배양육에 대해 (1)

배양육(클린 고기, clean meat)은 세포 배양으로부터 생성된 고기라는 뜻으로, 일부 세포로 축산용 근육의 복잡한 구조를 재창조하는 것이다. 살아있는 동물에 기반한 전통적 고기의 대안으로 떠오르고 있다. 전통적 고기를 모방하여 줄기 세포로부터 만들어진 세포 고기 생산이라고 정의하기도 한다.

2013년 포스트 교수가 선보인 배양육 패티 © Mosameat

 

근육의 일부를 절제하여 줄기세포로 증식하는데 그 과정에서 세포가 다른 형태인 근육세포와 지방세포로 재편된다. 세포는 적절한 배지에서 배양되면 분열하는데 배지에는 영양분, 호르몬, 생장 인자가 포함되어 있다. 최적의 배지는 fetal bovine serum (FBS)인데 혈청은 죽은 송아지의 혈액으로부터 얻는다. 혈청에는 성장촉진인자가 풍부하게 들어있기 때문이다. 문제는 소의 태아에서 추출하기 때문에 생산량이 적고 비싸다는 것이다. 배양육 생산비의 대략 80% 정도가 소태아혈정 비용이라고 한다. 배양육은 도축에 자유롭게 하는 것인데 반대로 혈청은 죽은 송아지의 혈액에서 얻어야 한다. 

FBS 만큼 효과적인 배양물을 식물에서 찾는 것이 배양육을 광범위하게 확산시키는 것이 목표 중 하나가 되고 있으며, FBS 외에 항생제와 항균제가 세포 뱅양의 오염을 방지하기 위해 광범위하게 사용되는데 이 역시 해결되어야 한다. 배양육 기업들이 시장 진출을 준비하면서 대체혈청을 속속 개발하고는 있지만 충분히 생산성을 갖추기까지는 적지 않은 시간이 소요될 것으로 보인다.

사람을 포함한 포유류가 그러하듯이 배양육도 자신의 성장과 세포증식을 위해 호르몬, 성장인자(growth factor, GF)가 필요하다. 이런 문제는 산업적 측면뿐만 아니라 인류의 건강을 위해서도 연구되어야 한다. 유럽은 배양시스템에 사용되는 육고기 생산을 위해 호르몬 성장 프로모터 사용을 제한하였다. 그 외 insulin-like growth factor type I (IGF-I), fibroblast growth factor (β-FGF) and nerve growth factor (NGF), Leukemia inhibitory factor (LIF) 등 수많은 요소가 필요하다.

 

 

배양육의 옹호론자는 전통적인 고기보다 안전하다고 주장한다. 실험실 배양육은 연구자나 생산자에 의해 통제된 환경에서 생산된다. 반면에 전통적인 고기는 비록 근육조직이 피부나 점액질로 보호되어있지만, 외부 세계라는 환경에 노출되어 있다. 실제로 내장기관으로부터 또는 도축과정에서 잠정적 오염이 일어난다.

배양육은 대장균, 살모넬라, Campylobacteria, Listeria 같은 장내세균의 위험이 없다고 할수 있으나, 배양육은 새로운 생산물이기에 공중보건에 대해 모든 예상 결과를 알 수 없다. 또 세포 배양을 완벽하게 통제할 수 없어 예상치 못한 일이 발생할 수 있다. 

 

식품 섭취에 따른 발명이 이류(17%), 유제품(11%), 닭고기(9%), 소고기와 돼지고기, 야채 등 기타(6-8%) 순이었다. 그런데 배양육에서도 과학자자나 생산자가 모든 건강 문제를 실수나 간과하는 것을 우리는 예상할 수 있다. 이런 문제는 개조된 육류 생산에서 빈번하게 발생한다. 배양육은 새로운 생산물이기에 공중보건에 대해 모든 예상 결과를 알 수 없다. 또 세포 배양을 완벽하게 통제할 수 없어 예상치 못한 일이 발생할 수 있다. 예를 들면 많은 세포들이 증식과정에서 일부 계열은 조절장애로 인해 암세포로 전환될 수 있다.. 

배양육의 안전에 관한 긍정적 측면은 일반동물의 대부분이 제한된 공간에서 사육되고 고가의 인플루엔자 백신이 접종되지만 배양육은 그렇지 않다. 항생제 사용은 축산에 있어서 주요한 문제 중 하나이다. 미국에서 항생제 70-80%는 목축업에서 사용된다. 배양육은 제한된 환경에서 감염을 모니터링할 수 있으나 오염방지를 위해 항생제가 첨가되면 논쟁이 될 수 있다.

배양육에서 다른 생물학적 성분과 배양세포에서 조직화 시키는 방법은 인체 건강에 긍정적 효과를 가져올 것이라고 확신할 수 없다. 배아세포에서 Fe 같은 미량원소의 섭취는 잘 이해되고 있지만 배지 조성에 따라 미량원소의 건강상 이익이 감소되는 것도 배제할 수 없다. 배지에 화합물의 첨가는 배양육이라는 본래의 의미를 상실하고 '화합물'로 간주될 수 있다.

 

배양육에 관한 연구프로젝트는 배양육으로서 한계점이 있고 아직은 초창기 단계이다. 이런 분야는 생산, 품질, 세포 분령의 효율성에서 새로운 발견과 진보로 진화하고 있다. 이런 과정이 인조고기가 전통적 고기와 고기 대체물을 증가시키는데 경쟁할 것이다.

 

 

 

1. https://koreascience.kr/article/JAKO202120164117468.pdf 

2. http://webzine.koita.or.kr/202103-culture/%EA%B3%A0%EA%B8%B0-%EC%9D%B4%EC%A0%9C%EB%8A%94-%EA%B3%B5%EC%9E%A5%EC%97%90%EC%84%9C-%ED%82%A4%EC%9A%B4%EB%8B%A4

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