이미지: Cult Food Science 

 

배양육 이면의 과학에 대한 시각적 가이드

 

세포 기반 식품으로도 알려진 배양 식품은 우리가 알고 있는 세계 식품 시스템을 완전히 바꿔놓을 것으로 예상된다.

 

실제로 McKinsey에 따르면 배양육 시장은 2030년까지 놀라운 250억 달러에 이를 것으로 예상되지만 가격 동등성 및 소비자 수용과 같은 장애물을 극복할 수 있을 경우에만 가능하다. 이를 위해서는 이러한 제품 이면의 과학 분야에서 상당한 혁신이 산업 성장에 결정적인 역할을 할 것이다. 위의 그래픽에서 우리는 배양육 제품을 만드는 이면에 있는 일부 기술에 대한 시각적 개요를 제공한다.

 

배양육이란?

 

우선, 배양육은 통제된 실험실 환경에서 동물 세포를 배양하여 만든 진정한 동물성 육류 제품으로 정의되며, 이는 식량을 위해 동물을 사육할 필요가 거의 없다.

 

"배양된 고기는 모든 동물과 동일한 지방, 근육 및 힘줄을 가지고 있다. 이 모든 것은 공정이 수행되는 토지에 전력을 공급하는 데 필요한 전기를 제외하고 온실 가스 배출이 거의 또는 전혀 없이 수행될 수 있다."-빌 게이츠

 

배양육은 동물 조직에서 발견되는 것과 동일한 세포 유형 및 구조로 만들어지기 때문에 감각 및 영양 프로파일은 유사하다. 이러한 제품이 어떻게 만들어지는지 살펴보겠다.

 

배양육의 과학과 기술

 

배양육 시장이 직면한 주요 과제는 제품을 대규모로 생산하는 것이다. 그러나 줄기 세포 생물학 분야의 방대한 연구 덕분에 배양 식품의 과학은 완전히 새로운 것은 아니다.

 

우리가 이러한 학습을 식품 생산에 적용하는 초기 단계에 있다는 점을 감안할 때, 업계 성장에 기여하는 회사에 투자하려는 사람들이 혜택을 볼 수 있다. 다음은 업계를 뒷받침하는 몇 가지 기술에 대한 개요이다.

 

1. 바이오프로세스 설계

 

이것은 살아있는 세포와 그 구성 요소를 사용하여 새로운 제품을 만드는 과정이다. Good Food Institute와 같은 전문가에 따르면 바이오프로세스 설계는 대규모 배양육 생산의 열쇠를 쥐고 있다. 특히, 생물 반응기(세포가 자라는 곳) 설계의 혁신은 기업과 투자자 모두에게 엄청난 기회를 나타낸다.

 

2. 조직공학

 

조직공학기술을 사용하여 실제 고기 질감과 풍미와 유사한 배양육을 생산한다. 첫 번째 단계는 줄기세포를 추출하고 세포주를 만들기 위해 동물의 조직을 채취하는 것이다.

 

추출된 줄기 세포주는 동물 내 조직 성장을 모방하고 생물 반응기 내부에서 근육 섬유를 생성하는 영양이 풍부한 환경에서 배양된다. 근육 섬유는 가공되고 추가 지방 및 재료와 혼합되어 완성된 육류 제품을 조립한다.

 

3. 세포주

 

세포주는 반복적으로, 때로는 무한정 증식할 수 있는 다양한 유형의 세포를 말한다.

 

세포주에 대한 접근은 오늘날 업계가 직면한 주요 과제이며 훨씬 더 많은 연구가 필요한 영역이다. 이는 세포 농업에서 배양 식품을 생산하는 데 사용할 수 있는 세포 유형이 하나만 있는 것이 아니기 때문이다.

 

4. 세포 배양 배지

 

세포(또는 세포 배양)에는 매우 특정한 환경 조건이 필요하다. 세포 배양 배지는 신체 외부의 성장을 지원하는 데 필요한 영양소를 포함하는 젤 또는 액체이다. 최적화된 제형을 결정하고 이러한 제품을 보다 저렴하게 만들기 위해서는 이 분야에서 더 많은 연구가 필요하다.

 

5. 스캐폴드

 

스캐폴드는 골격근과 같은 복잡한 생물학적 조직의 구조를 모방하는 3D 세포 배양 플랫폼이다. 이 플랫폼은 3D 바이오프린팅을 사용하여 만들 수 있다. 스캐폴드는 주로 콜라겐과 젤라틴으로 구성된다. 문제는 이들 모두가 세포 기반 제품의 목적에 어긋나는 동물성 성분이라는 점이다. 따라서 보다 지속 가능한 식물 유래 옵션도 모색되고 있다.