실험실 사육 육류란 무엇인가요? 배양육
실험실 사육 육류란 무엇인가요? 어떻게 만들어지는지, 환경에 미치는 영향 등
현재 진행 중인 식품 혁명의 영양, 윤리 및 지속 가능성에 대한 완벽한 가이드입니다.
얼마 전까지만 해도 우리 식탁에 오르는 고기가 양식 동물이 아닌 거대한 스테인리스 스틸 바이오리액터에서 생산된다는 생각은 공상과학 소설처럼 보였습니다. 이 개념은 초창기 '통고기'로 불렸던 이래로 수많은 리브랜딩을 거쳤으며, 이는 하이테크 스팸에 대한 매력적이지 않은 이미지를 불러일으켰습니다.
과학자들이 실험실의 작은 비커에서 레시피를 완성하면서 '실험실 고기'가 그 뒤를 이었습니다. 그 후 유명 인사들의 투자가 급증하고 생산업체들이 맥주처럼 양조한 제품이라는 포지셔닝을 하면서 더 맛있게 들리는 '배양육'이 등장했습니다. 이제 '배양육‘‘cultured meat’'은 업계 CEO들이 선호하는 용어인 '배양육'‘cultivated meat’,으로 발전했습니다.
세계 식량 안보의 미래에 대한 의문이 제기되고, 기후 파괴의 주범으로 지목된 농장식 육류에 대해 뭐라고 부르든, 도살하지 않은 육류는 점점 더 식품의 미래처럼 보이기 시작했습니다.
실험실에서 키운 고기는 어떻게 만들어지나요?
2011년 마스트리흐트 대학교의 실험실에서 배양한 고기. 2년 후, 과학자들에 의해 세계 최초의 배양 햄버거가 탄생했습니다 © Reuters
배양육은 살아 숨 쉬고 먹고 마시는 동물의 일부가 아니라 시험관에서부터 스테인리스 스틸 생물 반응기에 이르기까지 모든 곳에서 재배됩니다. 이 과정은 재생 의학 연구에서 차용한 것으로, 실제로 2013년 세계 최초로 햄버거를 배양한 마스트리흐트 대학교의 마크 포스트 교수는 이전에 인간의 심장 조직을 복구하는 연구를 하고 있었습니다.
무해한 생검을 통해 동물로부터 세포를 채취한 다음 염분, 단백질, 탄수화물 등의 영양소가 포함된 성장 배지라는 용액과 함께 따뜻하고 멸균된 용기에 넣습니다. 24시간 정도마다 세포가 두 배로 증가합니다.
배양육과 진짜 고기는 어떻게 다른가요?
CEO of GOOD Meat Josh Tetrick © Getty Images
세포 양식은 육즙이 풍부한 립아이 스테이크처럼 뼈와 껍질, 지방이 마블링된 부위를 재배하지 않습니다. 근육 세포는 지방 세포와 다른 조건과 영양분이 필요하기 때문에 별도로 만들어야 합니다. 순수한 고기나 지방을 채취하면 형태가 없는 세포의 페이스트가 됩니다. 이것이 최초의 배양육 제품이 치킨 너겟이나 햄버거였던 이유입니다.
그러나 맛은 진짜 고기의 풍미입니다. 무균 환경에서 생산되기 때문에 질병이나 화학물질에 의한 오염 위험이 적습니다. 샌프란시스코에 본사를 둔 GOOD Meat의 CEO인 조쉬 테트릭은 "살아있는 동물을 바닥에서 도축하는 기존 농업과는 대조적입니다. 동물 농업의 일부인 살모넬라균, 대장균, 분변 오염을 보면 기존 육류의 관점보다 배양육의 관점이 훨씬 더 좋아 보입니다."라고 말합니다.
실험실에서 키운 고기는 일반 고기만큼 영양가가 높나요?
Cultivated chicken salad and meatballs from UPSIDE Foods ©UPSIDE Foods
샌프란시스코에 본사를 둔 재배 육류 분야의 선두주자인 UPSIDE Foods의 대변인은 영양소 프로필은 비슷할 것이지만 영양소 프로필을 향상시키거나 개인화할 수도 있을 것이라고 말합니다.
"우리는 제품의 영양소 프로필을 개선할 수 있는 방법을 모색하고 있습니다. 포화지방과 콜레스테롤을 줄이거나 비타민이나 건강한 지방을 늘리는 등 다양한 방법을 모색하고 있습니다."라고 말합니다. "예를 들어 연어의 지방산 프로필을 가진 스테이크를 생산할 수 있다고 상상해 보세요. 또는 소비자가 자신의 식단 요구에 맞게 제품의 영양소 프로필을 맞춤화할 수 있다면 어떨까요?"
