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2018년 2월 1일 목요일

인간 배설물을 식량으로 바꾸는 미생물



(The researchers grew Methylococcus capsulatus that was 52 percent protein and 36 percent fats(Credit: Anne Fjellbirkeland/Wikipedia CC2.5))


 다른 동물과 마찬가지로 인간의 배설물에도 많은 영양분이 남아 있습니다. 우리 조상들도 그 사실을 우연치 않게 발견해서 이를 유용하게 사용했습니다. 물론 직접 먹는 것이 아니라 비료로 사용한 것이죠. 영화 마션에서처럼 미래에 인류가 우주 개척지를 건설하게 되면 인간의 배설물이 중요한 거름이 될 것이란 점은 분명합니다. 

 하지만 배설물을 거름으로 삼아 식물을 재배하고 여기서 양식을 얻는 것은 넓은 땅과 물, 태양, 공기를 마음대로 이용할 수 있는 지구에서는 별 문제가 없어도 비좁은 우주선이나 유인 우주기지에서는 곤란한 일이 될 수도 있습니다. 보다 좁은 공간에서 아주 적은 에너지만으로 배설물을 식량자원으로 바꿀 수 있다면 더 유용할 것입니다. 

 펜실베니아 주립대학의 연구팀은 미생물을 이용해서 배설물을 바로 유용한 영양분으로 변환시키는 연구를 진행했습니다. 사실 배설물 안의 유기물을 분해해서 단백질이나 지방으로 바꾸는 미생물은 자연계에 매우 흔하게 존재합니다. 그리고 우리가 사용하는 하수 정화시설 역시 이런 미생물의 도움을 받습니다. 


 연구팀은 지름 10cm, 길이 122cm 크기의 원통형 실린더 내부에 인간의 배설물과 유사한 유기물을 넣고 (이 물질은 하수 처리 시설의 성능을 평가하기 위해서 만들어짐) Methylococcus capsulatus라는 미생물을 이용해서 분해했습니다. 이 미생물은 배설물 안에 풍부한 유기물을 분해해 높은 농도의 단백질과 지방으로 바꿀 수 있습니다. (사진) 

 하지만 그렇다고 해서 이 미생물 자체를 먹을 수는 없습니다. 이렇게 처리된 폐기물 안에는 아직 많은 다른 미생물이 존재하기 때문입니다. 정상적인 소변 안에는 세균이 거의 없지만, 대변은 거의 세균 덩어리라고 할 수 있으며 이 가운데는 다른 사람의 위장관에 들어가 염증을 일으킬 가능성이 있는 균도 있습니다. 동시에 배양 과정에서 원하지 않는 외부 세균이 침입해 증식할 가능성도 있습니다. 

 따라서 연구팀은 고알칼리 환경을 만들거나 혹은 높은 온도로 가열해서 세균을 모두 죽이고 영양분만 추출하는 방법을 연구 중입니다. 다만 일부 세균은 이런 혹독한 환경에서도 잘 버티기 때문에 적절한 살균 방법이 필요합니다. 

 하지만 이런 방법이 성공하더라도 순수하게 정제된 단백지과 지방 덩어리를 선호할 사람은 아마도 많지 않을 것 같습니다. 우리가 평소 먹던 음식과는 너무 다를 테니까요. 이를 이용해서 건강에 안전하면서도 맛있는 인공 음식 (예를 들어 인조 고기)를 만들 수 있을지가 성패를 좌우할 것 같습니다. 


 참고 





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