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안녕하세요. 대학생 기자단 한예나입니다. ^^
이번 기사에서는 ‘콩’에 대한 깜짝 놀랄만한 소식을 들려드리려 합니다.
바로, 콩 부산물을 갱년기 증상 개선에 효능이 뛰어난 식품소재로 변신시키는데 성공했다는 것인데요.
농촌진흥청에서 개발한 이 기술은 앞으로 국내뿐만 아니라 세계적으로도 높은 가치를 가질 것이라고 해요.
저는 더 생생한 정보를 위해 이 연구를 이끄신 농촌진흥청 작물기초기반과의 김선림 과장님을 만나 뵈었습니다.
열정으로 가득한 연구 스토리를 듣기 전에, 먼저 콩과 그 부산물에 대해 잠깐 알아보도록 해요!
병원균의 침입이나 충격으로부터 종자를 보호하고, 수분과 가스의 출입을 조절하는 역할을 해요.
자엽은 씨에서 돋아나는 첫 번째 잎으로, 떡잎이라고도 불립니다. 콩과 식물은 종자가 발아할 때에 필요한 양분을 떡잎 속에 다량으로 저장하고 있어요.
이 양분을 먹고 배아가 무럭무럭 자라 식물체가 되는 것입니다. 오늘의 주인공은 바로 ‘배아’입니다.
콩에서 분리된 발아의 모습이에요. 콩을 압착기로 분쇄한 후, 콩의 종피와 자엽, 배아를 각각 분리해 낼 수 있습니다.
우리나라에는 된장이나 고추장처럼 콩으로 만드는 가공제품이 정말 많죠. 대부분은 콩을 그대로 사용하지만, 두유와 같은 식품을 만들 때에는 종피와 배아를 없애는 경우가 많아요.
콩의 배아에는 이소플라본과 사포닌이라는 몸에 좋은 생리활성물질이 가득한데, 이 성분들은 떫고 쓴맛과 더불어 콩 특유의 비린내를 내기 때문에 제거하는 것이 좋기 때문입니다.
또한 색도를 개선하고, 수침 시간도 들어든다는 이점도 있죠.
콩 1톤에서 발생되는 부산물 40~50kg 중 배아는 약 10kg 정도이고, 두유 제조 과정에서 발생하는 콩 배아는 연간 290톤 이상이라고 하니, 그 양이 정말 어마어마하죠.
▲ 이소플라본 화학적 구조
이소플라본은 여성 호르몬인 에스트로겐과 화학적 구조가 비슷하고, 인체에서 에스트로겐과 같은 작용을 하여 식물성 에스트로겐으로 불립니다.
각종 항암 효고와 뼈의 칼슘 흡수율을 증가시키고, 심혈관 질환 등의 발생률을 낮추는 데에 효과가 있다고 보고되었습니다.
미국에서는 부작용이 없는 콩이 에스트로겐의 대체식품으로 각광받고 있다고 해요.
▲ 사포닌 화학적 구조
사포닌은 특유의 쓴맛을 가지는 천년 물질로, 혈중 콜레스테롤 감소 효과를 비롯한 면역 증진 효과, 항산화 활성 등 다양한 생리 활성 효과가 밝혀짐에 따라 큰 주목을 받고 있습니다.
콩 속에는 이 두 가지 물질이 고루 분포하고 있는데, 특히 배아가 종피와 자엽에 비해 함량이 월등히 높다고 해요.
기존에도 영양가 높은 배아를 이용하기 위해 많은 연구가 진행되었지만, 대중화하기는 어려웠다고 해요.
하지만, 농촌진흥청 개발한 이번 기술은 대중화가 가능할 뿐만 아니라, 자원을 재활용할 수 있는 새로운 기술이기에 더욱 특별한 의미를 가집니다.
어떻게 이런 기술이 탄생하게 되었는지, 궁금하지 않으신가요?
그럼 이제부터 작물기초기반과의 김선림 과장님의 연구 스토리를 들려드리도록 하겠습니다!
Q. 김선림 과장님, 안녕하세요. 국감을 앞두고 바쁘신데 시간 내어 주셔서 감사합니다.^^ 이번에 콩 부산물을 이용한 식품소재를 개발하셨잖아요. 콩 부산물에 대해 연구하시게 된 계기는 무엇인가요?
A. 가공식품을 만들 때 버려지는 종피나 배아와 같은 콩 부산물은 예전부터 문제가 제기되었고, 국내외로 연구가 이루어졌지만 이소플라본과 사포닌을 동시에 분리할 수 있는 방법을 제시하지는 못했습니다.
저는 몇 년 전부터 콩의 배아에 대한 연구를 지속적으로 해 오고 있었습니다. 그러던 중, 콩 배아의 추출물을 이용할 수 있는 새로운 기술을 개발했고, 이를 버려지는 콩 부산물을 이용하는 데에 적용한 것입니다.
▲ 왼쪽부터 차례로 배아, 종피, 자엽, 콩.
