미생물로 계란 대체제 개발…"지속 가능한 식량 체계 도움"

KAIST, 최경록 연구교수와 이상엽 교수

'미생물 유래 친환경 액상 계란 대체물 개발' 논문 발표

미생물 펠렛과 미생물 용해물의 열처리 결과 비교. ⓒ한국과학기술원

한국과학기술원(KAIST)은 미생물로 계란 대체제를 개발하는 방안을 발표했다고 4일 밝혔다.

KAIST에 따르면 최경록 생물공정연구센터 연구교수와 이상엽 생명화학공학과 특훈교수는 '미생물 유래 친환경 액상 계란 대체물 개발' 논문을 발표했다.

연구진은 미생물 용해물 가열을 통해 형성된 젤이 삶은 계란과 유사한 미시적 구조와 물리적인 특성을 가지는 것을 확인했다. 미생물 유래의 식용 효소나 식물성 재료를 첨가해 다양한 식감을 구현할 수 있음을 찾아냈다. 액체 상태인 용해물을 이용해 머랭 쿠키를 굽는 등 미생물 용해물이 난액을 기능적으로 대체할 수 있음을 규명했다.

현재까지 비동물성 단백질을 기반으로 한 계란 대체제 개발이 진행돼왔다. 하지만 계란의 온전한 영양을 제공하는 동시에 젤화, 거품 형성 등 난액이 요리 재료로서 지니는 중요한 핵심 기능적 특성을 함께 구현하는 대체제는 개발되지 못했다. 연구진은 단위 건조 질량당 단백질 함량이 육류에 비견될 정도로 많은 미생물 바이오매스를 난액 대체제로 개발하고자 했다.

미생물 바이오매스는 생산 시 발생하는 이산화탄소뿐만 아니라 물, 토지 등 요구되는 자원이 적으면서도 고품질의 영양성분을 가지고 있다.

연구진은 미생물 바이오매스를 대체 난액으로 활용하는 기술을 개발할 수 있다면 지속 가능한 미래 식량자원의 확보에 기여할 수 있을 것으로 기대했다.

하지만 미생물 배양을 통해 회수한 반고체 상태의 미생물 바이오매스를 가열하면 난액과 달리 액상으로 변하는 것이 관찰됐다.

이에 연구진은 계란찜을 만들기 위해선 먼저 계란의 껍데기를 깨고 난액을 모아야 한다는 사실에 착안했다. 미생물 세포 구조 중 난각에 상응하는 세포벽과 세포막을 파쇄해 미생물 용해물을 제조했고, 이를 가열할 경우 난액처럼 단백질이 응고돼 젤 형태로 변하는 것을 확인했다.

이상엽 특훈교수는 “영양 측면에서도 우수한 성분들을 갖추고 있어 평소 식량에도 사용될 수 있다"며 "특히 미래 장거리 우주여행 식량, 전시 상황 등 긴급 상황 시의 대비를 위한 비상식량 등으로도 활용할 수 있으며, 무엇보다 지속 가능한 식량 체계 확보에 도움이 될 것”이라고 말했다.