KAIST, 미생물로 '계란' 만들었다… "식량난 도움"

최경록 연구교수 네이처 자매지에 만드는 과정 공개

KAIST가 미생물로 계란을 만들어 공개했다. 상용화되면 전세계 식량난 해결에 도움이 될 것으로 기대됐다.

KAIST(총장 이광형)는 생물공정연구센터 최경록 연구교수(논문제1저자)와 생명화학공학과 이상엽 특훈교수(교신저자)가 ‘미생물 유래 친환경 액상 계란 대체물 개발’논문을 발표했다고 4일 밝혔다.

이번 연구의 포인트는 미생물 용해물을 가열해 젤을 만드는데 있다. 이 젤이 삶은 계란과 유사한 미시적 구조와 물리적인 특성을 갖는다는  것이다.

KAIST 연구진이 미생물을 이용해 만든 머랭쿠키 대체제.

연구팀은 이 젤에 미생물 유래 식용 효소나 식물성 재료를 첨가해 다양한 식감을 구현할 수 있다는 것을 확인하고 계란 대체제를 만들어냈다.

연구팀은 “액체 상태인 용해물을 이용해 머랭 쿠키를 굽는 등, 미생물 용해물이 난액을 기능적으로 대체할 수 있음을 규명했다”고 말했다.

현재까지 비동물성 단백질을 기반으로 계란 대체제 개발이 진행돼왔으나, 계란의 온전한 영양을 제공하는 동시에 젤화, 거품 형성 등 난액(卵液)이 요리 재료로서 지니는 중요한 핵심 기능적 특성을 함께 구현하는 대체제는 개발이 어려웠다.

연구팀은 "단위 건조 질량당 단백질 함량이 육류에 비견될 정도로 많은 미생물 바이오매스를 난액 대체제로 개발했다"고 설명했다.

특히, 인류의 오랜 섭취 경험을 통해 효모, 고초균, 유산균 및 기타 프로바이오틱스 균주 등 다양한 미생물 안정성이 검증됐고, 미생물 바이오매스는 생산 시 발생하는 이산화탄소뿐만 아니라 물, 토지 등 요구되는 자원이 적으면서도 고품질 영양성분을 가지고 있어 미래 식량 자원 확보에 기여할 것으로 기대했다.

미생물 펠렛과 미생물 용해물의 열처리 결과 비교. (제공=KAIST)

연구팀이 개발 과정에서 어려웠던 점은 미생물 배양을 통해 회수한 반고체 상태의 미생물 바이오매스에 열을 가하면 난액과 달리 액상으로 변했다.

이에 연구진은 계란찜을 만들기 위해선 먼저 계란의 껍데기를 깨트리고 난액을 모아야 한다는 사실에 착안, 미생물의 세포 구조 중 난각에 상응하는 세포벽과 세포막을 파쇄하는 방법으로 미생물 용해물을 제조했다.

이상엽 특훈교수는 “미래 장거리 우주여행 식량, 전시 상황 등 긴급 상황 시의 대비를 위한 비상식량 등으로도 활용할 수 있다”며 “무엇보다 지속 가능한 식량 체계 확보에 도움이 될 것”으로 기대했다.

이 논문은 네이처(Nature)가 발행하는 'npj 식품 과학(npj Science of Food)'에 6월 19일자 온라인으로 게재됐다.