고소애 단백질, 근 감소 완화 효과 뚜렷…고령친화식 시제품 개발
홍잠, 비알코올성 간암 억제ㆍ지방간 완화 효과 확인
꽃벵이, 면역 개선 효과…올해 임상시험 추진

농촌진흥청(청장 권재한) 국립농업과학원은 농림축산식품부 그린바이오 정책사업인 곤충산업 거점 단지의 성공적인 완공과 곤충산업 활성화를 위해 9일 ‘그린바이오 곤충산업 활성화 민관협의체’를 발족했다. 이날 발족식에서 변영웅 국립농업과학원 농업생물부 산업곤충과장이 ‘곤충산업 기능성 관련 최근 연구 현황 및 계획’에 대해 발표했다. 변 과장이 발표한 내용을 정리했다.

변영웅 국립농업과학원 농업생물부 산업곤충과장이 ‘곤충산업 기능성 관련 최근 연구 현황 및 계획’에 대해 발표하고 있다.
변영웅 국립농업과학원 농업생물부 산업곤충과장이 ‘곤충산업 기능성 관련 최근 연구 현황 및 계획’에 대해 발표하고 있다.

현재 식품원료로 등록된 곤충 10종
FAO에서 ‘식용곤충’이라는 보고서가 2013년에 발간됐다. 세계 인구는 계속 증가하고 있는데, 이들에게 단백질을 공급하기 위해 가축을 사육하고 있다. 가축 사육이 늘어나면서 지구 온난화와 생태계 오염, 물 부족과 같은 문제점이 나타나고 있어 이를 해결하기 위한 대안으로 곤충이 미래 식량, 단백질 공급원으로 부상했다.

곤충은 고단백이고 불포화지방산ㆍ섬유소ㆍ무기질 등이 풍부해 영양학적으로 우수하고, 가축에 비교해 사료 효율이 높으며, 토지를 적게 사용하므로 환경 보존에도 유리하다. 곤충은 단백질 1kg을 얻기 위한 물 소비량이 적고, 번식률은 높으며, 이산화탄소 배출량도 가축에 비해 낮아 ESG에도 부합한다.

현재 식용곤충은 일반 식품원료로 9종, 한시적 식품원료로 1종이 등록돼 있어 식품원료로는 총 10종이 등록돼 있다. 전례적인 식용 근거에 의해서 일반 식품원료로 인정된 것으로 △메뚜기 △누에 유충 번데기 △백강잠 3종이 있고, △흰점박이 꽃무지 유충 △갈색거저리 유충 △쌍벌귀뚜라미 △장수 풍뎅이 유충 △아메리카 왕거저리 유충 △수벌번데기 6종이 일반 식품원료로 등록됐다. 풀무치는 2021년에 한시적으로 식품원료로 인정됐는데, 올해 일반 식품원료로 전환하는 것을 식품의약품안전처와 협의할 계획이다.

그린바이오기업 맞춤형 지원 전담기관 한국농업기술진흥원
올 1월에 그린바이오산업법이 시행됐다. 그린바이오산업법은 그린바이오 기술을 활용해 농업 및 농업 관련 전후방 산업의 부가가치를 창출하는 산업으로 종자, 미생물, 곤충, 천연물, 식품 소재, 동물 의약품 6개 분야가 지정돼 있다. 주요 내용을 보면 5년 단위 기본계획 수립, 연도별 시행계획 수립 후 2년마다 실태조사를 하게 돼 있다. 

그린바이오기업의 맞춤형 지원을 위한 전담기관은 한국농업기술진흥원으로 지정돼 있다. 여기서 전문인력 양성과 그린바이오 기업이 생산한 제품 우선 구매 등에 필요한 조치 등을 할 수 있게 돼 있다. 법에는 육성 지구 지정과 육성 지구 지원도 포함돼 있어 농업과 바이오산업의 연계 강화, 수출 중심의 신산업 생태계 구축 및 벤처 창업 활성화를 꾀하고 있다.

곤충 품목별 판매액, 꽃무지ㆍ동애등에ㆍ갈색거저리 순
곤충산업은 법제화된 지 15년이 됐다. 곤충업 개설 수는 3013개, 곤충업 종사자 수는 4340명, 2023년 기준 1차 산물 판매액이 약 473억원이다. 품목별로 보면 꽃무지가 가장 높고, 동애등에, 갈색거저리 순이다. 식약처 자료에 의하면, 곤충 가공식품 국내 판매액이 증가하고 있는데, 환이나 분말 형태가 대부분이어서 다양성이 낮은 실정이다. 1차 산물 판매액 기준 최근 5년 동안 4%가량 성장하고 있다. 코로나19 이후 성장세가 상당히 더딘 편이다. 

