월드포커스 48호

이 같은 연구결과에 대해 그는 이제 농가에서 특정 품종 및 성장환경을 위한 최적의 유전적 변이를 만들 수 있게 되었다고 설명한다. “예를 들어 소스, 케첩 및 통조림류를 위한 가공용 토마토와 비교해 각기 다른 유전자 변이 조합을 적용해 재배한 체리토마토 및 일반토마토의 수확량이 증가했다. 수년간 다양한 환경에서 다양한 유전형질을 이용해 이 비교시험을 실시했다. 어느 조건에서도 늘 돌연변이의 수확량이 최대를 기록했다.” 다른 현화작물에도 본 연구결과를 광범위하게 적용하게 될 것이라고 리프먼 교수는 설명한다. 이미 플로리겐과 안티플로리겐에 영향을 주는 돌연변이는 유채씨유나 해바라기유 등의 재료가 되는 유효작물의 식물체형을 통제하는 역할을 한다고 알려져 있다. 그리고 이런 연구결과를 유효작물에 적용할 수도 있을 것이다. 그러나 연구팀은 유효작물보다는 토마토와 많은 성장적 유사점을 공유하는 핵심 식량작물, 특히 콩류 연구 진행에 더 많은 관심을 보이고 있다. 덕식(수평책식(水平柵式))재배되는 포도의 화수정형(花穗整形: 개화 전에 과일 송이의 형태나 크기를 다듬는 작업), 지베렐린 처리, 알솎기, 봉지씌우기 등의 관리작업은 과실이 머리 보다 높게 위치하기 때문에 팔을 올린 상태로 작업하게 된다. 이러한 작업을 하는 시기는 짧기 때문에 하루 종일 팔을 올린 상태의 작업이 계속되므로 매우 부담이 큰 작업이 되고 있다. 그래서 일본 농업·식품산업기술종합연구기구(이하 농연기구)와 ㈜닛카리사는 동력이 필요 없는 간단한 기구로 올린 상태의 팔 무게를 허리로 지탱함으로써 팔을 올린 상태의 작업을 편하게 하는 장착형 보조기구를 개발하고 있다. 2012년도에 기초 실험모델의 설계·시범제작을 하고, 2013년도에는 농연기구 과수연구소에서 포도의 봉지씌우기 작업에서 장착실험을 하는 동시에, 체격에 맞춘 조정기구를 부착한 시제품을 제작했다. 올해는 농연기구 과수연구소, 군마(群馬)현 농업기술센터, 사이타마(埼玉)현 농림종합연구센터, 나가노(長野)현 과수시험장, 도쿠시마(德島)현립 농림수산종합기술지원센터와의 협력연구를 통해 보조기구의 이용이 작업자의 피로, 작업능률에 미치는 영향과 효과적인 이용법에 대한 연구를 진행하여 보조기구의 효과가 밝혀졌다. 개발 중인 과수원 상부작업용 팔 보조기구는 작업자의 허리에 장착하는 작업벨트, 팔을 올려놓기 위한 팔 받침대, 그것들을 잇는 연결기구로 구성되며 무게는 약 1.5kg이다. 모터 등의 동력이나 용수철 등의 탄성부재를 사용하지 않는 간이 기구이다. 장착방법은 허리에 작업벨트를 매고 팔 받침대의 밴드를 고정시키기만 하면 된다. 이 보조기구의 가장 큰 특징은 연결기구에 있다. 연결기구는 팔 받침대의 회전중심에서 방사형으로 벌어진 홈이 있는 부위와 톱니걸쇠를 갖추고 있어 작업자가 팔꿈치를 몸 안쪽에 붙이면 홈과 톱니가 맞물리기 때문에 임의 설정된 높이로 팔을 떠받칠 수 있다. 팔을 내리고 싶을 때는 팔꿈치를 몸 바깥쪽으로 벌리면 홈과 톱니가 분리되어 팔을 자유롭게 올리고 내릴 수 있다. 들어 올린 팔의 무게를 허리로 받치게 되어 있어 팔을 받치고 있는 상태에서는 의자 팔걸이에 팔을 얹은 듯한 느낌으로 작업을 할 수 있다. 포도 재배밭에서 실시한 실험에서는 화수정형, 알솎기, 봉지씌우기 작업에서 보조기구를 장착함으로써, 팔(상완이두근, 상완삼두근), 어깨(삼각근), 목(승모근)의 작업 중 근활동량(근활동의 크기를 나타내는 지표. 근육을 움직일 때에 생기는 전압에 의해 측정)이 보조기구를 장착하지 않는 관행적인 작업방식과 비교해 대체로 낮아졌다. 피험자를 대상으로 한 청취조사에서는 포도의 재배관리작업 중에서도 작업능률이 가장 저조해 노동 부담 경감 요구가 높았던 알솎기 작업에 대해 작업자의 약 90%가 보조기구를 사용했더니 ‘편해졌다’고 응답했다. 본 기구는 팔을 올리는 작업을 보조한다는 점에서 일정한 높이로 팔을 들고 있는 시간이 긴 알솎기 작업에 대해 높은 효과가 발휘되었다고 생각된다. 