아프리카의 얌콩: 식량안보 작물인가?

Daniel Adewale, d.adewale@cgiar.org

아프리카 얌콩 씨앗의 색, 무늬, 구조, 질감, 광택 등의 다양성. Photo by D. Adewale, IITA.

생물다양성은 종의 진화의 지속성을 보장한다. 종의 다양성의 수집과 보존은 생식질의 손실에 대한 보호장치이다. 그들은 환경적인 위협에 대한 완충제를 제공하고 끊임없고 지속가능한 생산성을 보장한다. 세계 식량안보는 몇 가지 주요한 주식 작물에 대한 의존성이 높아지면서 불안해지고 있다. 이는 작물다양성만이 아니라 작물 내의 다양성도 놀랄 만큼 줄어든 결과이다. 

아프리카 얌콩처럼 무시되고 충분히 활용되지 않은 식물종의 농업생물다양성을 종자은행에서 보존과 유지하는 것은 식량안보에 기여하고 잠재적인 식량위기를 막는 것을 목적으로 한다. 잘 활용되지 않은 작물의 사용이 늘어나는 것은 변화의 시기에 영양적, 환경적, 재정적 취약성을 줄이는 좋은 방법의 하나이다(Jaenicke and Pasiecznik 2009); 식량안보에 대한 그들의 기여는 의심할 나위 없이 중대하다(Naylor et al. 2004, oniang’o et al. 2006). 다른 것들 가운데 식물종의 광범위한 범위의 소비는 좋은 건강과 영양, 소득 생성, 생태적 지속성을 보장한다. 

아프리카 얌콩의 잠재성

그 식물(Sphenostylis stenocarpa)은 열대 아프리카의 가장 중요한 덩굴성 콩과작물의 하나이다. 그것은 보통 가나와 나이지리아에서 얌과 함께 부작물로 경작된다. 아직 일부 씨앗, 특히 흰색 바탕에 검은눈을 가진 씨앗을 가지고 있는 소수의 농민은 얌 두둑의 아랫부분에 6월이나 7월에 그걸 심는다. 그 작물은 잘 자라서 노쇠한 얌을 지주로 삼아 장악해 버린다. 꽃이 피고 9월 말에서 10월부터 열매가 달리기 시작한다. 크고 밝은 자줏빛 꽃이 20개의 알을 들어찰 수 있는 길다란 꼬투리가 된다. 

그 알곡과 덩이줄기는 아프리카인을 위해 식량으로서 엄청난 경제적 중요성을 지닌 두 가지 주요한 기관이다. 토종 작물은 아프리카에서 식량안보를 위한 커다란 잠재력을 지닌다. 그러나 문화적, 지역적 선호가 있다. 서아프리카에서는 덩이줄기보다 알곡을 즐기지만, 동아프리카와 중앙아프리카에서는 덩이줄기를 선호한다(Potter 1992). 그 작물은 남서부 나이지리아의 일부 지역에서는 동부를 대신한다(Okpara and Omaliko(1995). 아프리카 얌콩의 44가지 유전자형의 영양학적 평가를 한 연구자들(Uguru and Madukaife 2001)은 그 작물이 필수 아미노산이 잘 균형잡혀 있고, 비둘기콩과 동부, 밤바라bambara 땅콩보다 더 많은 아미노산이 함유되어 있다고 보고했다.

아프리카 얌콩의 덩이줄기는 그루당 생산된다. Photo by D. Adewale, IITA.

동물성 단백질에 대한 대안으로 대두를 사용하는 걸 제외하고, 다른 식물에서 얻는 단백질은 잘 활용되지 않는다. 아프리카 얌콩의 알곡에 함유된 단백질은 21~29% 정도의 범위이고, 덩이줄기에는 감자의 약 2~3배 정도의 양이 함유되어 있다(Uguru and Madukaife 2001, Okigbo 1973). 아프리카 얌콩은 다양한 환경 조건에서도 주목할 만한 수확량을 생산한다(Anochili 1984, Schippers 2000). 식량안보에 대한 그 작물의 또 다른 긍정적 기여는 콩과작물 대부분의 해충에 대한 강력한 생물학적 통제를 할 수 있는 알곡에 있는 렉틴lectin이다.

생물다양성 

아프리카 얌콩의 막대한 유전적, 경제적 잠재력, 특히 아프리카인의 영양부족을 줄일 수 있다는 점이 인식되었지만, 그 작물은 적절한 연구의 관심을 받지 못했다. 지금까지 그것은 방치되고 잘 활용되지 않는 종 또는 NUS로 분류되었다(Bioversity 2009). Devos 등(1980)은 특히 아무런 연구의 관심도 받지 못한 채 열대 아프리카에서 경작되는 모든 식량 작물종으로 인하여 필수 생식질이 사라질 위험에 처해 있다고 강조했다. 아프리카 얌콩 생식질의 수량과 유용성은 시간이 흐르며 줄어들고 있다. 일찍이 Klu 등(2001)은 그 작물이 멸종위기에 처했다고 추측했다; 그것의 다양한 환경에 적응하는 타고난 능력(Anochili 1984, Schippers 2000)은 지속적으로 존재하고 살아 남을 수 있었던 까닭이다. 그럼에도 불구하고 과학자들은 아프리카 얌콩의 유전자원이 점진적인 침식을 받을 수 있다고 생각한다. 

