(출처 : 위키피디아 )
고기 1kg을 만들기 위해서는 상당한 양의 자원과 토지가 필요합니다. 특히 현대처럼 옥수수나 대두를 가축 사료로 사용해 빠르게 가축을 키우는 경우 막대한 양의 물과 토양, 그리고 추가로 비료, 농약, 그리고 농기계에 들어갈 화석 연료까지 필요합니다. 따라서 고기 1kg은 사실 그 수십배의 이산화탄소 배출을 의미합니다.
따라서 지구 환경 및 지속 가능한 농업을 위해 육류 대체 식품이 나와 있습니다. 육류 대체 식품의 세계 시장 규모는 현재 연간 67억 유로에서 81억 유로 규모이며, 향후 10년간 매년 8.1%에서 12.3%씩 성장할 것으로 예상됩니다.
하지만 콩고기 같은 식물성 대체품은 식감이 많이 달라서 호불호가 많이 갈린다는 문제가 있습니다. 더 그럴 듯한 인공고기를 생산하는 방법 중 하나는 미생물 공학으로, 동물성 단백질을 코딩하는 유전자를 박테리아나 효모의 유전체에 삽입하여 생물반응기에서 대량 생산하는 것입니다. 물론 그렇게해도 고기의 식감을 다 살리기 힘들고 가격이 비싸다는 단점이 있습니다.
임페리얼 칼리지 런던의 연구원인 알렉시아 그로프 박사 와 동료들은 미생물을 복잡하게 배양하는 대신 동물성 단백질인 미오글로빈(Mb, myoglobin)을 밭에서 재배하는 대안을 생각했습니다. 미오글로빈은 철분이 풍부해 고기의 풍미와 특징적인 감칠맛을 더하고 특유의 붉은색을 띄게 하는 물질입니다. 고기의 육즙의 붉은 색인 것도 미오글로빈의 색입니다. 척추동물의 골격근과 심장근육에 중요한 물질로 당연히 콩고기에는 없는 물질이기도 합니다.
연구팀은 식물의 광합성 에너지 공장인 엽록체 (chloroplast)에 돼지와 소의 미오글로빈을 생산하는 유전자를 삽입했습니다. 실험실에서 테스트한 식물은 담배와 상추였습니다. 비교를 위해 연구팀은 두 식물 종의 훨씬 더 큰 핵 게놈을 지닌 단세포 조류인 클라미도모나스 라인하르티이의 엽록체에도 해당 유전자를 삽입했습니다.
연구팀에 따르면 엽록체는 박테리아에서 유래했고 세포당 복제본 수가 많기 때문에 세포핵보다 단백질을 대량으로 생산하는 데 훨씬 효율적입니다. 그리고 담배는 식용 식물은 아니지만, 기술 개발에 가장 적합한 모델 식물이기 때문에 선택됐습니다. 물론 상추는 식용 작물이며 궁극적으로 식품 원료 생산에 사용될 수 있기 때문에 선택했습니다.
액체 크로마토그래피-질량 분석법으로 측정한 결과, 담배의 미오글로빈 수율은 건조 중량 1kg당 약 800mg, 상추의 경우 건조 중량 1kg당 약 810mg으로 나타났습니다. 이는 핵 게놈에 유전자가 접합된 담배 식물에서 얻은 수율보다 최소 3배 이상 높은 수치입니다. 실제 육류에는 건조 중량 1g당 8.1~11.2mg의 미오글로빈이 함유되어 있습니다. 따라서 육류보다 1/10 수준이긴 하나 생각보다 높은 미오글로빈 수율을 획득한 셈입니다.
연구팀은 이 방법이 막대한 양의 곡물을 먹여서 고기를 얻는 것보다 적어도 미오글로빈 수율에서는 월등히 높을 것으로 보고 있습니다. 식물 전체에서 씨앗인 곡물이 차지하는 비중은 얼마되지 않으며 이를 먹여서 얻는 고기의 양은 훨씬 더 적기 때문입니다.
연구팀은 이렇게 얻은 미오글로빈을 잎에서 추출한 후 산업용 단백질 정제 방법을 이용해 식물성 고기 제품에 첨가하면 진짜 고기 같은 식감과 맛을 재현할 수 있을 것으로 보고 있습니다. 하지만 개인적으로는 좀 더 상상력을 발휘새 고기맛이 나는 상추를 만들어 보면 어떨까 하는 생각이 듭니다.
참고
Sustainable production of myoglobin meat protein in plant chloroplasts, Frontiers in Plant Science (2026). DOI: 10.3389/fpls.2026.1876707
Journal information: Frontiers in Plant Science
https://phys.org/news/2026-08-powerhouses-fake-meat-muscle-protein.html
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