최근 연구 현황을 보면, 사료용 곤충동애는 유충이 남은 음식물을 처리하고, 그 유충은 동물의 사료로 쓰이며, 유충이 배출한 분변토는 농작물의 비료로 사용된다. 뭐 하나 버릴 것 없는 곤충이어서 생산성을 높이기 위해 품종을 개발하고 있다. 작년에 제주도에서 폐감귤을 분해하는 현장 실증과제를 통해 어느 정도 감귤 분해를 할 수 있다는 것을 확인했다.

반려견ㆍ양계ㆍ양돈ㆍ양어 사료에 접목할 수 있는 기술도 개발하고 있다. 특히 반려견 분야는 마이크로바이옴 정착률 향상, 알러지 아토피 증상 억제 등의 기능성 연구를 수행하고 있다. 동애등에는 판매액이 다른 품목에 비해 성장률이 높다. 최근 5년 18% 이상 성장했고, 현장의 목소리를 들어보면 그만큼 수요도 굉장히 많다. 그래서 생산성을 높이는 것이 가장 큰 목표가 되고 있다.

올해는 동애등에 우량 계통 품종 2종을 개발하고, 2029년까지 5종을 개발할 계획이다. 반려동물 프리미엄 사료는 올해 기능성과 관련된 특허출원을 내고, 2026년부터 기술이전을 해 기능성 사료를 개발할 예정이다.

고소애 단백질, 근 감소 완화 효과 뚜렷…고령친화식 시제품 개발
고소애(갈색거저리)는 암 환자를 대상으로 임상 효능을 구명한 바 있다. 췌담도암ㆍ간암 수술 및 치료 환자가 고소애를 섭취한 후에 면역 관련된 NK세포가 활성화가 되고, 단백질 섭취율이 20% 증가하며, 건강한 세포막 상태를 나타낸 위상각도 10% 증가했다.

이러한 연구 결과가 발표되자 당시 식용곤충 분말 판매량이 급증했다. 지금은 고려대와 공동 연구를 하고 있다. 고소애 단백질의 근 감소 완화 효과는 뚜렷하므로 이와 연계해 고령친화식 시제품을 올해 개발할 계획이다. 또, 고소애 섭취에 따른 마이크로바이옴 임상 효능에 대해서는 2023년과 2024년에 임상시험을 진행했는데, 올해 그 결과를 홍보할 예정이다.


홍잠, 비알코올성 간암 억제ㆍ지방간 완화 효과 확인
홍잠(弘蠶, 익힌 숙잠)은 현재 간 건강에 대한 임상시험을 진행 중이다. 홍잠은 ‘넓고 다양한 기능성으로 인간을 이롭게 하는 누에’라는 의미로 대국민 공모를 통해 정한 이름이다. 누에가 5령 8일이 되면 몸 안이 견사 단백질로 가득 차게 돼 딱딱해지므로 식용이 어려워진다. 이를 스팀 처리해서 식용할 수 있는 기술을 개발했다. 

홍잠의 기능성으로는 비알코올성 간암 억제에 이어 지방간 완화 효과 등을 동물실험을 통해 확인했다. 기전은 특정 수용체가 간에서 지방 합성 신호 전달을 억제, 지방간을 예방하는 것으로 나타났다. 기능성 물질은 글리신ㆍ세린ㆍ알라닌으로 구성된 펩타이드임을 밝혔다.

통계를 보면, 2023년 기준 우리 국민의 비알코올성 간질환 환자 수는 41만명으로 알코올성 간질환 환자 수(2.2만명)의 20배에 달한다. 이에 따라 비알코올성 간질환자를 대상으로 작년부터 임상시험을 추진하고 있다. 현재 임상시험 참여자를 40명을 모집했으며, 80명으로 늘리는 것이 목표다. 

전북대와 원광대 한방병원에서 임상시험을 하고 있고, 임상을 마친 후 올 11월 식약처에 건강기능식품 원료로 등록 신청할 예정이다.

꽃벵이, 면역 개선 효과…올해 임상시험 추진 
꽃벵이(흰점박이꽃무지 유충)는 면역력 개선 기능에 타깃을 두고 현재 임상시험을 진행하고 있다. 면역 개선 관련 기능성 물질은 산성 다당체라는 것을 구명했다.

기전은 다당체가 대식세포의 막단백질을 통해서 활성화되고, 대식세포를 활성화하는 산화질소 발현이 6배나 증가하며, 면역 저하 유도 마우스에서 면역과 밀접한 관계가 있는 비장 조직인데, 자연 살해 세포 면역세포 활성이 많이 증가되는 것을 확인했다. 기능성 다당체 구조 분석도 완료해 논문으로 게재한 바 있으며, 올해부터 임상시험을 추진할 계획이다. 

 

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