버섯재배의 다중(多重) 목적: 야생버섯의 신비(194)

버섯재배의 다중(多重) 목적: 야생버섯의 신비(194)
 

현대 사회에서 야생 버섯과 버섯 재배는 식량 안보를 보장하고 환경에 영향을 미치지 않으면서 영양실조와 싸울 수 있는 유일한 방법이며 녹색 혁명을 향한 한 단계이다. 
 

사진 1: 미국 슈퍼마켓의 양송이 판매대. 펜실베이니아 주 동남단 지역은 광범위하게 양송이를 재배하는데 “세계의 버섯 중심지”라 할 만큼 많이 재배한다.  해마다 9월이면 “버섯축제”를 열어 홍보도 하고 사람들을 끌어 모은다.

버섯은 영양학적으로 보거나경제적 생명공학적으로로 보아도 가치 있는 유기체 그룹이다. 버섯은 낮은칼로리에다가가 높은 단백질과 풍부한 섬유질이 들어 있어 영양가 높은 훌륭한 식품이다. 그래서 버섯은 중요한 식량 공급원일 뿐만 아니라 다양한 방식으로 인간이 이용하는 균류이다. 버섯은 제약 산업에서 항산화제, 항암 및 면역 조절제로 사용할 수 있다. 동시에 자연 분해자의 형태로 영양분재활용자로서서 인간과 숲에 아주 유익한 존재이다. 버섯은 또한 UN이 설정한 지속 가능한 개발 목표를 달성하기 위한 최고의 원천이기도 하다.

식량의 불안정, 영양실조 및 오염은 현대 세계가 최근 직면한 가장 중요한 문제 가운데 하나이다. 버섯 재배는 이러한 문제들을 극복할 수 있는 유망한 방법이다. 버섯 재배는 산업화한 농업이 배출하는 폐기물 처리를 위한 효율적인 방법이며 식량안보를 보장해 주기도 한다. 또한영양실조로로 말미암는 영양결핍을 보충하는 가장 저렴한 식량 공급원이다. 지역사회 및국가 간간 무역을 통하여 생계와 수익에 더 많은 기회를 제공함으로써 지역 경제를 지원하게 된다. 이 글은 버섯 이용의 다양한 측면을 포괄적으로 고찰함으로써 지구와 그 위에 사는 인간들을 어떻게 구할 수 있는지를 살펴보고자 한다.
 

들어가는 말

버섯이라는 균류는 땅속이나 땅 위에 서식함으로써 육안으로 볼 수 있고 손으로 채취할 수 있을 만큼 충분히 그 크기가 큰 독특한 포자낭과(胞子囊果) 곧 홀씨주머니를 가지고 있는 거대균류(macrofungus)이다. 전 세계적으로 200종의 버섯을 슈퍼푸드로 활용하고 있고 그 가운데 35종을 상업적으로 재배하고 있는데 10종은 여러 나라에서 생산 산업화의 지위를 획득하였다. 1650년경 프랑스인들이 파리 근교에서 양송이(Agaricus bisporus)를 상업적으로 처음 재배하기 시작하였다. 미국에서는 1894년 펜실베이니아에서 상업적인 버섯 재배가 이루어졌고 그 뒤 “세계의 버섯 중심지”라고 불릴 만큼 대대적으로 양송이를 재배하고 있다.

균근균, 부생균 및 기생균과 같은 다양한 버섯들이 자연에 존재하지만 보통 죽은 나무, 또는 나무 부스러기나 가루에서 돋는 부생균 버섯을 주로 인공 재배하고 있다. 예를 들면 느타리버섯 Pleurotus ostreatus(Jacq.) P. Kumm., 양송이 Agaricus bisporus(J.E. Lange) Imbach, 표고 Lentinula edodes(Berk.) Pegler, 느티만가닥버섯 Hypsizygus marmoreus(Peck) H.E. Bigelow, 목이 Auricularia auricula(Hook.)Underwood, 팽이버섯Flammulina velutipes(Curtis)Singer, 풀버섯 Volvariella volvacea(Bull.:Fr.)Singer, 잎새버섯 Grifola frondosa(Dicks.) Gray, 나도팽나무버섯 Pholiota nameko(T. Ito) S. Ito &S. Imai, 그리고 흰목이 Tremella fuciformis Berk. 등이다.