IITA가 그 작물의 일부 자원을 유지하고 있지만, 나이지리아에서 그것의 보존은 매우 빈약하고 유전자원에 대한 접근은 엄격하게 제한되어 있다. 아프리카 얌콩의 씨앗은 그 가치를 알아보는 사람들, 곧 나이지리아의 몇몇 농촌 지역의 노농과 여성들의 손에서 이용될 듯하다. 현지의 농민이 관리하는 고대의 경관은 야프리카 얌콩의 생식질에서 오는 것이 유일하다; 공식적인 하이브리드 품종은 아직 생산되지 않았다. 

작물의 개량은 그 종의 커다란 유전자원의 종내의 변동성을 확인할 때에만 가능하다. 아프리카 얌콩의 유전자원은 열대 아프리카에 대한 더 많은 탐구와 보존을 통해 유전적 개량에 사용하고자 저장되어야 한다.

African yam bean plant showing mature pods ready for harvest. Photo by Daniel Adewale, IITA.

아프리카 얌콩의 이해

80가지 품종(IITA의 유전은행에 보존되어 있는 전체 아프리카 얌콩 수집종의 절반)은 형태적, 분자적 방법을 사용하여 다양성이 평가되었다. 30가지 선택된 품종이 나이지리아의 네 생태지리학적 지역에서 생산성과 안전성의 측면에서 다시 한 번 시험되었다. 육종법도 연구되었다. 

연구 결과 80가지 품종의 아프리카 얌콩은 작물 개량을 위한 부모로서 귀중한 유전자형이 될 수 있는 독특하고 틀림없는 유전적 독립체임이 밝혀졌다. 형태학적으로 두 가지 유형으로 진화했다: 덩이줄기 종류와 덩이줄기 없는 종류.

곡물 수확량은 개개의 품종마다 다르고 네 가지 농업생태학에 걸쳐 있다. 나이지리아의 네 가지 다양한 환경에 걸쳐 있는 평균 곡물 수확량(Ibadan, Ikenne, Mokwa, and Ubiaja)은  ~1.1 t/ha이다; 그러나 Ubiaja에서 곡물 수확량은 2t을 초과했다. 농사법과 수확량 결정 특성의 대부분이 믿을 수 있는 유전적 개량이 확보되면 넓은 의미에서 상속이 되고 유전적으로 발전한다. 아프리카 얌콩은 스스로 거름을 만들고 이종교배를 한다; 후자의 특성이 약 10% 나타난다.

좋은 소식은 잡종화를 통한 개량이 종 안에서 가능하다는 것이다.

참고자료
Anochili, B.C. 1984. Tropical Agricultural Handbook. Pages 48–50 in Food Crop Production. Macmillan Publishers, London, UK.

Bioversity International. 2009.http://www.bioversityinternational.org/scientific_information/themes/neglected_and_underutilized_species/overview.html[25 February 2010].

Devos, P., G.F. Wilson, and E. Delanghe. 1980. Plantain: Genetic resources and potential in Africa. Pages 150–157 in Genetic Resource of Legumes in Africa edited by Doku, E.V. Proceedings of a workshop jointly organized by the Association for the Advancement of Agricultural Science in Africa and IITA, Ibadan, Nigeria, 4–6 January 1978.

Jaenicke, H. and N. Pasiecznik. 2009. Making most of underutilized crops. LEISA Magazine, 25(1):11–12.

Klu, G.Y.P., H.M. Amoatey, D. Bansa, and F.K. Kumaga. 2001. Cultivation and uses of African yam bean (Sphenostylis stenocarpa) in the Volta Region of Ghana. The Journal of Food Technology in Africa 6:74–77.

Naylor, R.L., W.P. Falcon, R.M. Goodman, M.M. Jahn, T. Sengooba, H. Tefera, and R.J. Nelson. 2004. Biotechnology in the developing world: a case for increased investment in orphan crops. Food Policy 29:15–44.

Okigbo, B.N. 1973. Introducing the yam bean (Sphenostylis stenocarpa) (Hochst ex. A. Rich.) Harms. Proceedings of the first IITA Grain Legume Improvement Workshop, 29 October–2 November 1973, Ibadan. Nigeria. pp. 224–238.

Okpara, D.A. and C.P.E. Omaliko. 1995. Effects of staking, nitrogen and phosphorus fertilizer rates on yield and yield components of African yam bean (Sphenostylis stenocarpa). Ghana Journal of Agricultural Science 28:23–28.

Oniang’o, R.K., K. Shiundu, P. Maundu, and T. Johns. 2006. Diversity, nutrition and food security: the case of African leafy vegetables in Hunger and poverty: the role of biodiversity. Report of an International Consultation on the role of biodiversity in achieving the UN Millennium Development Goal of freedom from hunger and poverty edited by Ravi, S.B., I. Hoeschle-Zeledon, M.S. Swaminathan, and E. Frison. Chennai, India, 18–19 April 2005. M.S. Swaminathan Research Foundation, Chennai, India. pp. 83–100.

Potter, D. 1992. Economic botany of Sphenostylis (Leguminosae). Economic Botany, 46: 262-275.

Schippers, R.R. 2000. African indigenous vegetables: An overview of the cultivated species. Natural Resources Institute/ ACP-EU Technical Centre for Agricultural and Rural Cooperation, Chatham, UK. pp. 89–98.

Uguru, M.I. and S.O. Madukaife. 2001. Studies on the variability in agronomic and nutritive characteristics of African yam bean (Sphenostylis stenocarpa Hochst ex. A. Rich. Harms). Plant Production and Research Journal 6:10-19.