국내 연구진이 미생물을 활용해 달걀 대체물 개발에 성공했다. 지속 가능한 미래 식량 확보와 공장식 축산 문제 해결에 기여할 것으로 보인다.
한국과학기술원(KAIST)은 4일, 이상엽 카이스트 생명화학공학과 특훈교수와 최경록 카이스트 생물공정연구센터 연구교수가 미생물을 이용한 달걀 대체물을 개발했다고 4일 밝혔다.
달걀은 아미노산, 비타민, 필수 지방산을 포함한 필수 영양소 공급원이다. 특히 액상 달걀은 점도, 경화, 유화, 거품 형성과 같은 고유한 물리·화학적 특성 덕분에 다양한 요리에 사용된다. 다만 이와 같은 특성 때문에 달걀 대체물을 개발하는 건 어려웠다. 특히 젤과 같은 달걀 난액의 점성을 구현하기가 쉽지 않았다.
연구팀은 효모, 고초균, 유산균 및 기타 프로바이오틱스 균주처럼 인류가 오랫동안 사용하면서 안정성이 검증된 미생물들에 집중했다. 미생물 바이오매스는 생산 시 발생하는 이산화탄소뿐만 아니라 물, 토지 등 요구되는 자원이 적으면서도 고품질의 영양성분을 가지고 있다. 이를 활용해 난액을 개발할 수 있다면 지속 가능한 미래 식량자원의 확보에 기여할 수 있을 것으로 기대했다.
먼저 연구팀은 미생물을 배양해 만든 반고체 상태의 미생물 바이오매스를 그대로 가열하면 액상으로 변하는 문제가 있다는 걸 확인했다. 이를 해결하기 위해 계란찜을 만들기 위해선 먼저 계란의 껍데기를 깨트리고 난액을 모아야 한다는 사실에 착안해 미생물의 세포 구조 중 난각에 상응하는 세포벽과 세포막을 파쇄한 것으로 미생물 용해물을 제조했다.
미생물 용해물은 가열하면 난액처럼 단백질이 응고돼 젤 형태로 변하는 것으로 나타났다. 이렇게 형성된 젤은 삶은 달걀과 탄성 계수 등이 비슷해 유사한 미시적 구조와 물리적인 특성을 가지는 것으로 확인됐다. 미생물 유래의 식용 효소나 식물성 재료를 첨가하면 다양한 식감을 구현할 수 있었다.
연구팀은 액체 상태인 용해물을 이용해 머랭(흰자 기반의 거품)을 형성하는 데도 성공했다. 다만 연구팀이 직접 머랭쿠키를 만들어 시식해 봤으나, 달걀과 쿠키 상태 모두 별다른 맛은 나지 않는 것으로 알려졌다.
연구의 교신저자 이상엽 특훈교수는 “미생물 용해물은 영양 측면에서도 우수한 성분들을 갖추고 있어 평소 식량으로도 사용될 수 있는데, 특히 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 된다”고 말했다.
이번 논문은 국제 학술지 네이처(Nature)가 발행하는 ‘npj 식품 과학(npj Science of Food)’에 최근 게재됐다.
한국과학기술원(KAIST)은 4일, 이상엽 카이스트 생명화학공학과 특훈교수와 최경록 카이스트 생물공정연구센터 연구교수가 미생물을 이용한 달걀 대체물을 개발했다고 4일 밝혔다.
달걀은 아미노산, 비타민, 필수 지방산을 포함한 필수 영양소 공급원이다. 특히 액상 달걀은 점도, 경화, 유화, 거품 형성과 같은 고유한 물리·화학적 특성 덕분에 다양한 요리에 사용된다. 다만 이와 같은 특성 때문에 달걀 대체물을 개발하는 건 어려웠다. 특히 젤과 같은 달걀 난액의 점성을 구현하기가 쉽지 않았다.
연구팀은 효모, 고초균, 유산균 및 기타 프로바이오틱스 균주처럼 인류가 오랫동안 사용하면서 안정성이 검증된 미생물들에 집중했다. 미생물 바이오매스는 생산 시 발생하는 이산화탄소뿐만 아니라 물, 토지 등 요구되는 자원이 적으면서도 고품질의 영양성분을 가지고 있다. 이를 활용해 난액을 개발할 수 있다면 지속 가능한 미래 식량자원의 확보에 기여할 수 있을 것으로 기대했다.
먼저 연구팀은 미생물을 배양해 만든 반고체 상태의 미생물 바이오매스를 그대로 가열하면 액상으로 변하는 문제가 있다는 걸 확인했다. 이를 해결하기 위해 계란찜을 만들기 위해선 먼저 계란의 껍데기를 깨트리고 난액을 모아야 한다는 사실에 착안해 미생물의 세포 구조 중 난각에 상응하는 세포벽과 세포막을 파쇄한 것으로 미생물 용해물을 제조했다.
미생물 용해물은 가열하면 난액처럼 단백질이 응고돼 젤 형태로 변하는 것으로 나타났다. 이렇게 형성된 젤은 삶은 달걀과 탄성 계수 등이 비슷해 유사한 미시적 구조와 물리적인 특성을 가지는 것으로 확인됐다. 미생물 유래의 식용 효소나 식물성 재료를 첨가하면 다양한 식감을 구현할 수 있었다.
연구팀은 액체 상태인 용해물을 이용해 머랭(흰자 기반의 거품)을 형성하는 데도 성공했다. 다만 연구팀이 직접 머랭쿠키를 만들어 시식해 봤으나, 달걀과 쿠키 상태 모두 별다른 맛은 나지 않는 것으로 알려졌다.
연구의 교신저자 이상엽 특훈교수는 “미생물 용해물은 영양 측면에서도 우수한 성분들을 갖추고 있어 평소 식량으로도 사용될 수 있는데, 특히 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 된다”고 말했다.
이번 논문은 국제 학술지 네이처(Nature)가 발행하는 ‘npj 식품 과학(npj Science of Food)’에 최근 게재됐다.