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▲ 사카로미세스 세레비시아 효모의 전자 현미경 사진. Credit: Mogana Das Murtey and Patchamuthu Ramasamy
사실 우주 식량 생산은 오랜 세월 많은 과학자가 도전했던 목표 중 하나입니다. 나사는 실제로 우주에서 채소를 재배할 수 있는 시스템을 개발하는 데 공을 들였고 우주 정거장에서 소규모 재배를 진행하기도 했습니다. 그리고 일부 과학자들은 미래에 화성 기지와 유사한 조건에서 감자를 재배하는 데 성공하기도 했습니다.
하지만 사실 식물을 재배하는 것은 자원과 공간이 제한적인 우주선이나 우주 기지 내부에서 곤란한 문제입니다. 인간이 먹고 살기 위해서는 상당히 많은 농경지가 필요하기 때문입니다. 아무리 뛰어난 인공 재배 시스템이라도 결국 상당한 에너지와 공간이 필요하고 이는 결국 비용 증가로 이어집니다.
더구나 고기나 우유, 달걀을 얻기 위해서는 가축을 먹이기 위해 대규모의 인공 식물 재배 시스템이 필요합니다. 막대한 자원이 투입되어야 하는 것은 물론 농축산 폐기물도 우주에서 처치 곤란할 정도로 많습니다. 따라서 일부 과학자들은 감자를 포함한 작물보다 미생물이 더 현실적 대안이라고 주장합니다.
맥쿼리 대학의 연구팀은 술이나 빵을 만들 때 사용하는 흔한 효모인 사카로미세스 세레비시아(Saccharomyces cerevisiae)에 주목했습니다.
효모는 다양한 유기물을 분해해 여러 가지 유용한 영양분을 만들 뿐 아니라 사람이 먹어도 안전하다는 사실이 오랜 세월 입증되어 있습니다. 가장 중요한 사실은 줄기나 잎이 없는 미생물로 우주선 내부에 탑재할 수 있는 3000ℓ 규모의 배양 용기만 있으면 하루 50~100명이 먹을 식량도 생산할 수 있다는 것입니다.
물론 효모 그 자체는 맛이 없기 때문에 연구팀은 여기에 다양한 음식의 맛과 풍미를 지닐 수 있게 유전자를 조작한 바이오 엔지니어링 효모를 만들었습니다.
이 효모를 배양한 후 적절한 가공을 거쳐 3D 프린터로 출력하면 고기나 빵과 비슷한 식감을 가진 대체 식품을 만들 수 있습니다. 유전자를 추가로 삽입해 사람에게 필요한 각종 필수 영양소와 미네랄도 충분히 넣을 수 있습니다. 이 연구는 저널 네이처 커뮤니케이션스에 실렸습니다.
연구팀은 이 기술이 우주가 아니라 지구에서도 유용할 것으로 기대하고 있습니다. 최근 많은 주목을 받는 대체육이나 대체 식품 개발에 효모를 이용할 수 있기 때문입니다. 효모를 이용해 만든 고기나 우유 대체 식품은 지구에서도 막대한 자원과 토지를 사용하지 않고도 식량을 생산할 수 있는 대안 중 하나입니다.
다만 누구도 고기처럼 생긴 맛없는 대체 식품을 먹고 싶어 하지 않을 것이기 때문에 진짜 같은 맛과 식감이 중요합니다. 진짜 그럴 듯한 결과물을 내놓을 수 있을지 앞으로 연구 성과를 기대해 봅니다.
고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
