌들은 90%가 사망했다. 연구진은 "글리포세이트가 장내세균이 기회주의적 병원균(Pathogenen)에 미치는 보호효과를 감소시킨다는 것을 보여준다"고 설명했다.
장내세균의 감염에 대한 저항력을 방해하는 것은 즉, 언뜻 보기에는 제초제가 꿀벌에게 무해한 것처럼 보이지만 간접적 매개자를 해치는 것을 의미한다. "우리 연구는 글리포세이트가 꿀벌의 건강을 해칠 수 있는 메커니즘 중 하나를 강조한다"라고 모타 (Motta)와 그의 팀은 전했다.
▲ Bienen10-1
그들은 모든 농부와 정원 소유자가 개화 식물에 글리포세이트를 사용하지 말 것을 요구한다. "특히 꿀벌 보호와 관련해 글리포세이트 사용에 대한 더 좋은 가이드라인이 필요하다"라고 모타는 말한다. "지금까지 가이드라인은 꿀벌이 제초제에 해를 끼치지 않는다고 가정하고 있지만 우리의 연구는 이것이 사실이 아니라고 밝혔다."
연구자들이 강조한 것처럼, 글리포세이트는 벌의 사망률과 많은 수분매개 곤충 감소의 유일한 원인은 아니다. "그러나 글리포세이트는 이제 어디서나 볼 수 있기 때문에 사람들이 걱정해야 할 부분이다"라고 모타는 말한다. 그와 그의 동료는 땅벌, 독방 말벌과 같은 토종벌 종류들은 꿀벌 장내세균과 유사하기 때문에 비슷한 방법으로 영향을 받을 수 있다고 믿고 있다.
[문광주 편집위원]

 

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