사진 2: 재배한 양송이

이 버섯들은 글루타티온, 셀레늄, 에르고티오네인, 비타민 D를 포함한 4가지 효력이 있는 영양소로 구성되어 있고 항산화제 역할을 하면서 산화 스트레스를 완화하는 것으로 확인되었다. 또 버섯은 항고지혈증 작용과 함께 건강 증진 특성을 가지고 있다. 유전 독소로 말미암는 디엔에이(DNA)의 손상을 막을 수 있는 항유전독성(antigenotoxicity), 항종양특성(anti-tumorigenic), 저콜레스테롤혈증 작용(hypocholesterolaemic activity), 항진균 작용, 면역자극, 통증 감각을 억제하는 항통각수용(anti-nociceptive), 항고혈압, 항산화, 스트레스 해소 특성이 있고 당뇨병 환자에게도 효력이 있다.

버섯 재배의 또 다른 귀중한 속성은 주변의 오염 물질을 줄여준다는 데 있다. 버섯은 리그닌과 식품의 셀룰로오스 잔류물들을 생물학적으로 분해 변형하는 데에 큰 역할을 하며 나라와 지역사회의 오염 제거에 상당한 영향을 미치고 있고 그 영향은 계속 증가할 것이다. 버섯 재배 기술은 최근에 볼 수 있는 혁명과도 같다. 가난한 농민의 경제적, 사회적 지위는 기존 농업 시스템에 이러한 비전통적 작물을 추가함으로써 향상될 수 있다. 효모 다음으로 버섯 재배는 가장 경제적인 미생물 기술이라고 한다. 이 기술로 말미암아 지난 6년 동안 버섯과 송로버섯의 전 세계 생산량이 6.90 백만 톤에서 10.24 백만 톤으로 증가했다고 한다. 약용 및 식용버섯이 인간의 복지에 미치는 세계적인 영향은 녹색혁명을 향한 한 단계라고 생각하고 있다.

코로나바이러스 대유행 기간 동안 버섯 섭취의 중요성이 그 어느 때보다 높아졌는데, 이것은 코로나바이러스에 맞서 싸울 수 있는 특별한 치료법이나 백신이 없기 때문이지만 효과적인 항바이러스 및 항염증 특성을 가진 차가버섯(Inonotus obliquus), 표고버섯(Lentinula edodes) 및 잎새버섯(Grifola frondosa)과 같은 천연 제품을 정기적으로 섭취함으로써 코로나바이러스의 영향을 최소화할 수 있기 때문이다.

사진 3: 자연산 느타리

1. 버섯의 영양가와 그 치료용 가치

Nutritional and therapeutic values

버섯은 맛과 질감뿐만 아니라 영양가와 그 화학 성분의 특성으로 말미암아 인정을 받고 있다.

세계 기아 지수에 따르면 특히 아프리카와 아시아 국가들은 기아와 영양실조라는 거대한 문제에 도전하고 있다. 유엔의 지속 가능한 개발 목표(SDG)는 전 세계 정부가 2030년까지 특히 유아를 포함한 사회의 가난하고 취약한 지역을 위해 기아를 종식하고 식량 안보를 달성하며 영양을 업그레이드할 것을 요구하고 있다. 현재 수치에 따르면 전 세계 인구의 8.9%인 거의 6억 9천만 명이 제대로 먹지 못하고 있다. 세계보건기구(WHO) 통계에 따르면 아시아에는 영양이 부족한 사람이 3억 8천백만 명으로 가장 많고 아프리카에는 2천5백만 명, 라틴 아메리카 및 카리브해에는 4천8백만 명이나 된다고 한다.

재배 버섯은 단백질, 미네랄, 비타민 K, 비타민 B, 비타민 D, 때로는 비타민 A와 C 등 그 함량이 풍부하지만, 지방은 적다. 가난하여 고기 먹는 것이 불가능하거나 종교적 신념 때문에 동물 단백질을 섭취하지 못하는 사람들에게 버섯은 단백질 결핍을 조달하고 곡물을 보완하는 데 사용한다. 버섯에 들어있는 단백질에는 일반적으로 하나나 두 종류의 필수 아미노산(EAA)이 없는 대부분의 다른 식물성 단백질 공급원과 달리 9가지 필수 아미노산(EAA)이 모두 포함되어 있다. 실제로 버섯은 그 구성 요소로 보통 동물 단백질 공급원에만 들어있는 높은 분지 사슬 아미노산(branched-chain amino acid, BCAA)을 가지고 있다.

