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@@ [블로그기자단] 인류의 새로운 먹거리 "대체육"

대박팔짜 조회189

육류 소비의 문제점

소고기 1kg을 생산하기 위하여 소요되는 식물성 사료는 7kg 이상이 된다는 연구를 근거로, 육류 소비의 비효율성을 언급할 수 있다. 또한 축산업으로 인해 유발되는 환경 오염 및 동물 학대 또한 문제점으로 여겨진다. 여기에 더해 최근에는 과다한 육류의 섭취가 비만을 유발시켜 당뇨병, 고혈압, 혈관계질환 등 대사성 만성질환을 일으킬 수도 있다.

다음으로 이러한 문제점에도 불구하고, 육류소비는 점점 증가할 것으로 예측되는데, 유엔식량농업기구에 따르면 세계 인구는 2050년엔 지금보다 20억 명 증가한 95억 명에 달할 것으로 보인다. 인류의 육류 소비량은 현재보다 약 2배 늘어난 4억6500만톤에 달할 것으로 추정된다. 이를 통해 매년 2억t 이상의 육류 단백질이 추가로 필요하다는 계산이 나온다.

대체육의 등장

육류는 적당량만 섭취한다면 맛과 영양 측면에서 뛰어난 식품이다. 때문에 육류 섭취의 필요성, 인구 증가, 식량 부족, 환경 문제, 개인적 신념 등 여러 가지 배경에서 고기를 대체한 대체육에 대한 연구가 세계적으로 활발하게 이루어지고 있다. 대체육 시장은 곤충식품, 식물 기반의 대체육, 줄기세포 등을 활용해 축산·도축을 하지 않는 배양육 등 세 분야로 나뉜다.

식물성 고기를 생산하는 세계적 기업은 임파서블 푸즈(Impossible Foods)와 비욘드미트가 잘 알려져 있다.

식물에서 추출한 단백질을 이용해 고기와 비슷한 식감과 맛이 나도록 제조한 식품으로 주로 밀, 대두, 곰팡이 등을 이용해 만들어진다. 단백질 함량이 높고 지방과 포화지방산 함량은 매우 낮으며, 제조 과정에서 다양한 영양소를 보충할 수도 있다. 실제 그 제품을 보면 외양은 육즙과 색택이 거의 고기와 유사하고 가열했을 때 풍미도 고기와 거의 비슷하다. 식물성 고기 패티를 진짜 소고기처럼 익히면 붉은 육즙이 흘러나온다. 비결은 ‘헴(heme)’이다. 헴은 헤모글로빈에 들어있는 붉은 색소 분자로 철분을 함유해, 고기가 핏기를 띠고 익혔을 때 고기 특유의 맛이 나게 하는 물질이다.

배양육은 세포공학기술 중 조직배양기술을 이용한다. 세포는 살아있는 동물에서 얻지만 고통 없이 확보하고 줄기세포를 배양하는 방법을 이용한다.

배양육 제조 과정은 이러하다.

<소에서 조직 분리 →조직에서 줄기세포 추출 → 실험실에서 6주내 줄기세포로 근섬유 배양 → 근섬유를 착색, 다지기, 지방혼합으로 배양육 제조>

처음 소에서 분리한 세포는 동물의 성체가 없어도 자를 수 있는 적절한 조건 속에서 배양 증식할 수 있다. 이 과정에서 세포 유전자를 조작하지 않고도 배양이 가능하다.

대체육의 장점

비욘드미트(식물성 고기)는 일반 고기에 비해 철분, 단백질은 많고 포화지방과 콜레스테롤은 매우 낮다. 식감과 맛, 향, 육즙까지 고기와 비슷하다. 또 항생제를 사용하지 않고 환경호르몬이 없어 안전성도 담보된다.

대체육은 바이오 분야 투자로 이어지고 있다. 바이오벤처기업 제이영헬스케어는 콩 단백질 구조를 자르고 붙여서 소나 닭 돼지 칠면조 등 원하는 육류의 원하는 분위로 변형시키는 압출 성형 기술을 보유하고 있다. 또한 생산 소요 자원과 생태 점유면적이 줄어들고 실험실에서 6주 이내에 제조가 가능해 생산 기간이 단축된다.

