대체 단백질과 소비자 건강 1 : 소화·흡수율

이번 글부터는 대체 단백질과 소비자 건강에 대한 이야기를 총 5편으로 풀어봅니다.

대체 단백질의 건강 효과는 단백질 함량만이 아니라 소화율과 흡수율에 달려 있습니다. 본문에서는 식물성, 곤충, 해조류, 배양육, 발효 단백질의 소화·흡수 특성을 비교하고, 최신 가공 기술이 어떻게 한계를 극복하는지 분석합니다.

 

 

단백질 소화·흡수율의 중요성

단백질은 인체의 근육, 효소, 호르몬을 구성하는 필수 영양소입니다. 그러나 섭취한 단백질이 모두 몸에 흡수되는 것은 아닙니다. 단백질의 품질은 소화율(Digestibility)과 아미노산 균형으로 평가되며, 소화율이 낮으면 실제 체내 이용 가능 단백질은 줄어듭니다.

WHO와 FAO는 단백질 품질을 측정할 때 **PDCAAS(Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score)**와 DIAAS(Digestible Indispensable Amino Acid Score) 같은 지표를 활용합니다. 동물성 단백질은 대체로 소화율이 90% 이상으로 높지만, 일부 식물성 단백질은 항영양인자(anti-nutritional factors) 때문에 70~80% 수준에 머무르기도 합니다.

 

식물성 단백질의 소화율과 개선 기술

콩, 완두콩, 병아리콩 단백질은 대표적인 식물성 단백질 원료입니다. 그러나 이들에는 피틴산, 트립신 억제제 같은 항영양인자가 포함되어 소화율이 낮아질 수 있습니다. 예를 들어, 콩 단백질은 평균 소화율이 80% 내외로 보고됩니다.

최근에는 발효, 단백질 분리, 효소 처리 등 기술로 이러한 한계를 극복하고 있습니다. 발효 과정은 항영양인자를 분해해 아미노산 흡수율을 높이며, 효소 처리 단백질은 장에서 빠르게 소화·흡수됩니다. 귀리·쌀 단백질 같은 새로운 원료도 연구되고 있으며, 복합 단백질 혼합 제품은 부족한 아미노산을 상호 보완할 수 있습니다.

 

곤충 단백질의 소화율과 키틴 문제

곤충 단백질은 단백질 함량이 높고 아미노산 구성이 우수하지만, **키틴(chitin)**이라는 다당류가 단백질 흡수를 방해할 수 있습니다. 키틴은 갑각류 껍질에도 존재하는 성분으로, 일부 소비자에게는 알레르기 반응을 유발하기도 합니다.

하지만 곤충을 분말화하거나 효소 처리하면 소화율이 크게 개선됩니다. 연구에 따르면 귀뚜라미 분말 단백질은 소화율이 75~85% 수준이며, 가공 방식에 따라 90% 이상까지 개선 가능합니다. 따라서 곤충 단백질은 기술적 가공을 통해 충분히 경쟁력 있는 단백질 공급원이 될 수 있습니다.

 

배양육과 발효 단백질의 소화율

배양육은 동물 세포에서 직접 배양되므로, 기존 고기와 동일한 아미노산 구성을 가집니다. 따라서 소화율도 일반 육류와 유사하게 90% 이상으로 평가됩니다. 다만 성장 배지와 조직화 방식에 따라 약간의 차이가 있을 수 있으며, 대량 생산 시 균일한 품질 관리가 중요합니다.

발효 단백질은 미생물 발효로 얻은 단백질로, 대표적인 예가 **마이코프로틴(mycoprotein)**입니다. 마이코프로틴은 곰팡이 균사체 기반 단백질로, 섬유질이 풍부하면서도 단백질 소화율이 80~90% 수준입니다. 또한 정밀 발효로 생산된 유청 단백질(예: 퍼펙트 데이)은 실제 유제품 단백질과 동일하여 흡수율이 매우 높습니다.

 

해조류 단백질의 흡수 특성

김, 미역, 스피룰리나 같은 해조류 단백질은 아미노산 구성이 풍부하고 기능성 성분이 많습니다. 그러나 일부 해조류 단백질은 세포벽 구조 때문에 소화율이 60~80%에 불과할 수 있습니다. 최근에는 세포벽 분해 효소 처리와 미세 분쇄 기술을 적용해 흡수율을 개선하고 있습니다.

스피룰리나는 단백질 함량이 60% 이상이며, 연구에 따르면 소화율이 85~90%로 매우 높습니다. 따라서 해조류 단백질은 원료 특성과 가공 방식에 따라 큰 차이가 있지만, 기술 발전을 통해 앞으로 더 중요한 단백질 공급원이 될 것으로 보입니다.

 

기술 발전과 소화율 최적화 전략

대체 단백질의 소화율을 높이는 데는 다양한 접근이 시도되고 있습니다.

• 효소 가수분해: 단백질을 작은 펩타이드 단위로 분해해 흡수율 개선
• 발효 공정: 미생물이 항영양인자를 제거하고 기능성 성분 강화
• 복합 단백질 조합: 아미노산 부족을 보완해 종합적인 단백질 품질 개선
• 개인 맞춤형 기술: 장내 미생물 상태와 건강 데이터를 기반으로 최적 단백질 추천

이러한 기술은 단백질의 “양”보다 “질”을 중시하는 소비자 트렌드와 맞아떨어지며, 대체 단백질을 한 단계 더 진화시킬 것입니다.

 

결론(요약)

• 단백질 품질은 함량보다 소화·흡수율이 핵심
• 식물성 단백질은 항영양인자 때문에 소화율이 낮지만 발효·효소 처리로 개선 가능
• 곤충 단백질은 키틴 문제를 기술적으로 해결 가능
• 배양육과 발효 단백질은 동물성 단백질과 유사한 높은 흡수율 제공
• 해조류 단백질은 가공 방식에 따라 흡수율 차이가 크며, 스피룰리나는 우수한 효율 보유
• 기술 발전과 맞춤형 영양 접근이 미래 대체 단백질 소화율 최적화의 핵심