[비건뉴스=김민영 기자] 지난 11월 국제 학술지 트렌즈 인 바이오테크놀로지에는 중국 장난대(Jiangnan University) 연구진이 곰팡이 유래 단백질 소재인 푸사륨 베네나툼(Fusarium venenatum)의 생산 효율을 높이기 위해 CRISPR 기술을 적용한 연구 결과를 발표했다. 이 균주는 여러 국가에서 식품 원료로 승인돼 식물성 대체육 제품에 활용되고 있으며, 자연적으로 육류와 유사한 조직감을 지닌 것으로 알려졌다.

푸사륨 베네나툼은 고유의 식감에도 불구하고 두꺼운 세포벽 때문에 소화가 쉽지 않다는 평가가 있었다. 또한 생산 과정에서 당류 기반 배지와 질소원 등이 많이 필요해 환경 부담이 크다는 지적도 제기돼 왔다. 중국 장난대 연구팀은 이러한 구조적·환경적 한계를 유전자 편집 기법으로 완화할 수 있는지 검토했다.

영국 일간 가디언 보도에 따르면 연구진은 키틴 합성효소와 피루브산 탈탄산효소와 연관된 두 유전자를 제거해 세포벽을 얇게 만들고, 영양 요구량을 줄이는 방향으로 대사 기능을 조정했다. 편집 과정에서 외래 유전자는 도입되지 않은 것으로 알려졌다.

연구팀 관계자는 기존 마이코프로틴 생산 방식이 지속 가능해 보일 수 있으나, 실제 생산 전 과정에서 발생하는 환경 부담을 종합적으로 검토한 사례는 적었다고 설명했다. 관계자는 특히 당류 배지 투입량, 질소원 활용, 발효 공정 에너지 사용 등 다양한 요소의 개선 필요성을 언급했다.

실험 결과 개량 균주는 동일한 단백질 생산에 기존 대비 44% 적은 당류를 사용했고, 생산 속도는 88% 증가했다. 연구팀은 이는 세포벽 구조 변화로 단백질 이용 가능성이 높아진 데 따른 결과라고 분석했다. 전체 생산 공정의 환경 영향은 최대 61%까지 감소한 것으로 나타났다.

생산 전 과정평가에서도 개량 균주는 기존 대비 더 낮은 온실가스 배출과 에너지 소요를 보였다. 중국 내 닭고기 생산과 비교하면 필요한 토지 면적은 70% 적었고, 담수 오염 가능성은 78% 감소한 것으로 분석됐다.

연구 후반부에서는 발효 탱크 운영 효율, 배지 순환 개선, 공정 시간 단축 등 여러 요소가 환경 부하 완화에 기여한 것으로 확인됐다. 연구진은 투입 자원이 대폭 줄어든 만큼 향후 산업 규모 확대에서도 지속 가능성 논의가 강화될 수 있다고 평가했다.

장난대 연구팀은 이번 성과가 소화도 개선과 배출 저감을 동시에 확인한 사례라며, 향후 영양 성분 특성 및 공정 안정성 평가를 추가로 진행할 계획이라고 밝혔다. 연구 총괄 저자는 “지속 가능한 단백질에 대한 수요가 높아지는 상황에서 유전자 편집을 통해 영양 효율과 환경성을 높인 균주를 확보했다”고 말했다.