Q. 발아배아를 이용할 수 있는 기술은 어떻게 탄생하게 되었나요?
A. 저는 원래 천연물 과학을 연구했습니다. 연구를 하던 중, 우연히 콩의 배아를 물에 담갔다가 싹이 트는 사실을 발견했죠. 보통은 콩을 그대로 심어야 싹이 튼다고 생각하잖아요. 그런데 배아를 흐르는 물에 두면 싹이 튼다는 것이죠. 이것이 바로 ‘발아배아’입니다.
이것으로 국제 논문을 발표했는데 당시 학계에서 크게 주목을 받았습니다. 이것이 바탕이 되어 식품 소재로 만드는 데에 성공한 것입니다.
▲ 노랗던 배아는 흐르는 물에서 발아해서 이렇게 새하얀 발아배아가 됩니다. [발아배아(좌), 동결건조(우)]
Q. 기존에도 콩 배아에서 이소플라본과 사포닌을 분리할 수 있는 기술이 있었다고 하는데, 이번에 발표된 기술과 다른 점은 무엇인가요?
A. 2013년에 국립식량과학원과 대학이 함께 연구한 결과, 콩 배아로부터 이소플라본과 사포닌을 동시에 분리하는 데에 성공했습니다. 하지만, 일반 기업들이 이 기술을 사들이기에는 너무 비싸서 용도가 적었습니다.
이번에 개발된 발아배아 추출물을 이용한 기술을 이용한다면, 추출물의 가격을 훨씬 낮추고 이용하기 쉬운 분말 형태로 만들 수 있어 ‘대중화’가 가능하다는 것이 다른 점이라고 할 수 있습니다.
▲ 발아배아에서 추출한 좋은 성분들을 분말화한 모습입니다. 색이 정말 예쁘죠?
저는 기존의 방법으로 콩의 배아에서 분리된 이소플라본과 사포닌 가루의 가격을 듣고 깜짝 놀랐습니다. 몇 그램 되지 않는 그 적은 양이 정말 상상을 초월하는 가격이더군요.
그런데 발아배아를 이용한 새로운 기술의 등장으로, 일반 대중들도 이 귀한 추출물을 접할 수 있게 되었다는 것에 정말 기뻤습니다.
▲ 싹흐르는 물에 발아를 넣고 싹을 틔우는 과정(왼쪽)과 알코올을 넣고 추출하는 과정(오른쪽)
Q. 발아배아를 이용한 추출 방법이 궁금해요. 그리고 분말화가 가능한 이유는 무엇인가요?
A. 과정은 복잡하지 않아요. 콩 배아를 흐르는 물에서 싹을 틔우면 발아배아가 되는데, 이것을 동결건조해서 알코올을 넣고 끓여서 추출해 냅니다.
▲ 기존의 방법(왼쪽)과 활용도가 높은 새로운 방법(오른쪽)
이렇게 추출한 액체를 분말화하면 샛노란 색의 분말이 되죠. 기존에 만들어졌던 대부분의 추출물들은 단백질, 지방, 당의 함량이 높아 추출물이 조청이나 물엿처럼 끈적끈적해져서 다른 가공품을 만드는 데 어려움이 많았어요.
배아가 당을 양분으로 소모하고, 또 일부는 물에 씻겨 나가기 때문에 상당량의 양을 없앨 수 있습니다. 따라서 분말로 만들기 쉬워집니다.
뿐만 아니라 추가적으로 단백질, 지방, 당 성분을 없애는 기술을 개발했습니다. 그래서 발아배아 추출물은 싹을 틔우지 않은 배아 추출물에 비해 당 함량이 3분의 1로 줄어들었어요.
반면, 위 그래프에서 볼 수 있듯이 이소플라본의 함량은 배아에 비해 발아배아에서 21.8%가 증가했죠.
‘발아’를 한다는 것은 화학적 변화로 인해 영양분이 바뀐다는 것이기 때문입니다. 사포닌을 보면, 사포닌은 A, B, E 계열이 있는데, 배아가 발아되면서 사포닌 A의 함량은 낮아지고, 생리활성이 높은 사포닌 B, E의 함량은 높아졌습니다. 그래서 사포닌도 매우 큰 폭으로 증가한 것을 확인할 수 있습니다.
▲ 왼쪽 사진은 콩배아를 먹인 동물의 골다공증이 개선된 것을 보여주고, 오른쪽의 그래프에서는 콩의 발아배아를 많이 섭취할수록 콜레스테롤 수치가 낮아지는 것을 알 수 있습니다.
Q. 이 추출물이 갱년기 증상을 개선하는 데에 효과가 있다고 하는데 구체적으로 어떠한 효과인가요?
A. 추출물의 효능은 정말 다양합니다. 그중에서 대표적인 것을 뽑자면, 폐경기 골다공증을 개선하는 것과 고지혈증을 낮추는 것입니다. 이를 알아보기 위해 뼈를 만드는 세포를 이용한 세포실험과 쥐를 이용한 동물실험을 진행했는데요.
