[현대해양]
바이오 기술 주요이슈로 ‘곤충 사료’ 떠올라
최근 OECD는 바이오기술(Biotechnology, BT)이 타 기술들과 융·복합을 지속하여 2030년에는 바이오경제(Bioeconomy) 시대로 진입할 것으로 전망하였다. 바이오 기술은 1세대 의약바이오(Red BT), 2세대 그린바이오(Green BT)와 블루바이오(Blue BT), 3세대 산업 바이오(White BT) 및 융합바이오(Fusion BT)로 발전 확대되고 있다. 이에 따라 바이오산업의 주요 소재가 되는 해양생명자원과 농생명자원(동물, 식물, 곤충, 미생물, 해조류 등)의 중요성이 부각되어 주요 연구 개발 이슈로 떠올랐으며, 현재 곤충을 활용한 양어, 축산, 반려동물의 사료 연구가 진행 중에 있다.
최근 프랑스의 곤충 스타트업 옌섹트(Yensect) 회사가 곤충공장 옌팜(YenFarm)과 동물, 반려동물 사료와 비료 등의 제조 과정의 인공지능(AI) 자동화로 2019년 1억 2,500만 달러의 지원을 받아 주목 받고 있다. 이러한 분위기로 네델란드의 프로틱스, 캐나다의 엔테라피 등의 회사들도 곤충소재를 양식장과 목장의 사료로 사용하고 있다.
지속가능한 곤충 사료 공급돼야
전 세계 사료 산업에서는 안전하고 건강한 사료의 지속 가능한 공급을 독려하는 활동을 조정하는 활동이 활발하다. 세계의 전체 사료생산량은 세계 인구에 필요한 육류(가금류, 돼지고기 및 소고기)와 어류 생산량을 맞추려면 생산을 현재 8억 7,000만 톤에서 70%까지 증가해야 한다고 한다. 그러나 개발을 제약하는 주된 요인은 생산비의 60-70%를 차지하는 육분, 어분 및 대두분과 같은 사료성분이 고가라는 데 있다. 현재 가축과 양어 사료성분에는 어분, 어유, 콩 및 기타 여러 곡물이 포함된다. 어류양식용 사료문제는 수산업계 뿐만 아니라 일반 국민들에게도 관심사가 되고 있다. 최근 어분에 대한 높은 수요와 이로 인한 높은 가격과 함께 수산양식에 대한 생산 부담이 증가하면서 양식 및 축산을 위한 곤충 단백질 개발에 대한 연계가 이루어지고 있다.
대체 가능하고 지속 가능한 단백질을 찾는 일은 단기간에 식용적인 솔루션이 필요하며 사료 옵션으로 곤충의 이점이 강조되고 있다. 2008년 국제연합식량농업기구(United Nations Food and Agriculture Organization, FAO)는 곤충사육과 섭취에 대한 다각적인 연구를 시작하였다. 2012년 식용곤충산업 관련 자료를 발간과 더불어 2013년 이후로 미래의 기아퇴치, 영양보충 및 단백질공급, 환경오염의 저감 등을 위한 대비로 전 세계가 식용곤충을 주목하게 되었다. 우리나라는 2010년 농림축산식품부에서 곤충의 이용과 활용에 다각적인 관심과 산업성장의 필요성을 인식하여 곤충산업 육성 및 지원에 관한 법률을 제정한 이후로 곤충산업이 빠르게 성장하고 있다. 현재 식품의약품안전처의 신소재식품의 인증 절차를 통하여 벼메뚜기, 누에번데기, 백강잠, 갈색거저리 유충, 흰점박이꽃무지 유충, 쌍별귀뚜라미, 장수풍뎅이 유충 7종의 곤충이 식품으로서 이용 가능하게 되었으며, 풀무치, 아메리카왕거저리, 수벌번데기의 식품등록이 진행 중이다.
사료로 사용되는 주요 곤충류인 동에등에, 누에 그리고 갈색거저리의 경우 기존 단백질원을 대체할 유망한 대안으로 간주되었다. 일반집파리 유충은 육계 생산에 어분 대체로 사용한 예가 있으나 축산사료에 질병 전염과 기타 세균 번식의 우려가 있는 것으로 보고되었다. 흰개미의 경우 물고기나 새의 먹이로 사용되었다는 보고가 있으나 사육이 쉽지 않고 메탄올 배출이 있어 이에 유의해야 한다. 따라서 식용곤충의 이취, 고미, 미생물 오염 위험, 중금속 등에 의한 화학적 오염, 알레르기 증상과 같은 잠재적 위험요소를 극복하기 위해 다양한 연구가 필수적인 상황이다.
식용곤충 사료화 위한 지역특화 연구단지 구축 시급
이러한 이유로 식용곤충을 사료화하기 위해서는 인공 합성 보존제보다 안전성이 확보되고, 저장성이 향상된 천연 항균성 물질을 보존제로 사용하거나, 식용곤충 식품 자체에 이러한 항균성을 갖도록 제조하는 방법에 관한 연구가 필요하다. 최근 천연 소재로부터 항균활성을 가진 물질을 탐색하여, 식품과 사료에 적용하려는 연구가 활발하게 진행되고 있으나, 아직까지 식용곤충에 적용해 발효한 예는 없다.
환동해산업연구원은 농림식품기술기획평가원(IPET, 농림축산식품부)과 경상북도의 해양생물상용화사업 연구지원으로 유산균을 이용한 바이오컨버젼(bioconversion)기술로 천연 항균물질을 생산하고 이를 곤충에 응용하는 연구를 진행하였다. 이에 대한 결과물로 곤충배지(Eco-media)를 활용한 유산균 바이오컨버젼 기술에 대해 2018년에 기술 특허 출원하였다. 위 기술들은 식용곤충인 갈색거저리, 흰점박이꽃무지, 누에번데기 분말 등을 해양심층수, 표층수 및 어류내장에서 분리한 항균유산균으로 발효(Bioconversion)하여 어병 항균기능, 비타민 생산(Vitamin), 항균 단백질(Anti-bacteria protein), 당지질(GlycoLipid, 세라마이드) 등을 생산하고 유해 중금속을 제거하는 연구 결과로 사료의 어분 대체 소재뿐 아니라 어류 증체, 성장시간 단축, 유해균으로부터 면역강화 등의 효과가 기대된다.
이러한 융합소재(FusionBT)의 다각화와 기술개발은 정부의 지방과학연구단지, 지역혁신·특화센터, 지자체 연구소 등이 협력 R&D 사업을 통해 지역의 양어사료 또는 연계사업인 반려동물, 축산 등의 사료뿐 아니라 미래 블루바이오(Blue BT)소재산업을 통한 지역의 안정적 수익과 차세대 지역 양식 비즈니스 새로운 방향을 제시로 바이오 이코노미 시대 진입을 앞당길 것으로 판단된다.
정부의 창조경제 생태계 강화는 과학기술계 출연연구 분원, 지역혁신·특화센터, 지자체 연구기관 등이 협력하여 지역의 소재를 활용하는 지역맞춤형 특화사업을 개발함으로서 실현될 것이다.
