기후변화로 인해 식량위기의 심각성이 고조되고 있다. 기근에 시달리는 아프리카는 물론 전 세계적으로 식량 안보에 대한 위기의식이 확대되며 세계 각국은 대응책 마련에 분주하다.
지구의 온도상승은 통제불능 상태로 빠져들며 생태계 교란과 파괴가 이어지며 식량위기가 현실로 바싹 다가섰다. 식량 자급자족 시스템을 구축하지 못한 나라는 공포에 떨고 있다.
식량위기 고조로 일부 곡물 수출국들이 식량의 무기화 조짐까지 나타나고 있는 가운데, 대한민국의 과학자들이 미생물에서 고단백 등 영양이 풍부한 '완전체 식품'으로 불리는 계란의 특성을 내는 친환경 계란 대체물을 개발했다.
한국과학기술원(KAIST) 최경록 생물공정연구센터 연구교수와 이상엽 생명화학공학과 특훈교수가 주인공들이다. 연구팀은 4일 미생물로 마치 계란과 흡사한 바이오 대체물을 만드는 기술을 개발했다는 논물을 발표했다.
'미생물 유래 친환경 액상 계란 대체물 개발'이란 논문이 그것이다. 논문에 따르면 미생물 용해물을 가열해 형성된 젤이 삶은 계란과 유사한 미시 구조와 물리 특성을 가지는 것을 확인했다고 설명했다. 이 논문은 세계 최고 권위의 과학학술지 네이처(Nature)가 발행하는 'npj식품과학(npj Science of Food)'에 6월19일자에 게재됐다.
연구팀은 미생물 유래 식용 효소나 식물성 재료를 첨가해 다양한 식감을 구현, 미생물 용해물의 난액(卵液) 대체가 가능하다는 것을 확인했다. 액체 상태 용해물로 머랭 쿠키를 굽는 등 실증까지 마쳤다. 난액이란 계란 흰자와 노른자를 섞어 만든 젤 형태의 물질이다.
비동물성 단백질로 온전한 계란의 영양과 요리 재료로서의 난액 특성을 동시에 개발한 것은 KAIST연구팀이 사상 처음이다.
연구팀은 가장 먼저 단위 건조 질량당 단백질 함량이 육류에 비견될 정도로 풍부한 '미생물 바이오매스'를 난액 대체제로 개발하는데 목표를 뒀다. 미생물 바이오매스란 생산 시 발생하는 이산화탄소 뿐만 아니라 물·토지 등 요구 자원이 적고 고품질 영양성분을 갖춘 친환경 생물유기체다.
연구팀의 생각과 달리 미생물 배양으로 회수한 반고체 상태 미생물 바이오매스를 가열하자 난액아 아닌 액상으로 변하는 것이 관찰됐다. 이에 연구팀은 미생물 세포 구조 중 난각(계란 껍질)에 상응하는 세포벽·세포막을 파쇄해 미생물 용해물을 제조, 가열시 난액처럼 단백질이 응고돼 젤 형태로 변하는 것을 확인했다.
미생물로 계란을 대체할 수 있는 길이 열린 것이다. 장차 본격적인 양산체계가 갖춰진다면 파급효과는 작지 않을 전망이다. 무엇보다 손쉽게 단백질을 제조, 섭취할 수 있는 지속가능한 식량 체계 구축에 기여할 전망이다.
개발을 주도한 이상엽 교수는 “영양 측면에서 우수한 성분을 갖춰 평소 식량에도 사용될 수 있지만, 미래 장거리 우주여행 및 전시 등 긴급식량 등으로 활용가치가 클 것"이라며 "고 "향후 인류의 지속가능한 식량 체계 확립에 기여하길 기대한다"고 말했다.
한국 연구팀이 개발한 계란 대체물이 기후위기가 빚어낸 식량위기 속에서 한가닥 희망적인 소식으로 다가오고 있다.
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