다음으로 배양육의 장점은 지금은 비싸서 먹지 못하는 희귀하거나 이국적인 육류 생산이 가능해진다는 것이다. 생산 과정에서 제어가 가능하기 때문에 독성물질 오염이나 병원균을 차단해 안전한 육류를 생산할 수 있다.

특히 가축을 사육하며 발생했던 온실가스 배출량은 4%, 토지 사용량은 1% 수준까지 획기적으로 낮출 수 있다. FAO는 가축사육 과정에서 연간 71억t 규모의 온실가스가 발생하는데, 이는 전체 온실가스 배출량의 14.5%를 차지하는 것으로 축산업이 기후변화에 영향을 미치는 주요인들 중 하나라고 발표한 바 있다. 보통 축산농가에서 기존 공정으로 쇠고기 1㎏를 생산하기 위해서 15.5t의 물과 7㎏의 사료가 필요하다. 그러나 배양육 생산은 기존 공정과 비교해 에너지 사용량은 55% 절감, 물은 96%, 온실가스 배출량은 99%까지 줄일 수 있다.

배양육은 열악한 축사환경과 도축과 관련한 동물복지 측면에서도 이점이 있다.

배양육을 생산할 때 필요한 배양액은 해조류를 이용하므로, 광우병·구제역과 같은 가축전염병 발병 위험을 배제할 수 있다. 또한 기술 수준에 따라 쇠고기뿐만 아니라 돼지고기, 닭고기, 어류 배양육 생산이 가능하다.

대체육의 한계점

배양육의 이점도 있지만, 이를 상업화하는데 어려움도 분명 존재한다. 가장 큰 애로는 높은 생산비용. 배양육 생산비는 2013년 100g당 37만5000달러(한화 약 4억1900만원)에서 지난해 기준 1986달러(약 222만)으로 크게 절감했으나, 여전히 기존 육류(닭가슴살 기준 0.71달러-한화 794원/100g)와 비교하면 2800배 정도로 매우 높은 수준이다.

또한 배양육 맛이 일반 육류보다 떨어지는 단점이 있다. 쇠고기·닭고기 등 시중에 구입하는 육류는 맛이 근육 사이의 지방(마블링)에서 나오며, 육질은 근육의 운동으로 형성된다. 그러나 배양육은 세포분열·성장으로 생산돼 맛과 육질 구현에 한계가 있다. 따라서 현재까지 개발된 대체육은 육즙이나 풍미 등은 고기와 매우 근사하게 제조하였지만 아직 그 조직감을 느끼기에는 부족한 부분이 있어 지속적으로 연구하고 있다. 국내의 한국식품연구원을 비롯한 다른 대학이나 업체의 연구소 등에서도 연구를 진행하고 있다.

또한 '진짜 고기'가 아니란 것에 대한 심리적 혐오감이 생길 수 있다. 또 고기에 대한 사실감이 결여될 수 있고, 배양육을 먹는 개개인은 맛과 질감의 차이를 느낄 수 있다.

대체육의 미래

현재까지 개발된 세포배양기술로 개발된 대체육은 아직 대량생산을 할 정도의 바이오기술과 기계설비 시스템이 완성되어 있지 않고, 시제품 생산 수준으로 현재의 가격은 매우 높아 시중에 나올 정도로 상품화돼 있지 않다. 식물성 소재를 이용한 대체육은 세계적으로 소비가 막대한 햄버거 패티로 주로 사용함으로써 다른 소스와 채소류를 같이 곁들어 섭취하기 때문에 아직 완벽하지 않은 고기의 맛과 조직감을 커버할 수 있을 것이다.

때문에 대체육의 조직감을 개선할 수 있고, 상용화 될 수 있을 정도의 기술을 개발하여 대체육의 생산 비용을 낮추는 것이 대체육 시장에서의 중요한 과제라고 생각한다.

또한 대체육의 개발로 인한 국내 축산업계로의 영향 또한 고려해야 한다고 생각한다. 이에 대한 방안으로는 축산업자들에게 환경적인 규제를 가하여 ‘친환경 축산업’을 하는 사람들을 널리 알려 대체육이 아직 상용화되기 전에도, 상용화된 이후에도 경제적인 균형을 맞추는 것이다.

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한국식품연구원 제5기 블로그 기자단 이정희