시중에는 식품 표시가 필요한 재배 육류 제품이 거의 없기 때문에 영양학적 가치를 더 잘 이해하기 위해서는 좀 더 기다려야 할 것입니다.
언제 구매할 수 있나요?
In Singapore, GOOD Meat can be bought for home delivery via the Foodpanda app © GOOD Meat
싱가포르에서는 이미 가능합니다. 테트릭의 회사인 GOOD Meat는 2020년 12월부터 싱가포르에서 고급 호텔 레스토랑과 전설적인 미스터 루의 호커 노점에서 특별 이벤트를 통해 치킨을 생산 및 판매하고 있습니다.
빵가루를 입힌 치킨과 잘게 썬 치킨 모두 잘 팔리고 있습니다. 테트릭은 미국 식품의약국(FDA)에 미국 내 승인을 신청했지만 아직 시기는 정해지지 않았다고 밝혔습니다.
다른 생산자들은 서방 국가들이 규제 승인에 대한 세부 사항을 아직 다듬고 있지만, 향후 몇 년 안에 승인이 나면 바로 사업을 확장할 준비가 될 것이라고 말합니다.
환경에 더 좋을까요?
사실 대량 생산이 이루어질 때까지는 알 수 없습니다. 아직 개발 단계에 있는 급변하는 생명공학 산업의 잠재적 영향을 모델링하는 데는 많은 가정과 전제 조건이 따릅니다. 2019년 옥스퍼드 대학교의 한 연구에 따르면 재배 육류를 만드는 데 사용되는 에너지가 전통적인 농업보다 더 많은 온실가스를 배출할 수 있다고 경고했습니다.
연구에 참여하지 않은 네덜란드에 본사를 둔 지속가능성 컨설팅 회사 CE 델프트의 펠레 신케 연구원은 화석 연료로 생산된 전기를 많이 사용한다고 가정한 이 연구에서 재배 육류 생산을 위한 재생 에너지의 중요성을 강조했다고 말합니다.
"어떤 시나리오에서는 재배 육류가 지구 온난화 효과가 더 높았고, 어떤 시나리오에서는 소비 수준, 재배 육류의 예상 에너지 사용량 및 비교 대상인 육우 시스템에 따라 더 낮은 영향을 미쳤습니다."라고 그는 말합니다.
그러나 싱케는 이 연구가 재배 육류의 토지 이용률이 낮다는 점을 고려하지 않았다고 덧붙입니다. "식물성 단백질 생산, 자연 및 추가 재생 에너지 생산에 그 토지를 사용할 가능성이 있으며, 이는 결국 재배 육류의 CO2 배출량에 영향을 미칩니다."라고 그는 말합니다.
Depending on the scenario, cultivated meat can have either a higher or lower impact on the environment than regular farming © Alamy
그의 연구팀도 환경에 미치는 영향을 조사해 왔으며, 그는 재배 육류가 전 세계의 모든 문제를 해결할 수 있는 만병통치약은 아니지만 "기존 육류에 대한 보다 지속 가능한 대안을 직접적으로 제공하기 때문에 많은 잠재력을 가지고 있는 것은 분명합니다. 농작물을 육류로 전환하는 더 효율적인 방법이기 때문에 농작물 생산에 필요한 토지가 훨씬 적습니다.
"하지만 더 많은 에너지를 사용합니다. 기존 육류보다 탄소 발자국을 줄이려면 배양액에 필요한 영양분과 기타 성분을 생산하는 공급망을 포함하여 생산에 재생 에너지원을 사용하는 것이 중요합니다."
이 기사를 위해 연락한 모사 미트, 굿 미트, 업사이드 푸드 등 모든 기업은 지속 가능한 에너지를 생산에 도입하는 것이 필수적이라는 사실을 잘 알고 있습니다.
극복해야 할 과제는 무엇일까요?
비건 성장 배지
GOOD Meat’s chicken is available to buy in Singapore, but regulatory approval is still being sought in the US © GOOD Meat
최근까지 세포 분열을 시작하기 위해서는 성장 배지의 약 20%를 소 태아의 혈액에서 채취한 태아 소 혈청으로 채워야 했습니다. 이 혈청은 엄청나게 비쌀 뿐만 아니라 채식주의자가 사용할 수 있는 것도 아닙니다.
하지만 이제 모든 주요 업체들이 대안을 개발했다고 주장하고 있습니다. 2022년 초, 포스트와 그의 팀은 태아 소 혈청 대체제에 관한 학술 논문을 발표했습니다. 이 공정은 유전적으로 변형된 효모를 사용하여 필요한 단백질을 생산합니다. 정밀 발효라고 불리는 이 기술은 의료용 인슐린을 만드는 방법과 유사합니다(맥주와 빵 외에도 효모 덕분에 감사해야 할 것들이 많습니다!). 포스트는 생산적인 미생물을 대량으로 생산하는 완전히 새로운 산업이 급성장하고 있다고 말합니다.
