미생물에서 '지속가능한 미래식량' 생산한다
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미생물에서 '지속가능한 미래식량' 생산한다
  • 정 현 기자
  • 승인 2024.04.13 14:53
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- ​​​​​​​KAIST 이상엽 특훈교수, 최경록 교수 공동 연구
- 미생물로부터 미래 식량인 '미생물 식품' 생산 전략 밝혀
- 연구팀 "미래의 미생물 식품, 친환경에다 맛과 영양까지 갖춘 완전식품 될 것"
- 논문, SCI급 저명 국제학술지 'Nature Microbiology' 게재

[위즈뉴스] 국내 연구진이 미래 식량으로 주목받고 있는 미생물 식품 생산 전략을 제시했다. 

KAIST(총장 이광형)는 12일, 생물공정연구센터 최경록 연구교수와 생명화학공학과 이상엽 특훈교수가 ‘지속 가능한 원료로부터의 미생물 식품 생산’이라는 주제의 연구 방향을 제시하는 논문을 발표했다고 밝혔다.

이상엽 교수(왼쪽)와 최경록 교수 / 사진=KAIST

이번 연구 내용을 담은 논문은 SCI급 저명 국제학술지 ‘네이처 미생물학(Nature Microbiology, IF=28.3)’ 4월 9일 자 온라인 게재됐다.

논문명은 'From sustainable feedstocks to microbial foods'이며, 이상엽 교수가 교신저자로, 최경록 교수가 제1저자로, 정석영 박사과정생이 제2저자로 참여했다.

"미생물 식품, 머지않아 우리 식탁에서 흔하게 접하게 될 것" 

연구팀의 최경록 교수는 “여러 지속 가능한 원료로부터 생산된 미생물 식품은 머지않아 우리 식탁에서 흔하게 접하게 될 것”이라고 말했다.

연구팀의 정석영 박사과정생은 “미래의 미생물 식품은 환경에 대한 의무감으로만 소비되는 제한적인 식품이 아닌, 영양과 맛까지 갖춰 소비자들의 선택을 받는 완전식품이 될 것”이라고 말했다.

이어, 연구팀의 이상엽 특훈교수는 “우리 자신은 물론 후손들을 위한 지속 가능한 사회를 만들어 나가기 위해 보다 다양한 미생물 식품이 개발되고 대중화될 수 있도록 산·학은 물론 민·관이 더욱 긴밀하게 협력해야 할 때”라고 말했다.

국제학술지 'Nature Microbiology' 최신호에 게재된 해당 논문 

가파른 인구 증가와 기후 변화로 인한 식량 생산성 저하로 인해 전 세계 식량 위기가 고조되고 있다. 더욱이 오늘날의 식량 생산 및 공급 시스템은 인류가 배출하는 총량의 30%에 달할 정도로 막대한 양의 이산화탄소를 배출하며 기후 변화를 가중시키고 있다. 이러한 난국을 타개할 열쇠로서 지속 가능하면서도 영양이 풍부한 미생물 식품이 주목받고 있다. 

미생물 식품은 미생물을 이용해 생산되는 각종 식품과 식품 원료를 가리킨다. 미생물의 바이오매스에는 단위 건조 질량당 단백질 함량이 육류에 비견될 정도로 많은 양의 단백질을 함유하고 있으며, 각종 가축이나 어패류, 농작물과 비교해 단위 질량을 생산하는 데 가장 적은 양의 이산화탄소를 배출하고, 필요로 하는 물의 양과 토지 면적 또한 적기 때문에 친환경적이고 지속 가능한 고영양 식량자원이 될 수 있다.

우리 주변에서 가장 쉽게 접할 수 있는 미생물 식품으로는 발효식품을 꼽을 수 있다. 비록 발효식품 내 미생물 바이오매스가 차지하는 비중은 적지만 발효 과정 중 탄수화물과 같이 비교적 영양학적 가치가 낮은 화합물을 소비하며 미생물이 증식함에 따라 단백질이나 비타민 등과 같이 보다 높은 영양학적 가치를 지니는 영양소의 함량이 증진된다.

미생물 배양을 통해 얻은 바이오매스나 배양액으로부터 분리·정제한 각종 식품 화합물 또한 미생물 식품의 한 갈래다. 주변에서 찾아볼 수 있는 예로는 글루탐산나트륨을 비롯한 각종 아미노산과 식품용 단백질·효소, 풍미 화합물, 색소, 생리활성 물질 등이 있다.

마지막으로, 가장 궁극적이며 근본적인 형태의 미생물 식품은 미생물 배양을 통해 생산된 미생물 바이오매스나 추출물 및 이를 이용해 조리한 식품이라고 할 수 있다. 미생물의 바이오매스나 이로부터 추출한 미생물 단백질을 총칭하는 단세포단백질이 대표적인 예라 할 수 있다.

미생물 식품 생산에 활용가능한 여러 지속가능 원료 및 이를 활용한 미생물 바이오매스 생산 전략 / 자료이미지=KAIST

연구팀은 이번 논문을 통해 미생물 식품을 보다 지속 가능한 방식으로 생산하는 데 사용할 수 있는 각종 비식용 원료와 이들의 활용 전략을 총망라했다. 더 나아가 해당 원료를 활용해 산업에서 실제로 생산되고 있는 각종 미생물 식품 및 이들의 특징과 함께 지속 가능한 미생물 식품의 생산 및 대중화에 대한 전망 등을 다뤘다.

이번 연구는 과기정통부가 지원하는 석유대체 친환경 화학기술개발사업의 ‘바이오화학산업 선도를 위한 차세대 바이오리파이너리 원천기술 개발’ 과제 (과제책임자 KAIST 이상엽 특훈교수) 및 농촌진흥청이 지원하는 농업미생물사업단(단장 장판식 교수)의 ‘미생물 대사시스템 제어를 통한 무기물로부터의 단백질 생산 기술 개발’ 과제 (과제책임자 KAIST 최경록 연구교수)의 지원을 받아 수행됐다. 


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