식물고기는 영양학적으로 동물고기의 대체품이 될 수 있을까? 영양학자들은 건강을 위해 고혈압, 고지질 등과 관련이 있는 포화 지방과 콜레스테롤 섭취는 줄이고 지나친 나트륨 섭취도 피하라고 권한다. 몸에 해로운 트랜스지방도 섭취 기피 물질이다. 반면 콜레스테롤 수치와 심혈관 질환, 비만 위험을 낮춰주는 섬유질은 다량 섭취해도 좋은 성분이다. 그리고 가장 기본적인 건강 관리 수칙인 적정 체중 유지의 중요성을 강조한다.

지난해부터 미국을 중심으로 판매량이 급증하는 식물고기는 이런 면에서는 축산 동물고기보다 이점이 많다. 식물에서 추출한 단백질을 주성분으로 한 식물고기 제품에는 무엇보다 콜레스테롤이나 트랜스 지방이 없다. 섬유질 역시 식물고기엔 있지만 동물고기엔 없는 성분이다. 그러나 제품 제조과정에서 맛을 내기 위해 코코넛 오일, 소금 등의 재료를 추가하면서 식물고기에도 많은 포화 지방과 나트륨이 함유돼 있다는 점은 식물고기의 약점으로 꼽힌다.

이를 종합해 고려해도 식물고기는 말 그대로 ‘대체육’이 될 수 있을까? 미 스탠퍼드의대 연구진이 이런 의문을 품고, 두 식품의 섭취가 인체에 끼치는 영향을 비교 실험한 연구 결과를 내놨다. 두 식품의 성분 분석을 넘어 실제 인체 영향을 직접 비교 분석한 것은 이번이 처음이다.

연구진은 우선 36명의 실험참가자를 모집했다. 이어 이들을 두 그룹으로 나눠 두 가지 식단을 8주 단위로 교차 제공했다. 참가자의 절반은 동물고기-식물고기 순서로, 나머지 절반은 그 반대 순서로 8주씩 번갈아 섭취했다.

동물고기 식단은 주로 붉은 고기 제품으로 구성했고, 식물고기는 비욘드미트의 제품을 사용했다. 실험 참가자들은 이 기간 동안 식물고기와 동물고기를 매일 2회 이상 섭취했다. 비욘드미트 식물고기 제품은 노란 완두콩의 단백질이 주재료다. 여기에 비트 주스로 붉은피 색깔을 내고, 코코넛 오일로 육즙을 대신했다.

실험 결과 식물고기는 나쁜 콜레스테롤(ldl 콜레스테롤) 수치와 체중에서 통계적으로 의미 있는 긍정적 효과를 나타냈다. 나쁜콜레스테롤 수치는 평균 10mg 떨어졌고, 체중은 평균 2파운드(900g)가 줄었다. 이번 연구를 이끈 크리스토퍼 가드너 교수는 불과 8주만에 통계적으로 유의미한 체중 감소 효과가 나오리라고는 예상치 못했다고 밝혔다.

심혈관 질환 위험 물질 TMAO 수치도 감소…대사 방식에 변화 준 듯

연구진은 특히 실험 기간 중 참가자들의 체내 트리메틸아민옥사이드(trimethylamine-N-oxide; TMAO) 수치 변화에 주목했다. TMAO는 대식세포(체내의 모든 조직에 분포하는 면역담당 세포)에 콜레스테롤을 축적하고, 동맥 내부에 혈전(플라크)를 형성해 심장질환의 위험을 높이는 물질이다.

가드너 박사에 따르면 이 화합물의 체내 수치가 높은 사람들은 심장마비 같은 심혈관 질환 위험이 60% 더 높다. 이 물질의 전구체인 카르니틴과 콜린이 바로 붉은 고기에 있는 물질이다.

TMAO가 체내에서 만들어지는 과정은 2단계를 거친다. 우선 콜린이나 카르니틴이 함유된 고기를 먹으면 장내세균이 이를 트리메틸아민(TMA)으로 바꿔준다. 트리메틸아민은 생선 비린내 같은 역겨운 냄새를 발산하는 게 특징이다. 트리메틸아민은 이어 간의 효소에 의해 트리메틸아민옥사이드(TMAO)로 변환된다.

실험 첫 8주 동안 붉은 고기를 먹은 참가자는 이 수치가 증가했다. 반면 식물고기를 먹은 참가자는 그렇지 않았다. 그런데 후반부에 식단을 바꾼 이후 특이한 현상이 나타났다. 동물고기에서 식물고기로 전환한 사람들은 예상대로 이 수치가 감소했으나, 식물고기에서 동물고기로 전환한 사람들에선 이 수치가 늘어나지 않았다.

가드너 박사는 ”식물고기를 섭취한 첫 8주 동안 TMAO를 만드는 능력이 둔화됐기 때문일 것”으로 추정했다. 연구진은 실험 결과를 근거로 붉은 고기를 식물고기로 대체하면 일부 심혈관 질환 위험을 줄일 수 있다고 밝혔다.

이번 실험은 비욘드미트 제품을 대상으로 했지만 임파서블푸드의 식물고기 제품도 동물고기에 비해 비슷한 장점을 지니고 있다고 연구진은 밝혔다. 임파서블푸드의 식물고기는 대두에서 추출한 단백질을 주재료로, 뿌리혹 속 레그헤모글로빈으로 붉은피 색깔을 내고 코코넛·해바라기 오일로 육즙을 대신했다.

임파서블 버거의 단백질 함유량은 소고기(80% 살코기)와 양이 같다. 포화지방도 비슷한 수준이다. 하지만 전체 지방은 소고기보다 적고 철분 함유량은 거의 2배에 이른다. 임파서블 소지지와 임파서블 포크는 같은 열량일 경우 단백질 함유량이 50~70% 더 많고, 철분 함유량은 전통 소시지나 돼지고기보다 3배 더 많다. 특히 임파서블 푸드의 모든 제품엔 동물고기에 많은 트랜스지방이나 콜레스테롤이 전혀 없다. 반면 동물고기엔 없는 복합 탄수화물과 섬유질을 많이 함유하고 있다.

이번 연구는 8월11일 ‘미국임상영양학저널‘(American Journal of Clinical Nutrition)에 ‘건강한 성인에서 트리메틸아민옥사이드와 심혈관질환 위험 요인에 미치는 동물기반 고기와 식물기반 고기의 영향에 대한 무작위 비교 교차시험 : 구미를 당기는 식물식품에 관한 연구-고기섭취대안 시험’(A randomized crossover trial on the effect of plant-based compared with animal-based meat on trimethylamine-N-oxide and cardiovascular disease risk factors in generally healthy adults: Study With Appetizing Plantfood—Meat Eating Alternative Trial (SWAP-MEAT))이라는 긴 제목으로 발표됐다.