버섯은 곡물보다 단백질 함량이 높지만, 다른 비동물성 단백질 공급원과 비교할 수 있다. 버섯은 또한 β글루칸, 키틴, 올리고당, 라피노스 및 저항성 전분을 포함한 다양한 유형의 소화되지 않는 탄수화물을 함유하고 있다.

날마다 버섯을 섭취하면 인체의 면역 반응을 향상해 질병 내성을 높이고 질병의 재발을 방지할 수 있다. 버섯의 치료 및 영양 특성은 면역체계를 강화하고 코로나바이러스의 공격과 연관이 있는 중복 감염에 대응함으로써 코로나바이러스 대유행에 맞서 싸우는 데 도움이 된다. 환경 악화와 서식지 파괴로 말미암아 야생 버섯의 수가 감소함에 따라 재배한 버섯은 식량 안보뿐만 아니라 좀 더 건강하고 균형 있는 식단을 제공할 것이다.

세계 인구가 영양실조 문제에 직면해 있고 심각한 영양실조 문제는 버섯과 같은 슈퍼 푸드를 통하여 해결할 수 있을 것이다. 요즘 모든 사람이 유행성 코로나바이러스에 취약할 때 버섯의 중요성이 더욱 크게 되었고 질병과 싸울 수 있는 유일한 방법은 버섯과 같은 건강한 식품을 섭취함으로써 면역체계를 강화하는 데 있다. 그러나 많은 사람들이 버섯의 영양가나 치료 효과에 대하여 잘 알지 못하기 때문에 버섯에 대한 사람들의 인식을 개발하여 높일 필요가 있다. 그러나 버섯에 대한 연구와 재배는 세계에서 아직 개척되지 않은 방대한 식량 공급원이며 건강과 영양실조 문제를 줄일 수 있는 분야이다.

사진 4: 자연산 느티만가닥버섯

2. 식량 안보 보증

Food security assurance

음식은 삶의 기본적 필요 사항 가운데 하나이다. 그것은 삶의 모든 필요한 활동을 수행할 수 있게 에너지를 제공한다. 식량 안보란 세계보건기구(WHO)에 따르면 ‘모든 사람이 건강하고 활동적인 삶을 위한 식단 요구와 식품 선호도를 충족하게 하는 안전하고도 충분하며 영양가 있는 식품에 언제나 신체적, 경제적, 사회적으로 접근할 수 있을 때' 존재한다. 그리고 식량 안보의 네 가지 주요 기둥은 가용성(可用性 availability), 접근(access), 사용량(usage) 및 안정성(stability) 등이다.

버섯의 영양적, 의약적, 경제적 특성에 대한 바른 인식과 산업 규모의 재배나 가내 규모의 재배를 통하여 버섯은 식량 안보의 모든 기본 사항을 충족할 수 있다. 인류는 농업 생산량 감소로 이어지는 다양한 결정 요인으로 인하여 여러 해 동안 기아와 식량 부족 문제를 다루어 올 수밖에 없었다. 인구 증가, 사막화 및 도시화로 말미암아 이러한 상황이 더욱 심각해지고 있다. 이 문제는 아프리카 국가와 개발도상국 아시아 국가에서 상당히 높다.

2009년 영국 정부의 수석 과학 고문인 존 베딩턴(John Beddington) 교수는 인구 증가, 에너지 매장량 감소 및 식량 부족으로 말미암아 2030년까지 식량, 물 및 에너지 부족의 '완벽한 폭풍'(‘perfect storm’)이 발생할 것이라고 경고하였다. 2019년에는 약 7억 5천만 명(전 세계 인구의 10명당 한 명꼴)이 심각한 수준의 식량 불안정에 노출되었다고 한다.