폐경기 증상인 쥐와 발아배아 추출물을 투여한 쥐를 비교해 보았을 때, 골밀도가 증가하고, 해면뼈의 두께는 무려 42%가 증가하는 확연한 효과를 보였습니다. 또한, 콩 발아배아 추출물을 먹인 후 혈액의 콜레스테롤의 비율이 최대 22% 감소하는 결과가 나왔죠.
이러한 결과를 본 교수님들과 학자들은 깜짝 놀랐다고 해요. 발아배아 추출물에 들어있는 이소플라본 함량은 1g당 약 32mg으로 식품의약품안전처의 건강기능식품 일일섭취 기준량인 24~27mg보다 높은 수준이라고 하니, 이러한 놀라운 결과가 나오는 것이겠죠?
Q. 뼈를 튼튼하게 해 준다니, 성장기 아이들에게도 정말 좋겠어요. 이 기술이 앞으로 어떻게 활용될까요?
A. 분말로 만드는데 성공했기 때문에, 활용 범위는 무궁무진할 것이라고 생각합니다. 콩의 종류에 상관없이 적용할 수 있는 방법이기도 하고, 물에 잘 녹기 때문에 다양한 형태로 제품 생산이 가능합니다.
추가적으로, 15% 정도의 농도에서는 오렌지 주스와 구분할 수 없을 정도로 색감이 예쁘기 때문에 마케팅에 도움이 되지 않을까 생각합니다.
또한, 기존에 버려졌던 부산물을 사용함으로써 폐기물의 양과 처리 비용을 낮추게 되어 경제적, 환경적으로 긍정적인 효과를 낼 수 있을 뿐만 아니라, 콩의 부가가치가 높아지기 때문에 농가 소득 향상에도 도움이 될 것이라 생각합니다. 물론, 이로 인해 콩 가격이 급등하는 그런 일은 없을 거니까 걱정하지 않아도 돼요.
어때요? 오렌지 음료수와 콩 추출물이 구별이 되시나요?
과장님께서 분말을 알약 모양으로 만드신 것을 주셔서 먹어보았는데요, 첫 맛은 살짝 쌉싸름하지만 단맛도 나고, 깔끔한 향이 입에 감도는 느낌이었습니다.
Q. 지금까지 과장님의 말씀을 들어보니, 연구에 대한 열정이 대단하신데요. 농촌진흥청의 연구원을 꿈꾸는 친구들에게 조언을 해주실 수 있나요?
A. 가장 중요한 것은 마음 자세에요. 단순하게 직업을 가지기 위해 연구원으로 지원을 하면 안 돼요. 자신의 역할에 대한 사명감과 헌신이 필요합니다. 특히 연구직 공무원들은 학구적 자세로 항상 무언가를 탐구하려고 노력해야 해요. 저는 실험실로 출근해서 실험실에서 퇴근했어요. 끊임없이 몰두한다는 것이 쉬운 일은 아니기 때문에 마음가짐이 정말 중요하답니다.
두 번째로, 공부를 정말 열심히 해야 해요. 여기 들어오기가 예전처럼 쉽지 않아요. 정말 열심히 공부하세요. 그렇게 되면, 농촌진흥청의 연구원으로서 자신이 하고 싶은 연구와 실험을 할 수 있어요. 원하는 일을 한다는 것은 정말 기쁜 일이죠.
Q. 마지막으로 이 기사를 읽으실 네티즌들에게 하고 싶은 말이 있다면 무엇인가요?
A. 우리나라 사람들에게 콩은 매우 친숙한 곡물이고, 없어서는 안 될 존재입니다. 특히, 우리나라의 콩은 다른 외래 콩보다 그 영양 성분이 월등히 뛰어납니다. 하지만 요즘 들어 국산 콩의 가치가 평가절하되고 있는 것이 매우 안타깝습니다. 외래 콩 유입이 급증하면서, 국내에서 콩을 재배하는 농가들은 힘겨운 하루하루를 보내고 있습니다.
우리 입맛에도 잘 맞고, 영양도 훨씬 풍부한 우리 콩 많이 사랑해 주시고, 앞으로 만나보시게 될 콩의 발아배아 추출물로 만든 건강 기능 식품도 기대해 주시기 바랍니다.
김선림 과장님과 여러 이야기를 나누면서, 이번 기술이 얼마나 파급 효과가 클 것인지도 더 생생히 알 수 있었고, 우리나라 농촌을 위해 진심으로 힘쓰시는 모습에 감동하지 않을 수 없었습니다.
몇 알 선물해주시기도 하셨어요. (감사합니다~ ^^)
이번 기술은 이미 국내외로 특허출원이 몇 개나 되어있기 때문에 이를 활용해서, 우리나라만의 독자적인 기술로 만든 건강기능식품을 수출하는 등 그 부가가치는 정말 높을 것으로 예상됩니다.
농촌진흥청만의 기술을 이용해 가격을 낮추었기 때문에, 국민들이 유용한 성분을 더욱 쉽게 접할 수 있도록 ‘상용화’와 ‘대중화’가 가능하다는 점도 아주 큰 장점이죠.
이러한 착한 기술이 앞으로도 많이 개발되어서 우리 곡물을 재배하는 농가들에게도 많은 보탬이 되기를 바랍니다. |
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