버섯 기반 단백질: 균사체(Mycelium) 단백질의 장점과 활용

균사체(Mycelium) 단백질

균사체(Mycelium) 단백질은 버섯의 뿌리와 유사한 미세한 실 모양의 구조체인 균사(Mycelium)를 배양하여 얻는 단백질 공급원이다. 균사체는 버섯이 땅속에서 성장하는 동안 넓게 퍼지는 네트워크 형태의 조직이며, 최근에는 지속 가능한 대체 단백질 원료로 주목받고 있다. 균사체 단백질은 기존 식물성 단백질(대두, 완두콩, 귀리)이나 동물성 단백질과 비교했을 때 고단백, 고식이섬유 함량, 빠른 생육 속도, 자연적인 고기 조직감 구현 등의 장점이 있다. 또한, 배양 공정을 최적화하면 단기간 내에 대량 생산이 가능하고, 환경적 영향을 최소화할 수 있어 친환경 단백질 생산 방식으로 각광받고 있다.

기술적으로 보면, 균사체 단백질은 일반적인 버섯과 달리 세포 분열을 통해 빠르게 성장하는 특성을 가지고 있어, 인공 배양 환경에서 단시간 내에 단백질을 대량 생산할 수 있는 장점이 있다. 또한, 단백질 함량이 40~50%에 이르며, 필수 아미노산 조성이 우수하고, 자연적인 섬유질 구조를 가지고 있어 대체육 및 단백질 보충제에 적합하다. 이런 특징 덕분에 최근 식품 기업과 바이오 기술 회사들은 균사체를 활용한 지속 가능한 대체 단백질 개발에 적극 나서고 있으며, 다양한 식품 산업에서 활용 범위를 넓혀가고 있다.

 

 

균사체 단백질의 생산 과정과 배양 기술

 

균사체 단백질은 전통적인 농업 방식이 아닌 생물 배양 기술(Bioprocessing)을 통해 인공적으로 대량 생산할 수 있다는 점이 가장 큰 차별점이다. 일반적인 단백질 원료(대두, 밀, 완두콩)는 재배부터 수확까지 최소 수개월이 걸리지만, 균사체는 48~72시간 내에 대량으로 배양할 수 있어 생산 효율이 매우 높다.

균사체 단백질을 생산하는 과정은 다음과 같다.

 

균사체 종균 선택 및 배양

• 특정 균사체 종(Strain)을 선별하여, 최적의 단백질 함량과 조직감을 구현할 수 있도록 배양 조건을 설정한다.
• 현재 산업에서 많이 사용되는 균사체 종으로는 Fusarium venenatum(퀀(Qorn) 브랜드 사용), Aspergillus oryzae(누룩곰팡이), Rhizopus spp.(템페 균) 등이 있다.

발효 배양(Fermentation) 진행

• 균사체는 미생물 발효 방식으로 배양하며, 액체 배양(수상 배양)과 고체 배양 방식으로 나뉜다.
• 액체 배양(Liquid Fermentation)은 배양액 속에서 균사체가 성장하는 방식으로, 대량 생산이 용이하다.
• 고체 배양(Solid-State Fermentation)은 고형 기질(밀기울, 귀리 등) 위에서 균사체가 성장하며, 특정 조직감과 풍미를 강화할 수 있다.

단백질 수확 및 정제(Purification & Processing)

• 발효가 완료되면, 균사체를 분리하고 세척한 후, 단백질을 추출하거나 조직화하여 다양한 식품 원료로 활용한다.
• 이 과정에서 식감과 풍미를 조절하기 위해 압출 성형(Extrusion) 또는 효소 처리 기술이 사용될 수 있다.

이러한 배양 기술을 통해 균사체 단백질은 기존 농업 방식보다 훨씬 빠르게, 적은 자원으로도 지속 가능한 단백질을 생산할 수 있다는 점에서 높은 평가를 받고 있다.

 

균사체 단백질의 장점과 영양적 특성

균사체 단백질은 기존 식물성 단백질과 비교했을 때 여러 가지 중요한 장점을 가진다.

 

고단백 및 필수 아미노산 함유

균사체 단백질은 단백질 함량이 40~50%로 높으며, 이는 일반적인 식물성 단백질보다 우수한 수준이다. 특히, 필수 아미노산(essential amino acids) 함량이 균형 잡혀 있어 완전 단백질(Complete Protein)로 간주될 수 있다.

• BCAA(Branched-Chain Amino Acids, 분지쇄 아미노산) 함량이 높아 운동 후 근육 회복을 돕고, 스포츠 영양 보충제에 적합하다.
• 라이신(Lysine)과 메티오닌(Methionine) 비율이 상대적으로 균형 잡혀 있어, 기존 식물성 단백질(예: 곡물 기반 단백질)보다 아미노산 조성이 뛰어나다.
• 특정 균사체 종(Fusarium, Aspergillus 등)은 비타민 B군(B12 포함)과 필수 미네랄(철, 아연, 마그네슘)도 함유하고 있어 영양 강화식으로 활용할 수 있다.

자연적인 조직감 제공

• 균사체는 미세한 섬유질 구조를 형성하며 성장하기 때문에, 추가 가공 없이도 고기의 섬유질과 유사한 조직감을 갖출 수 있다.
• 퀀(Qorn) 브랜드의 대체육 제품처럼, 기계적 가공 없이도 씹는 맛과 결이 살아 있는 대체육을 구현할 수 있는 장점이 있다.

 

소화가 용이하고 알레르기 위험이 낮음

• 대두, 글루텐 단백질과 달리, 균사체 단백질은 소화율이 90% 이상으로 높으며, 알레르기 반응이 거의 없다.
• 따라서 유당 불내증이 있는 사람, 대두 단백질 알레르기가 있는 소비자에게 좋은 단백질 공급원이 될 수 있다.

환경 친화적인 단백질 생산 방식

• 균사체 단백질 생산에는 소량의 물과 토지만 필요하며, 메탄 배출이 거의 없어 환경에 미치는 영향이 적다.
• 전통적인 축산업과 비교했을 때, 온실가스 배출량을 90% 이상 줄일 수 있어 탄소 중립형 단백질 생산 방식으로 평가받고 있다.

 

균사체 단백질의 활용 분야 및 시장 전망

균사체 단백질은 현재 다양한 산업에서 활용되고 있으며, 특히 대체육, 스포츠 영양식, 기능성 식품, 특수 영양식 분야에서 급속도로 확산되고 있다.

 

대체육(Plant-Based Meat)

• 퀀(Qorn) 브랜드는 균사체 단백질을 활용한 대체육 제품을 이미 글로벌 시장에 출시했으며, 미국, 유럽 등지에서 큰 인기를 끌고 있다.
• 기존의 대두 기반 대체육보다 식감이 자연스럽고 단백질 함량이 높아 프리미엄 대체육 제품 개발에 적합하다.

스포츠 영양식(Protein Supplements)

• 균사체 단백질은 고단백이면서도 소화가 용이하기 때문에, 단백질 보충제나 고단백 스낵, 음료 등에 활용될 수 있다.

기능성 식품 및 특수 영양식

• 고령층, 채식주의자, 특수 질환 환자들을 위한 영양 강화 식품으로 활용될 수 있다.
• 알레르기 위험이 낮아 유아용 영양식으로도 연구되고 있다.

시장 조사 기관 Markets and Markets에 따르면, 글로벌 대체 단백질 시장은 2030년까지 450억 달러 이상 성장할 것으로 예상되며, 균사체 단백질이 중요한 역할을 할 것으로 보인다.