단백질이 풍부한 식품에 대한 인간의 수요가 계속 증가하고 있는 가운데 전통적인 방법의 무능으로 말미암아 저렴하고 비전통적인 단백질이 풍부한 식품 생산을 위한 대안을 면밀히 조사해야 할 필요성이 대두하였다. 가장 좋은 대안 가운데 하나는 담자균에 속하는 식용 균류 곧 식용버섯이다. 버섯은 실내 작물이기 때문에 수직 공간을 사용하면 토지를 줄이고 폐기물 이용도를 높일 수 있으며 단위 면적과 시간당 가장 큰 단백질 생산자로 인식되어 일반적인 농업 관행보다 거의 100배나 높다.

버섯은 슈퍼 푸드이며 세계에서 가장 건강한 식품 가운데 하나이고, 식용버섯의 약 50%는 기능성 식품으로 인식되어 기본 영양 공급을 넘어 건강에 유익한 영향을 미칠 가능성이 높다. 중국인들은 966종의 식용버섯과 576종의 약용 버섯을 확인하였고 그 가운데 거의 70종을 인공 재배할 수 있고 18종을 산업적 규모로 재배할 수 있다고 한다. 지금까지 버섯 산업은 세계 총생산량이 2천5백만 톤 이상 되는 거대 산업이다. 중국은 현재 세계에서 가장 큰 버섯 생산국으로 세계 버섯 생산량의 80% 이상을 차지하는 2천만 톤 이상을 달성했다고 한다.

사진 5: 자연산 목이

The efficient way of agro-industrial waste disposal and
zero-emission strategy for food production

아시아는 세계에서 가장 농업 집약적 지역 가운데 하나이며 2010년부터 2016년까지 작물 잔류물 배출량의 46.9%를 차지했고 미국에서는 28.2%, 유럽에서는 16.2%를 차지하였다. Faostat 배출 데이터베이스에 따르면 아시아에서 재배한 쌀의 90.6%가 1억 톤 이상의 폐기물을 배출하였다. 이 농업 폐기물은 온실가스 효과의 주요 원인 가운데 하나이자 지구 온난화의 원인인 경작지 토양에 남은 작물의 분해로 말미암아 생성되는 아산화질소의 50% 이상을 차지하고 있다. 부생균 버섯, 특히 농업 폐기물에서 자라는 버섯은 이러한 리그노 셀룰로오스 잔류물을 의약품, 식품, 사료, 연료, 비료와 같은 부가가치 제품으로 전환해 줌으로써 폐기물을 재활용할 수 있게 만든다.

농업 잔류물의 고체 발효(SSF)를 통하여 생산되는 다양한 부가가치 제품에는 버섯, 미생물 바이오매스가 풍부한 동물 사료, 생물 비료 또는 생물 농약으로 활용하는 퇴비, 효소, 유기산, 에탄올, 향료, 유해 화합물의 생물학적 정화를 위한 생물학적 활성 2차 대사 산물, 농업 폐기물의 생물학적 해독, 바이오 펄프화 등이 있다. 이렇게 버섯 재배는 농업 잔류 또는 폐기물의 효율적인 재사용, 부가가치 및 생물 전환을 위한 경제력과 환경정화의 중요성을 입증하였다.

약 1kg의 버섯을 생산하면 버섯 생산에 사용한 버섯 기질로부터 5kg의 잔류 물질이 나온다. 일반 농장은 한 달에 24톤 이상의 사용한 버섯 기질을 처리한다. 최종 작물 수확 뒤, 사용한 버섯 기질은 여전히 재활용할 수 있다. 곧 이 물질은 원예 및 밭작물을 위한 풍부한 영양소 공급원이 된다. 이와 함께 엄청난 양이온 교환 능력을 나타내며 유기물로서의 품질을 유지하는 낮은 광물화 비율을 가지고 있다. 생물 전환 과정을 통해 버섯은 사용한 기질을 재사용하고 오염 물질을 귀중한 식품으로 전환하는 것이다. 그들은 오염 물질을 축적하고 여과할 수 있으며 물과 토양을 오염시키는 방사성 핵 낙진으로부터 독성 중금속의 가장 유망하고 효과적인 생물 흡착제 가운데 하나로 작용하여 오염 물질의 중화제 역할을 하게 된다.

