발효는 오늘날 건강식품, 기능성 식품의 핵심 개념으로 자리 잡았지만, 그 시작은 언제였을까요? 과연 인류는 의도적으로 발효를 시작했을까요, 아니면 우연히 발견했을까요? 인류 최초의 발효에 대한 연구는 고고학, 생물학, 인류학이 융합된 분야로, 단순한 음식의 역사를 넘어 인간 문명과 과학의 기원을 보여주는 열쇠입니다. 본 글에서는 발효의 기원, 작동 원리(메커니즘), 그리고 고고학적 증거를 통해 그 신비를 해부해봅니다.
인류 최초 발효의 기원: 인류는 어떻게 발효를 발견했나
우리가 먹는 김치, 된장, 요거트 등 발효식품의 역사는 수천 년 전으로 거슬러 올라갑니다. 역사학자들과 고고학자들은 발효의 기원을 ‘우연한 자연현상’에서 찾습니다. 즉, 인류는 처음부터 발효를 알지 못했지만, 자연 속에서 일어나는 변화—예를 들어, 곡물이나 과일을 두었더니 거품이 생기고, 알코올 냄새가 나거나 맛이 바뀌는 현상—를 통해 발효를 체험했을 가능성이 큽니다. 기원전 약 7000년 전 중국 허난성 지역에서는 과일, 꿀, 쌀을 혼합한 발효주의 흔적이 발견되었습니다. 이는 인류가 발효를 ‘경험’한 가장 오래된 증거 중 하나로 평가됩니다. 하지만 당시 사람들은 ‘발효’라는 개념 없이, 단순히 “이걸 놔두면 더 맛있어진다”는 식으로 감각적으로 접근했을 것입니다. 중동 지역에서는 기원전 6000년경, 메소포타미아에서 발효된 보리 맥주가 만들어졌다는 기록이 존재하며, 이집트에서는 효모를 활용한 발효빵이 발견됩니다. 이러한 기록들은 인류가 비교적 이른 시기에 발효를 인식하고 반복적으로 활용했다는 점을 시사합니다. 즉, 인류 최초의 발효는 ‘우연’에서 시작됐지만, 이를 알아차리고 반복한 것은 분명 ‘학습’과 ‘관찰’의 결과였습니다. 이러한 관점에서 발효는 인류가 자연과의 상호작용 속에서 얻은 첫 번째 과학적 발견 중 하나일 수 있습니다.
발효 메커니즘: 눈에 보이지 않는 생명체의 작용
발효는 미생물이 탄수화물, 단백질 등의 유기물을 분해하면서 알코올, 유산, 가스 등의 물질을 만들어내는 생화학적 작용입니다. 이 과정에서 생기는 부산물이 식품의 맛, 향, 저장성을 변화시키며, 때로는 건강에 좋은 유산균이나 효소까지 만들어냅니다. 발효를 일으키는 대표적인 미생물에는 다음과 같은 종류가 있습니다:
- 효모: 알코올 발효를 일으켜 술, 빵 등을 만듭니다. 포도당을 분해하여 알코올과 이산화탄소를 생성합니다.
- 유산균: 유제품이나 김치 같은 식품에 작용하여 유산을 만들어 장 건강에 좋은 미생물을 형성합니다.
- 곰팡이(누룩균 등): 된장, 간장, 청국장 등의 단백질 분해와 숙성에 관여합니다.
흥미로운 점은, 이 미생물들은 대부분 자연에 존재하는 것들이며, 사람의 개입 없이도 일정한 환경만 조성되면 스스로 발효를 유도한다는 것입니다. 인류는 이러한 미생물의 존재를 수천 년 동안 모르고도 발효를 활용해 왔습니다. 19세기 루이 파스퇴르가 발효는 미생물의 활동이라는 사실을 과학적으로 규명하면서, 비로소 발효는 과학의 영역으로 들어왔습니다. 이전까지는 단순한 전통이나 감각에 의존했던 발효가, 이후 생물학, 화학, 공학적으로 설명 가능하게 된 것이죠. 즉, 발효는 단순한 ‘썩음’이 아닌, 미생물의 질서 있는 생명 활동이며, 인류는 이를 본능적으로 경험하고 체득했던 셈입니다.
고고학과 유물로 본 최초의 발효 증거들
인류가 발효를 언제, 어떻게 시작했는지에 대한 해답은 고고학적 증거에서 찾을 수 있습니다. 실제로 고대 도자기, 항아리, 주발, 저장소 등에서 발효 흔적이 다수 발견되고 있으며, 이들은 인류의 발효 역사를 실증적으로 보여주는 귀중한 자료입니다.
- 중국 자후(賈湖) 유적: 기원전 약 7000~9000년경 유물에서 발효된 알코올 음료의 화학적 흔적이 발견됨. 이 음료는 꿀, 쌀, 과일을 혼합해 자연 발효한 것으로 추정됩니다.
- 이집트 피라미드 벽화: 노동자에게 제공된 빵과 맥