그러나 테트릭은 대체 식품을 확대하는 데 여전히 어려움이 있으며, 싱가포르의 닭고기가 태아 소 혈청으로 생산된다는 사실을 인정합니다. "우리가 원해서가 아니라 처음 신청서를 제출할 때 이 문제가 해결되지 않았기 때문에 신청서에 포함되었기 때문입니다."라고 그는 말합니다. "이 성분 없이 생산할 수 있도록 규제 당국의 승인을 기다리고 있습니다."
대량 생산
Cultivated meat bioreactors, like these ones at UPSIDE Foods, will need to be far bigger if mass production is going to be possible © UPSIDE Foods
테트릭은 다음으로 넘어야 할 큰 장애물은 규모라고 말합니다. "한 시설에서 연간 최소 1,500만 파운드(680만 킬로그램)를 생산해야 하는데, 이는 미국이나 서유럽 전역에 배포하기 위한 일종의 경험 법칙입니다."
이를 위해서는 최소 20만 리터를 수용할 수 있는 바이오리액터가 필요한데, 이는 세포 배양에 사용된 적이 없는 규모입니다. "사람들은 싱가포르에서 매주 그것을 먹습니다... 현재 우리가 [생산하고 있는] 가장 큰 규모는 1,200리터로, 필요한 양에 비해 매우 작습니다. 제 생각에는 이것이 업계 전체에서 가장 큰 한계라고 생각합니다."
대규모로 생산해야만 가격을 낮추고 값싼 집약적 양식 육류와 경쟁할 수 있습니다. 한편, 좋은 고기의 싱가포르 사업장은 현재 적자를 내고 있으며, 호커 포장마차 요리를 4싱가포르 달러(약 2.50파운드)에 판매하고 있습니다. 서양에서 출시되면 모든 제품은 고가의 레스토랑에서 시작하여 규모의 경제를 통해 저렴한 슈퍼마켓 가격으로 내려갈 수 있을 것입니다.
텍스처
Gelatine fibres being produced to be added to cultivated meat to improve its texture © Harvard University
네, 전 세계 육류 소비의 대부분은 햄버거, 너겟, 소시지로 구성되어 있습니다. 하지만 육즙이 풍부한 재배 스테이크를 원한다면 어떨까요? 고기 덩어리를 어떻게 선택 부위로 만들 수 있을까요? 빠르게 변화하는 상황이지만, GOOD Meat의 현재 닭고기 제품에 대한 솔루션은 보다 구조화된 식물성 단백질과 결합하는 것입니다.
싱가포르에서는 닭고기가 73%입니다. "나머지는 바인더와 필러입니다."라고 테트릭은 말합니다. "맛, 질감, 풍미 프로파일, 비용 등 감각과 소비자 경험을 최적화하기 위해 노력하고 있습니다."
세포 농업의 선구자들은 값싼 햄버거와 치킨이 현재 농장 동물 사료 재배에 전념하는 지구의 3분의 1을 대부분 소모하고 있기 때문에 이러한 제품이 가장 시급하고 시장에 출시하기 쉽다고 주장합니다. 테트릭은 스테이크의 식감을 구현하기 위해서는 용기 내부에 구조를 만드는 방법으로 스캐폴드 기술이 필요할 것이라고 말합니다. 이 스캐폴드는 비건 콜라겐을 사용하여 만들 가능성이 높습니다.
윤리적으로 모든 사람이 먹을 수 있나요?
Muslims can only eat meat that has been slaughtered in a particular way. There is some disagreement on whether cultivated meat is halal © Alamy
이제 태아 소 혈청에 대한 문제가 해결되었으므로 채식주의자는 윤리적으로 이 고기에 대한 식욕이 있다면 이 고기를 먹을 수 있습니다.
종교적 요소는 조금 더 까다롭습니다. 이슬람 율법과 유대교 율법에 따라 육류가 허용되기 위해서는 동물 도축 방법과 육류 준비 방법에 대한 엄격한 규정이 있습니다. 경전 해석은 지역마다 다르기 때문에 경작육은 전 세계 종교 지도자들 사이에서 활발한 논쟁을 불러일으킬 것으로 예상되며, 이미 일부 지역에서는 경작육이 허용되기 시작했습니다.
코셔 또는 할랄 육류 세포에서 고기를 배양하면 문제가 해결될까요? 세계에서 가장 많은 무슬림 인구를 보유한 인도네시아의 영향력 있는 무슬림 단체인 나흘라툴 울라마는 배양육을 "법적으로 부정하고 소비가 금지된 사체의 범주"에 포함시키는 성명을 발표한 것으로 알려졌습니다.
반면, 무슬림이 다수인 카타르는 이 기술에 막대한 투자를 하고 있으며, GOOD 미트 생산 공장을 건설하고 있습니다.
