비즈니스 기회
개구리밥은 내일의 음식에 혁명을 일으킬 수 있습니다
크레딧: Pixabay/CC0 퍼블릭 도메인
수생 식물을 먹는다는 생각은 처음에는 맛없게 들릴 수 있습니다.
그러나 동남아시아의 특정 지역에서는 농장 동물과 인간이 수십 년 동안 개구리밥이라는 작은 식물을 먹어왔습니다.
식품 과학 연구자로서 우리는 단백질 함량이 높은 잘 알려지지 않은 식물의 매혹적인 세계에 빛을 비출 것을 제안합니다. 우리는 그들이 우리의 식단에 혁명을 일으킬 잠재력이 있다고 믿습니다!
작은 식물, 큰 잠재력
개구리밥은 세계의 담수 표면에 서식하는 수생 식물입니다. 개구리밥에는 여러 종이 있으며 주로 잎의 크기로 구별할 수 있습니다. 이 식물들은 놀라울 정도로 단순합니다: 땅에 고정되어 있지도 않은 작은 뿌리로 물 위에 떠 있는 작은 잎입니다.
언뜻 보기에 개구리밥은 무해하고 너무 흔해서 관심이 없어 보일 수 있습니다. 그러나 이 식물은 그 초라한 모습 이면에 진정한 단백질 공장이 될 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
사실, 최적의 조건에서 자랄 때 개구리밥은 최대 45%의 단백질을 함유할 수 있어 이 필수 영양소의 훌륭한 공급원이 됩니다.
연구에 따르면 1헥타르의 개구리밥은 연간 10톤에서 18톤의 단백질을 생산할 수 있습니다. 이에 비해 세계에서 가장 널리 재배되는 콩과 식물인 콩류는 생산량이 0.6톤에서 1.2톤에 불과합니다.
게다가 이 식물은 매우 빠르게 번식할 수 있는 능력이 있습니다. 연못에 있는 개구리밥의 양은 실제로 48시간 이내에 두 배가 될 수 있습니다. 올림픽 수준의 성장 속도는 다음과 같은 중요한 질문을 제기합니다: 개구리밥 단백질을 인간이 섭취하는 데 어떻게 사용할 수 있을까요?
잎에서 단백질 추출 : 주요 과제
식물 잎을 인간의 음식으로 사용한다는 아이디어는 사람들이 굶주린 사람들에게 이 단백질 공급원을 먹이려고 했던 제2차 세계 대전으로 거슬러 올라갑니다.
광합성 과정에 관여하는 주요 효소이자 잎에서 가장 많이 발견되는 단백질인 루비스코는 오랫동안 과학자들의 관심을 끌었습니다.
지구상에서 가장 풍부한 단백질일 뿐만 아니라 Rubisco는 여러 가지 다른 특성을 가지고 있습니다. 옅은 색, 맛과 냄새가 부족하고 아미노산 조성이 우수하여 식품 산업에 이상적인 성분입니다.
예를 들어, 식물성 고기로 만든 유명한 "임파서블 버거"의 첫 번째 프로토타입이 루비스코로 만들어졌다는 사실을 알고 계셨습니까?
그러나 주요 과제가 남아 있습니다. 잎의 세포에 갇힌 Rubisco는 바람직하지 않은 색상과 맛을 가진 다른 화합물로 둘러싸여 있습니다. 이것은 식품 성분으로서의 유용성을 제한합니다.
루비스코 농축 밀가루를 생산할 수 있지만 이 공정에는 많은 분쇄, 가열 및 화학적 분리가 포함되며 각 단계에는 손실과 비용이 수반됩니다. 현재 산업에서 사용할 수 있는 성분을 얻기 위해서는 잎에 존재하는 단백질의 75%에서 95%가 손실됩니다.
만약 우리가 이 성분을 몇 톤씩 생산하고 싶다면, 처리해야 할 개구리밥 잎의 양은 이 단백질 챔피언들에게도 천문학적일 것입니다.
이 때문에 루비스코는 식품으로서 마땅히 받아야 할 성공을 거두지 못했습니다. 이 문제를 해결하기 위해 우리 연구팀은 루비스코를 족쇄에서 해방시키기 시작했습니다. 그리고 우리는 성공했습니다!
해결 방법
우리 팀은 Rubisco 농축 단백질 가루를 생산할 수 있는 혁신적인 실험 프로토콜을 개발했습니다. 우리는 60%의 단백질을 추출하는 데 성공했으며, 이는 과학 문헌에 보고된 가장 높은 수율 중 하나입니다.
우리의 비결은 무엇일까요? 수학. 좀 더 구체적으로 말하자면, 통계적 모델링입니다. 통계 모델링은 매우 적은 수의 실험으로 정확한 반응에 대한 여러 매개변수의 효과를 탐색하는 데 매우 유용한 도구입니다.
단 몇 달 만에 개구리밥에서 단백질의 추출 및 정제를 극대화하기 위해 pH, 온도 및 농도 측면에서 최적의 조건을 식별할 수 있었습니다.
금상첨화는 이 단백질 농축액이 모든 좋은 식품 성분에 필수적인 우수한 특성을 가지고 있다는 것입니다. 물에 잘 녹고 거품(예: 달걀 흰자), 젤(예: 요구르트) 또는 에멀젼(예: 마요네즈)을 형성할 수 있습니다.
당신의 접시와 그 너머를 향하여
우리의 연구는 아직 초기 단계에 있습니다. 그러나 우리는 이미 개구리밥 단백질의 유망한 미래를 볼 수 있습니다.
그것은 식품 제형뿐만 아니라 영양 및 인간 건강 분야에서도 여러 용도로 사용될 수 있습니다. 그들이 포함하는 분자 중 일부는 고혈압을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
요컨대, 다재다능한 단백질 함량이 높기 때문에 개구리밥은 결국 우리의 식단에 혁명을 일으킬 수 있습니다. 그리고 무엇보다도, 모두를 위한 보다 지속 가능하고 영양가 있는 식품의 미래를 형성하는 데 도움이 될 것입니다.
이상의 기사는 2024년 7월 18일 Phys.org에 게재된 “Duckweed, a small aquatic plant, could revolutionize the food of tomorrow”제목의 기사 내용을 편집하여 작성하였습니다.
* 원문정보 출처 : Duckweed, a small aquatic plant, could revolutionize the food of tomorrow (phys.org)