“밥에서 투뿔 꽃등심 맛 나네”…맛·영양 다 잡은 ‘쇠고기 쌀’ 나왔다 [달콤한 사이언스]

유용하 기자
유용하 기자
업데이트 2024-02-15 17:45
입력 2024-02-14 22:31

韓 연구진, 쇠고기 맛·영양분 가진 쌀 개발
일반미보다 단백질 함량 8% 높아
축산보다 생산 과정 탄소배출도 적어

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쌀알 내부에 동물 지방과 근육 세포를 배양한 쌀로 만든 밥  연세대 제공
쌀알 내부에 동물 지방과 근육 세포를 배양한 쌀로 만든 밥

연세대 제공
국내 연구진이 쌀알 안에 쇠고기 맛과 영양분을 갖춘 ‘배양 쇠고기 쌀’을 개발해 눈길을 끌고 있다.

연세대 화학생명공학과, 강원대 동물응용과학과, 배양육 스타트업 심플 플래닛, 한국기초과학지원연구원, 한국생명공학연구원, 중앙대 공동 연구팀은 쌀알 안에서 동물의 근육과 지방 세포를 배양한 일명 ‘쇠고기 쌀’을 개발했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 재료 과학 분야 국제 학술지 ‘물질’ 2월 15일 자에 실렸다.

최근에는 실험실에서 배양한 고기, 곤충에서 추출한 단백질 등 다양한 방법의 영양공급원이 연구되고 있다.

동물의 생물학적 골격(biological scaffold)은 세포의 입체적 성장을 유도하고 유지해 조직과 장기를 형성하는 데 도움을 준다. 연구팀은 배양육을 만들기 위해 쌀을 이용해 동물의 생물학적 골격을 모방했다. 특히 쌀알은 다공성이며 조직화된 구조를 가져, 동물 유래 세포를 배양할 수 있는 골격이 될 수 있다. 더군다나, 쌀의 특정 분자는 동물 유래 세포에 영양을 공급하고 성장을 촉진할 수 있다는 장점까지 있다.
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쇠고기쌀 배양 원리  연세대 제공
쇠고기쌀 배양 원리

연세대 제공
연구팀은 세포가 쌀에 잘 달라붙도록 인체에 해가 없고 식용할 수 있는 생선 젤라틴으로 코팅했다. 그다음, 소의 근육과 지방 줄기세포를 쌀에 뿌린 뒤 배양 접시에서 9~11일 동안 배양했다. 이렇게 배양해 만든 것이 식품 안전 요건을 충족하고 식품 알레르기 유발 가능성도 낮은 세포 배양 쇠고기 쌀이다.

연구팀은 세포 배양 쇠고기 쌀의 특성 파악을 위해 밥을 지은 뒤, 영양가, 냄새, 식감 등을 분석했다. 그 결과, 하이브리드 쌀은 일반미보다 단백질이 8%, 지방은 7% 더 많은 것으로 확인됐다. 자포니카인 일반미는 찰지고 부드러운 식감을 갖고 있지만, 하이브리드 쌀은 인디카 쌀과 비슷한 식감을 가진 것으로 나타났다.

동물 근육 함량이 높은 하이브리드 쌀은 쇠고기 또는 아몬드 관련 냄새 화합물이, 지방 함량이 높은 하이브리드 쌀은 버터, 크림, 코코넛 오일 관련 화합물이 검출됐다.
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과학자들이 소의 근육과 지방을 쌀알 내부에 배양해 ‘하이브리드 쌀’을 개발했다.  연세대 제공
과학자들이 소의 근육과 지방을 쌀알 내부에 배양해 ‘하이브리드 쌀’을 개발했다.

연세대 제공
또 연구팀에서 만든 하이브리드 쌀은 제조 과정에서 발생하는 탄소 발자국도 훨씬 적은 것으로 조사됐다. 단백질 100g을 생산할 때 쇠고기는 49.89㎏의 이산화탄소를 배출하지만, 하이브리드 쌀은 6.27㎏ 미만의 이산화탄소를 배출하는 것으로 조사됐다. 상용화될 경우 하이브리드 쌀은 1㎏당 2.23달러, 쇠고기는 14.88달러의 비용이 드는 것으로 나타났다.

이번 연구를 통해 영양이 풍부하고 맛도 좋은 하이브리드 식품이 상용화될 경우, 축산으로 인한 온실가스 배출을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 곡물 기반 하이브리드 식품은 기근을 대비하거나 군용 식량, 우주 식량으로도 쓰일 수 있을 것으로 예측된다.

연구를 이끈 홍진기 연세대 화학생명공학과 교수는 “이론적으로 세포 배양 단백질 쌀에서 필요한 모든 영양소를 얻을 수 있다”라며 “쌀은 이미 높은 영양분을 갖고 있지만, 여기에 동물 세포를 배양해 단백질을 보충한다면 영양 수준을 더 높일 수 있다”라고 말했다.

유용하 과학전문기자
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