한편, 런던 베스 딘(런던 최고 랍비 법정)에서는 코셔 율법에 따라 중립적인 식품이 될 수 있는 고기에 대한 기대감이 고조되고 있습니다. 우유나 육류 카테고리에 속하는 식품은 따로 보관해야 하므로 중성 고기가 있다면 편리한 허점을 제공할 수 있습니다. 또한 전통적으로 비싼 경향이 있는 코셔 고기를 더 저렴하게 제공할 수도 있습니다.
콘웨이 랍비는 "이는 코셔 소비자에게는 매우 획기적이고 잠재적으로 매우 흥미로운 발전입니다. 고기가 상업적 규모로 판매된다면 코셔 여부를 판단하기 위해 제조 과정과 사용된 성분에 대한 자세한 정보가 필요하겠지만, 잠재적으로 코셔 소비자들의 삶을 더 쉽고 저렴하게 만들 수 있습니다."라고 말합니다.
재배 육류 cultivated meat가 확산되면 농부와 가축은 어떻게 될까요?
"우리는 앞으로 몇 년 동안 소규모 재래식 축산업이 프리미엄 육류 부위와 유제품에 계속 사용될 것으로 예상합니다."라고 포스트는 말합니다. "이러한 단백질 전환은 수십 년에 걸쳐 이루어질 것이며, 혁신이 기존 관행을 완전히 대체하는 경우는 거의 없습니다. 세포 농업은 소규모 농부, 소비자, 지구 사이에 보다 균형 잡힌 공생 관계를 만들 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다."
포스트의 팀은 이미 네덜란드의 한 농부와 파트너십을 맺고 있는데, 이 농부는 도축이 아닌 모사 미트의 햄버거를 위한 정기적인 생검을 위해 방목된 고품질 리무진 무리를 키우고 있습니다. "현재 농작물 재배가 동물에게 사료를 제공하는 것과 마찬가지로 우리도 소에게 필요한 것과 동일한 유형의 영양소를 사용하여 세포에 사료를 공급해야 합니다."라고 포스트는 말합니다. "우리는 농부들과 협력하여 소고기 세포를 먹이는 데 필요한 작물을 재배할 것입니다."
테트릭은 굿미트가 일본의 고급 와규 소고기 생산업체인 토리야마라는 회사에서 육류 세포를 배양하여 소고기 라인을 개발하고 있다고 말합니다. "육류 배양에 대한 또 다른 흥미로운 점은 이러한 고급 육류 공급원을 사용할 수 있고 비용이 더 이상 들지 않는다는 점입니다."라고 테트릭은 말합니다.
재배할 수 있는 것은 육류뿐만이 아닙니다.
소가 필요 없는 유제품
Perfect Day cream cheese © Perfect Day
우유부터 아이스크림, 크림치즈에 이르기까지 퍼펙트 데이의 우유 단백질은 이미 미국 전역의 5,000개 이상의 매장에서 판매되고 있습니다. 하지만 소가 아닌 의료용 인슐린과 동일한 정밀 발효 기술을 사용하여 유청 단백질을 생성하도록 유전적으로 프로그래밍된 곰팡이가 생산합니다. 그리고 가장 좋은 점은 유당이 없다는 것입니다.
닭고기 없는 달걀 흰자
Pound Cake with protein by EVERY Company © Every Company
에브리컴퍼니는 정밀 발효를 통해 달걀 흰자를 만들 뿐만 아니라 입맛이 까다로운 사람도 맛이나 시각을 거부하지 않는 단백질의 불용성 버전으로 만들어 단백질 강화 음료 및 기타 제품에 이상적인 첨가물입니다.
참다랑어, 낚시 금지
Bluefin tuna from Finless Foods © Getty Images
이름에서 알 수 있듯이 Finless Foods는 동물성 식품을 생산하지 않습니다. 이 회사는 소규모 양조장 스타일의 생산 시설에서 참다랑어를 양식합니다. 저는 운 좋게도 2017년에 초기 시제품 테스트에 참석할 수 있었고, 세포가 헤엄치지 않은 바다에서 만든 생선 고로케의 미묘한 맛을 확인할 수 있었습니다.
사냥 불가 이국적인 짐승
Tiger steak from Primeval Foods © Primeval Foods
스타트업 프라임벌푸드는 육류 세포를 배양하는 다음 단계로 사자나 얼룩말과 같은 식용이 금지된 동물을 맛볼 수 있는 기회를 보고 있습니다. 프라임벌 푸드는 2022년 출시 후 런던과 뉴욕에서 이미 시식을 앞두고 있으며, 지금까지 호랑이 스테이크와 얼룩말 스시 롤 팩을 출시했습니다.
What is lab-grown meat? How it's made, environmental impact and more - BBC Science Focus Magazine