그러나 지베렐린 처리, 봉지씌우기 작업에서는 ‘불편해졌다’는 평가가 다른 작업에 비해 다소 많았다. 지베렐린 처리에서는 포도송이 높이가 제각각이라 수시로 팔을 올렸다 내렸다 하는 동작이 필요한 경우는 오히려 번거로워진다는 점, 봉지씌우기에서는 봉지 뭉치를 관행적인 작업방식에서처럼 허리위치가 아니라 팔이나 목 위치에 걸고 팔을 든 채로 작업을 했기 때문에 작업자에 따라서는 봉지 뭉치를 건 위치가 맞지 않아 봉지를 꺼내기 어려워진 점 등이 요인으로 생각되었다. 작업능률은 보조기구를 장착해도 팔을 움직이는 동작이 쉽게 이루어지기 때문에 보조기구를 장착하지 않는 관행적인 작업방식과 비슷한 정도였다. 스트레스는 성장기 돼지의 소화관 구조에도 변화를 초래할 수 있는데, 이를 방치했을 경우에는 소화관의 강도에도 영향을 미칠 수 있다. 천연 베타인 첨가제는 소화관의 구조와 동물의 면역체계 모두에 도움을 준다. 천연 베타인은 동물의 소화관 건강을 증진하여 콕시디아증(coccidiosis) 등으로 인한 탈수현상이나, 소화관에 유해한 미생물의 증식으로부터 동물을 보호하여 생산성 저하를 막는다. 소화관의 항장력 개선으로 인한 또 하나의 장점은 도축장에서 도체(carcass)의 내장 제거 시 내장 파손이나 소화물이 내장 밖으로 유출되는 것을 최소화할 수 있다는 것이다. 또한 베타인은 메틸화에 도움을 주어 상당한 생산 가치를 더한다. 암퇘지에게 보충제 섭취를 통해 향후 출산(parity)에서 유산(conceptus loss)을 줄이고 번식능력을 향상시키며 자돈 수를 늘릴 수 있다. 또한 돼지의 전 연령에 걸쳐 유지 에너지를 절약하여 신진대사에너지 증대로 동물의 활력과 도체의 살코기 비율을 증가시킨다. 이는 유지 에너지 요구량이 높아지는 이유기의 경우 특히 중요한 장점이다. 베타인의 두 가지 작용은 수정, 임신, 수유, 사육 및 비육 완료기 주기에 걸쳐 가치를 부가한다. 이유기(weaning) 기간 중 생리학적 스트레스로 인한 탈수는 사육업자에게 커다란 문제 중 하나이다. 천연 베타인은 삼투물질로 작용하여 수분 보유·흡수를 향상시키고, 세포 내 수분과 이온 균형에 도움을 주어 에너지 비용을 줄여준다. 또한 천연 베타인은 삼투물질로서 암퇘지의 생식능력이 떨어지는 더운 여름 날씨 속에서의 에너지 향상에 특히 효과적이다. 연구에 따르면 천연 베타인을 사료에 첨가하면 더위 등으로 인해 약해질 수 있는 소화기관의 항장력(tensile strength)을 개선할 수 있다고 한다. 주변 온도가 상승할 때 체온을 낮추기 위해 혈류는 피부 쪽으로 몰리게 된다. 이로 인해 위장관으로의 혈류가 감소하게 되며, 그 결과 소화력 및 영양분의 소화율이 떨어지게 된다. 최근 연구에 따르면, 천연 베타인과 유사한 효능을 가지고 있다고 일각에서 주장하고 있는 베타인 염산염(Betaine hydrochloride(HCL)) 등의 합성 베타인의 경우도, 성능면에서 천연 베타인과 커다란 차이가 있다고 한다. 이러한 성능 차이는 삼투물질로서의 기능성을 비교하였을 때 더욱 두드러졌다. 체내에서 베타인이 삼투물질로서 효율적으로 기능하기 위해서는 물에 빠르고, 완전히 용해되는 것이 중요하다. 비교연구에 따르면, 천연 베타인이 HCL에 비해 3배 이상 용해성이 높고, 2배 이상 물에 빨리 녹는다고 한다. HCL은 낮은 수용성으로 인해 세포의 베타인 화합물 흡수율이 감소하며, 이로 인해 HCL의 삼투물질 및 메틸 공여체로서의 작용 능력도 감소한다. 또한 HCL 내의 높은 염화물 함량은 세포의 수분 밸런스와 베타인의 삼투 기능을 저해하여, 소화력 저하 및 생산성 저하로 이어질 수 있다. 체내의 장내 세포모델을 활용한 추가 연구에 따르면, HCL은 소화관벽(gut barrier)에 부정적인 영향을 미쳐, 천연 베타인과 비교 시 TEER (transepithelial electrical resistance) 수치와 세포의 ATP 함량을 감소시켰다.