도축 과정에서 발생하는 소뼈와 과일 가공 과정에서 버려지는 파인애플 속심을 활용해 콜라겐 추출량을 크게 높일 수 있는 기술이 개발됐다.

농촌진흥청(청장 이승돈)은 소뼈에 파인애플 속심 추출물을 처리한 결과, 기존 상업용 효소인 펩신을 사용했을 때보다 콜라겐 추출량이 약 2배 많았으며, 최대 2.3배까지 증가하는 것을 확인했다고 밝혔다.

콜라겐은 식품과 화장품, 바이오 분야에서 활용되는 주요 소재로 소뼈에서도 추출할 수 있다. 하지만 소뼈는 단단하고 칼슘 등 무기질이 많아 잘게 부순 뒤 비콜라겐 단백질과 칼슘을 제거하고 산과 단백질 분해효소를 처리하는 등 여러 공정을 거쳐야 한다. 그동안 이 과정에서는 주로 펩신과 같은 상업용 효소가 사용됐다.

농진청 연구진은 파인애플 속심에 단백질을 분해하는 효소인 브로멜라인이 풍부하다는 점에 주목했다. 과일 가공 후 버려지는 파인애플 속심을 새로운 효소 자원으로 활용해 소뼈에서 콜라겐을 보다 효율적으로 추출할 수 있는지 실험했다.

연구진은 파인애플 속심을 분쇄하고 여과한 뒤 원심분리해 브로멜라인이 포함된 조효소 추출물을 만들었다. 이후 소뼈에 파인애플 속심 추출물과 펩신을 각각 처리해 콜라겐 추출량과 특성을 비교했다.

그 결과 파인애플 속심 추출물 처리군의 콜라겐 추출량은 펩신 처리군보다 약 2배 많았으며, 조건에 따라 최대 2.3배까지 증가했다.

콜라겐의 형태에서도 차이가 확인됐다. 파인애플 속심 추출물을 처리한 경우 상대적으로 작은 크기의 콜라겐 분해물이 생성됐으며, 구조 역시 고르고 미세한 것으로 나타났다. 크기가 작고 균일한 콜라겐은 물에 쉽게 분산되고 다른 원료와 혼합하기 쉬워 식품이나 화장품 등 다양한 제품 소재로 활용하는 데 유리할 것으로 기대된다.

이번 연구는 도축 부산물인 소뼈와 과일 가공 부산물인 파인애플 속심을 결합해 각각의 부산물 활용 가치를 높였다는 점에서 의미가 있다. 특히 파인애플 속심에서 얻은 브로멜라인을 소뼈 콜라겐 추출에 활용할 수 있는 새로운 효소 자원으로 제시했다는 점도 주목된다.

연구 결과는 국제학술지 ‘LWT-Food Science and Technology’에 게재됐으며, 관련 기술인 ‘파인애플 부산물 추출물을 이용한 소뼈 유래 가용성 콜라겐 추출 방법’도 특허 출원됐다.

강근호 농촌진흥청 국립축산과학원 축산푸드테크과장은 “소뼈와 파인애플 속심을 결합해 콜라겐 원료의 추출량을 높일 수 있는 가능성을 확인했다”며 “앞으로 소뼈 유래 콜라겐의 기능성과 산업적 활용 가능성을 검토하고 도축 부산물의 가치를 높일 수 있는 기술 개발을 이어가겠다”고 말했다.