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이상엽 KAIST 특훈교수 연구진
미생물로 만든 쿠키가 머지 않아 나올 수 있게 됐다.국내 연구진이 계란처럼 사용할 수 있는 미생물 유래 식품을 개발하는 데 성공했다.이산화탄소 배출량을 줄이면서도 손쉽게 단백질을 섭취할 수 있는 지속가능한 식품으로 주목 받는다.
이상엽 한국과학기술원(KAIST) 생명화학공학과 특훈교수와 최경록 연구교수가 이끄는 공동 연구진은 미생물로 계란을 대신할 식품을 개발했다고 4일 밝혔다.
전 세계 인구 증가 속도는 여전히 빠르지만,기후 변화로 농업 생산량이 감소하면서 식량 위기가 심화되고 있다.인구 증가 속도를 고려하면 현재 식량 생산량으로는 미래 식량 수요를 감당할 수 없다는 전망도 나온다.이 같은 식량 문제 해결을 위한 대체 식품 기술이 최근 주목 받고 있다.
전 세계 계란 소비량은 연간 1조2000억개에 달한다.전체 인구가 80억명인 것을 고려하면 1인당 연간 계란 150개를 먹는 셈이다.그러나 계란 생산을 위한 양계 산업도 기후 변화와 탄소 배출량 감축 기조로 위협 받고 있다.
연구진은 미생물을 녹여 만들어지는 젤이 삶은 계란과 유사한 구조와 특성을 갖는다는 점에 착안해 미생물 유래 식품을 개발했다.미생물은 대체 식품 기술에서 주목하는 재료 중 하나다.미생물에는 고기 수준의 단백질이 포함돼 있으며 배양 과정에서 배출하는 이산화탄소의 양도 훨씬 적다.
연구진은 대장균을 100도에서 10분간 가열한 후 식히자 마치 계란처럼 응고되는 것을 확인했다.같은 방식으로 발효 식품에 사용하는 바실러스균,식용 효모도 젤로 만들 수 있다는 것을 확인했다.미생물 젤을 현미경으로 관찰한 결과,스탠포드대학열에 의해 단백질이 얽힌 구조가 만들어져 삶은 계란과 유사한 것으로 나타났다.미생물 젤은 계란과 비슷한 물리적 특성을 가져 식감도 비슷할 것으로 예상된다.
계란과 화학적 성질도 유사해 다양한 조리법에도 사용할 수 있는 것으로 나타났다.미생물 젤을 녹말 성분인 말토덱스트린과 섞자 마치 계란처럼 더 끈적해졌다.미생물 젤을 강하게 휘젓자 거품이 나며 머랭과 비슷한 형태가 나타났다.머랭은 쿠키를 만드는 재료로 사용된다.
연구진은 이번 연구가 이전에 개발된 식품 대체 기술을 보완할 수단이 될 것으로 기대하고 있다.비동물성 단백질을 기반으로 한 계란 대체 식품이 여럿 개발됐으나 영양소,스탠포드대학물리·화학적 성질을 모두 만족하지는 못했다.또 기존 식품에 쓰이는 미생물을 이용할 경우 안전성 측면에서도 우수하다.
이상엽 교수는 “영양에서도 우수한 성분을 갖추고 있어 일반 식량은 물론 우주 여행,스탠포드대학전쟁 같은 긴급 상황에도 유용할 것”이라며 “무엇보다 지속 가능한 식량 체계 확보에 도움된다”고 말했다.
연구 결과는 국제 학술지‘npj 식품과학’에 지난달 19일 소개됐다.
참고자료
npj Science of Food(2024),스탠포드대학DOI: https://doi.org/10.1038/s41538-024-00281-y
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