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[글로벌-Biz 24] 스페인 과학자들, 반추동물 식단 조절해 메탄 배출 줄인다

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[글로벌-Biz 24] 스페인 과학자들, 반추동물 식단 조절해 메탄 배출 줄인다

해바라기 씨앗이 메탄 단백질 줄이는 데 효과

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소와 염소와 같은 반추 동물이 트림과 방귀를 통해 배출하는 온실가스 암모니아와 메탄의 양은 어마어마하다. 소 한 마리가 평균적으로 1년에 약 54kg의 메탄 가스를 방출한다고 한다. 하루에 약 145g 정도의 부피로 환산하면 약 200리터 정도다. 최근 스페인 과학자들은 식단을 조절해 메탄 배출을 10%까지 줄이는 방법을 개발했다.
[글로벌이코노믹 김형근 편집위원] 소와 염소와 같은 반추 동물이 트림과 방귀를 통해 배출하는 온실가스 암모니아와 메탄의 양은 어마어마하다. 소 한마리가 평균적으로 1년에 약 54kg의 메탄 가스를 방출한다고 한다. 하루에 약 145g 정도의 부피로 환산하면 약 200리터(한 드럼) 정도다.

풀이나 사료를 먹고 소화시킨 소가 배출하는 방귀나 트림의 주성분은 메탄이다. 메탄가스는 이산화탄소보다 약 20배나 더 강력한 온실효과를 일으키는 것으로 알려져 있다. 유럽과 미국 등 세계 여러 사료 곡물업체에서는 소 방귀와 트림 발생을 억제하는 사료 개발과 관련한 연구를 활발히 진행해 왔다.

최근 스페인 과학자들은 반추동물의 식단을 조절해 소화 과정에서 나오는 가스 배출로 인한 환경 오염을 줄일 수 있다는 연구결과를 발표했다.

마드리드 공과대학(UPM: Universidad Politecnica de Madrid) 과학자들은 반추동물의 단백질 섭취를 조기에 처리하면 반추 위장의 발효 과정에서 생성되는 메탄 배출량을 10%까지 줄일 수 있다는 것이다.
이러한 결과는 가축을 대상으로 직접 시험한 것이 아니라 일종의 시뮬레이션인 생체 외 시험(vitro test)을 통해 얻은 것이다. 그러나 이 시험 결과는 실제로 동물 영양의 새로운 접근법 개발과 관련하여 주목할만한 기회를 제공하여 지구촌의 지속 가능성을 높일 수 있다.

반추 동물의 경우 소화 과정 전반에 걸쳐 많은 양의 메탄을 생성하기 때문에 사료의 질은 아주 중요하다. 강력한 온실 가스로 작용한다는 것 외에도 메탄은 동물의 주요 에너지 손실을 일으키는 것으로 알려져 있다. 또한 반추 동물은 질소 흡수 효율이 낮기 때문에 환경에서 섭취한 질소의 상당 부분을 배출한다.

UPM 과학자들의 최근 연구에 따르면 반추 동물에 의해 생성된 메탄 가스는 단백질 발효 때문에 생성된다는 것이 밝혀졌다. 이것은 단백질 분해에서 생성된 아미노산 디아민(deamination, 아미노산 분자에서 아민기를 제거하는 것)에서 나오는 탄소 체인의 발효 때문이다.

이러한 반추 동물들이 생산하는 배출량을 줄이기 위해 UPM 연구자들은 가축의 식단에서 분해 가능한 단백질의 함량을 줄이고 반추 동물의 소화 결과를 분석했다. 이러한 방식으로 연구진은 단백질 변성(denaturation)을 유도하고 반추위 분해로부터 그러한 단백질을 보호하는 데 도움을 주기 위해 사료의 단백질을 조절했다.

이러한 조절 치료에 적용할 수 있는 가장 적합한 식품을 선택하기 위해 UPM 연구원은 더 많은 양의 분해성 단백질과 필수 아미노산을 함유한 단백질 농축물을 검색했다. 해바라기 씨앗이 들어간 식단은 트립토판(tryptophan)과 유황 아미노산이 분해되고 매우 풍부하기 때문에 이러한 성질의 재원을 가지고 있다.

연구자들이 확립한 방법은 단백질 식품에 산열 처리(acid-heat treatment) 적용에 중점을 둔다. "말산(malic acid)이 가장 좋은 결과를 얻었으며, 이 산은 또한 식품 사용 효율을 향상시키는 첨가제로 사용될 수 있다"고 UPM의 연구원들은 밝혔다.


김형근 편집위원 hgkim54@g-enews.com