축산은 기후 변화 원인 물질인 이산화탄소와 메탄을 많이 배출하는 것으로 알려지면서, 과학자들은 이를 대체할 수 있는 방법을 찾고 있다. 이렇게 연구되는 것이 흔히 인공 고기라고 하는 대체육과 배양육이다. 대체육은 비동물성 재료로 모양과 식감을 고기와 유사하게 만든 것으로 콩 단백질이나 밀가루 속 글루텐 같은 식물성 재료로 만들어진다. 반면 배양육은 동물에게서 채취한 줄기세포를 이용해 배양하고 3D 프린팅으로 모양을 만들어 축산으로 생산하는 고기와 비슷하게 만드는 것을 말한다.

과학기술의 발달로 다양한 대체육과 배양육이 만들어지고 있지만, 문제는 이들이 맛과 향에 있어서 진짜 육류에 못 미친다는 점이다.

이런 상황에서 연세대 화공생명공학부, 강원대 동물응용과학과 공동 연구팀은 조리 온도에 따라 풍미 화합물을 방출할 수 있는 구조체(스캐폴드)를 이용해 실험실에서 만든 배양육의 맛을 개선할 수 있다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초 과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 7월 10일 자에 실렸다.

배양육은 탄소 배출을 최소화하고 지속 가능한 방식으로 동물 단백질을 공급할 수 있는 새로운 대체 식품으로 떠오르고 있다. 과학자들은 다양한 구조체와 3D 프린팅 재료로 스테이크나 미트볼 등 기존 육류 제품과 유사한 모양과 구조적 특성을 만들고 있지만, 맛과 향이라는 부분을 간과하는 경우가 많았다.

이에 연구팀은 젤라틴 기반 하이드로젤에 전환할 수 있는 화합물을 통합한 온도 반응성 구조체를 설계했다. 연구팀이 개발한 구조체는 세포 배양 과정에서는 안정적으로 유지되지만, 150도 이상 굽거나 튀기는 등 조리 온도에 도달하면 육류 고유의 향 화합물을 방출하도록 했다. 이를 통해 기존 고기를 조리할 때 발생하는 마이야르 반응과 같은 주요 화학 반응을 재현하는 데 성공했다.

실제로 연구팀은 전자 코를 이용해 화학 분석한 결과, 이번에 개발한 배양육은 구운 쇠고기와 유사한 풍미를 나타내는 것으로 확인됐다.

연구를 이끈 홍진기 연세대 교수는 “이번 연구 결과는 배양육의 향미 특성을 강화해 쇠고기의 자연적 요리 풍미를 모방할 수 있는 새로운 방법을 제시했다”고 말했다.