사진 6: 자연산 팽이버섯과 재배형 팽이버섯

4. 버섯 재배를 통한 경제력 강화

Economic intensification through mushroom farming
 

버섯으로 만든 음료와 식품은 수백만 달러 규모의 사업이고 야생 버섯은 수많은 가난한 사회에 없어서는 안 될 수입원이며 특히 아시아에서는 영양가와 의약적 중요성으로 말미암아 대부분의 개발이 버섯 재배에 그 성공 가능성을 굳히게 되었다. 2005년 버섯 산업의 세계 시장은 45억 달러 이상으로 평가되었다. 2013년에는 거의 63억 달러로 평가되었지만, 식용버섯의 세계 시장은 버섯의 영양, 요리 및 건강상의 이점으로 말미암아 계속 증가하고 있다.

그뿐만 아니라 개인의 버섯 소비량도 전 세계적으로 증가 추세에 있다.

버섯 재배는 토지가 별로 필요하지 않기 때문에 농촌의 농부와 도시에 사는 모두에게 실용적이고 매력적인 일이다. 소규모 생산은 깨끗한 농업 잔류물로 버섯 기질을 준비할 수 있고 임시로 깨끗한 대피소에서 재배할 수 있기 때문에 대규모 자본 투자가 필요하지 않다. 유지와 보수가 거의 필요하지 않으며 파트타임 일로도 재배할 수 있다. 버섯 재배는 노동 집약적 농업이며 훌륭한 직업 기회를 창출하기도 한다.

수입원으로 채택할 버섯 재배의 좋은 예는 한때 번성했던 바나나와 커피 재배 지역인 킬리만자로 고원 탄자니아에서 비롯되었지만, 커피의 세계 시장 가격 하락과 저지대의 신뢰할 수 없는 비로 인해 농부들은 수입을 얻고 충분한 식량을 생산하기 위해 고군분투하였다. 나중에 농부들은 점진적으로 느타리버섯을 재배하고 소비하는 일의 가치를 확신하게 되었다. 버섯 재배 판매의 이점으로 말미암아 농부들은 가축 (닭과 염소)을 구입하고 학비와 가정의 필요한 물품을 구매할 수 있었으며 현재 많은 농민이 버섯 생산량을 늘리는 데 투자하였다. 버섯 양식은 세계 여러 지역에서 시행되고 있고 그 생산량이 계속 증가하고 있다.

유엔식량농업기구(FAO)의 최신 통계 보고서에 따르면 2018년 중국(세계 생산량의 거의 77% 기여), 미국, 네덜란드, 폴란드 및 스페인은 버섯 및 송로버섯 생산 세계 상위 5대국으로 보고되었다. 현재 연구 결과에 따르면 버섯 생산은 지역 차원의 수입원을 늘려줄 뿐만 아니라 상업적 및 산업적인 농업은 외환 보유율을 높이고 모든 국가의 경제를 강화하게 되었다.

사진 7: 자연산 잎새버섯

결론

현대 사회에서 야생 버섯과 버섯 재배는 식량 안보를 보장하고 환경에 영향을 미치지 않으면서 영양실조와 싸울 수 있는 유일한 방법이며 녹색 혁명을 향한 한 단계이다. 섬유질과 단백질 섭취를 위하여 자연 녹색 부분에 대한 의존도는 대규모 버섯재배를 실시함으로써 줄일 수 있다. 유엔의 기아 제로와 빈곤 없는 지속 가능한 개발 목표를 달성하는 가장 좋은 원천이기도 하다. 개발도상국은 빈곤, 영양실조, 실업, 식량 불안정 및 오염을 포함한 많은 위기에 직면해 있으나 이들 국가에서 버섯재배를 산업으로 채택함으로써 위에서 언급한 문제들을 해결할 수 있다. 지구상의 광대한 미개발 식량 공급원을 최대한 활용하기 위하여 버섯의 의약적 및 생명 공학적 응용에 관한 더 자세한 연구가 필요한 실정이다.

자료출처:

Abdul Rehman Niazi & Aneeqa Ghafoor, Different ways to exploit mushrooms: A review 위의 글은 이 논문을 발췌의역한 것이다.

Full article: Different ways to exploit mushrooms: A review (tandfonline.com)