(서울대학
교 명예교수, 축산바로알리기연구회장)
1. 오메가 지방산 균형 축산물 생산의 가치 및 생산방안
일반 식단에서 과잉 섭취되는 오메가-6와 오메가-3의 균형을 되돌리기 위해서는 오메가-3 지방산이 풍부한 등푸른생선 등을 식단에 포함시키거나 오메가-3 캡슐을 건강기능식품으로 섭취하는 방법이 있다. 한편 최근 소비자들은 ‘식품을 통해 건강을 유지하고 질병을 예방하는 LOHAS (life of health and sustainability)’ 성향이 높기 때문에 식품 자체에서 오메가 지방산의 불균형을 해결하는 것에 대해 식품업계와 축산업계가 주목해야 한다고 본다(최윤재, 2010).
동물성 식품 내 오메가 지방산 균형을 맞추는 것은 사료 내 오메가-6 지방산이 많은 원료사료를 적게 쓰고, 그 대신 오메가-3 지방산이 풍부한 원료사료로 대체하는 방식이 요구된다. 먼저 방목 및 조사료 급여 기술을 응용하는 방식으로 목초 내 높은 오메가-3 지방산 함량을 이용하기 위해 가축 방목 시 풀을 뜯어 먹게 하거나 조사료 공급량을 늘리고, 농후사료의 비율을 줄이면서 사료 내 오메가 비율을 균형 있게 할 수 있다. 실제 100% 목초만으로 사육한 젖소 유래 우유는 시중 우유에 비해 오메가-3 지방산이 높게 함유된 사례가 보고되었고, 돼지고기 역시 풀, 아마씨, 깻묵 등을 이용해 자가 배합사료로 사육할 경우 오메가-6:오메가-3=4:1이내로 나온 사례가 있으며, 달걀의 경우 자연방사 방식 생산 시 1.7:1 정도로 개선된 사례가 있다(최윤재, 2019).
다음으로 오메가-3 풍부 소재를 사료에 첨가하는 방법이 있다. 이는 특히 제한적 사육 공간과 규모화 된 국내 축산업에서 고려해 볼 수 있는 방법이다. 관련 소재는 크게 식물성과 동물성으로 나눌 수 있는데, 식물성 소재는 아마씨, 들깨, 호두 등이 대표적이며, 주로 알파 리놀렌산(alpha linolenic acid, ALA)을 함유한다. 이들은 소재 자체 혹은 박 형태의 부산물을 사료에 배합함으로써 이용이 가능하다. 다만 ALA의 경우, 다른 오메가-3 지방산인 아이코사펜타엔산(eicosapentaenoic acid, EPA)이나 도코사헥사엔산(docosahexaenoic acid, DHA)에 비해 생리적으로 활성 효과가 낮고, 인체 공급 시 ALA>EPA>DHA로의 변환 비율도 낮다는 한계가 있다. 한편 동물성 소재로는 등푸른 생선, 크릴새우 등이 대표적이며, 이 중 기름부분만 정제한 정제어유의 형태로도 급여할 수 있다. 여기에는 식물성 소재에 부족한 EPA와 DHA가 풍부하지만, 이취로 인한 사료섭취량 감소 문제, 산소 접촉으로 빠르게 산패하는 등의 한계가 있다. 목적 가축의 생리적 특성 또한 중요한 사항이다. 닭은 사람이나 돼지, 소 등과 다르게 체내에서 ALA가 DHA로 전환되는 효율이 좋기 때문에, ALA가 풍부한 소재를 주기만 해도 DHA 함량이 강화된다. 소는 소화과정에서 거치는 반추위에서 오메가-3 지방산 등은 수소화 반응(hydrogenation)으로 인해 본래의 구조를 잃을 수 있기 때문에, 캡슐화 등으로 반추위 우회 전략이 필요하다. 돼지는 ALA가 DHA까지 전환되는 효율이 적기 때문에, DHA 강화 돼지고기를 생산하기 위해서는 전환 효율을 늘리는 전략을 사용하거나 DHA 자체를 급여하는 방법을 사용해야 한다(최윤재, 2019).
오메가-3 풍부 소재들 중에서 가장 널리 사용되는 아마씨는 ALA는 풍부하지만 청산 (cyanide), 리나틴(linatine) 등의 독성물질이 포함되어 있어, 과도하게 사용 할 경우 부작용을 일으킬 수 있다. 이들 독성물질을 없애기 위해 단순 분쇄 등의 방법을 쓰더라도 기름의 유출, 산패, 수소첨가로 인한 물성 상실 등의 문제가 있고, 부작용이 없는 낮은 범위에서 사용하더라도 겉을 감싸고 있는 단단한 껍질(hull)로 인해 체내 소화율이 낮다는 한계가 있다. 이를 개선하기 위해 고온고압 상태로 압출하는 방식으로 문제를 해결할 수 있는데, 압출 시 전분을 함께 사용함으로써 젤라틴화를 유도하여 기름을 코팅함으로써 산패 방지 및 반추위 내 수소첨가작용(hydrogenation)을 방지 할 수 있다.
다음으로 생명공학 기술을 응용하여 사료 내 오메가 지방산 균형을 조절하는 방법이 있다. 실제로 유전자편집기술(genome editing)을 이용해서 쌀의 유전자 중 올레인산을 오메가-6 지방산인 리놀레산으로 전변하는 효소(fatty acid desaturase 2, FAD2)를 제거함으로써, 식물의 생장 및 생리에는 전혀 영향을 주지 않으면서 고함량·저리놀레산 쌀을 개발하는데 성공한 사례가 있다(Kiyomi Abe 등 2018). 비슷한 방식으로 리놀레산을 전구물질로 하면서 전염증적 성격이 더 강한 아라키돈산으로 전변되는 효소를 제거하는 식의 방법이 가능할 것으로 여겨진다.
이외에도 다른 생물소재를 이용하는 방법이 있을 수 있다. 미생물 등은 가축에 부족한 효소를 풍부하게 보유하고 있기 때문에, 적정한 미생물을 급여할 경우 체내 위 장관에서 활발히 작용하여 오메가 지방산의 비율 변화를 이끌어낼 수 있다. 예를 들어 오메가-6를 오메가-3로 전변시키는 효소를 보유, ALA를 EPA나 DHA로 전변시키는 효소가 풍부, 포화지방산을 불포화지방산으로 전변시키는 효소가 풍부한 생물 소재 등을 스크리닝 하여, 새로운 사료첨가제 소재로 개발할 수 있다. 실제로 미세조류(algae)의 경우 광합성을 통해 오메가-3 지방산을 합성할 수 있으며, 이를 산업적으로 응용할 경우 기존 정제어유가 가지는 한계 중의 하나인 해양환경 오염으로 인한 중금속 함유 등의 문제로부터 자유로울 수 있다. 실제로 이를 기반으로 한 고효율의 미세조류 유래 DHA를 생산해서 판매한 사례도 있기 때문에, 미세조류를 사료첨가제로 사용하여 오메가 지방산의 균형을 유도할 수 있을 것이다(김선영, 2017).
