다음번에 먹을 스테이크는 소에서 나온 것이 아닐 수도 있나요? 국내 과학자들이 쌀알 속에 동물 근육과 지방세포를 배양해 '배양 쇠고기밥'이라는 신기한 식품을 개발했다. 그들은 이 새로운 창조물이 단백질 생산의 생태학적 발자국을 크게 줄일 수 있는 영양가 있고 풍미가 풍부한 대안이 될 것이라고 덧붙였습니다.
연세대 과학자들이 주도하는 혁신적인 접근 방식은 영양 수준이 높은 주식인 쌀의 영양적 이점을 활용하고 가축 세포 에서 추출한 단백질로 이를 강화합니다 .
연구 제1저자 박소현 연세대 연구원은 언론 보도자료 에서 “ 세포배양 단백질 쌀 에서 우리가 필요로 하는 모든 영양소를 얻는다고 상상해 보라 ”고 말했다 . "쌀은 이미 영양가가 높지만 가축의 세포를 추가하면 영양 수준이 더욱 높아질 수 있습니다."
배양 쇠고기 쌀의 핵심 기술은 동물 세포가 성장하고 조직을 형성하는 데 필요한 생물학적 조건을 시뮬레이션하는 것입니다 . 자연에서 세포는 3차원 성장을 위해 지지체에 의존합니다. 이를 모방하여 연구자들은 쌀알을 발판으로 사용하여 쌀알의 다공성 구조를 활용하여 동물 유래 세포를 지탱했습니다. 쌀알은 물리적인 지원을 제공할 뿐만 아니라 세포에 영양을 공급하고 성장을 촉진하는 분자를 함유하고 있습니다.
이 과정을 시작하기 위해 과학자들은 먼저 쌀 에 세포의 부착을 향상시키는 식용 가능한 안전한 물질인 생선 젤라틴 으로 쌀을 코팅했습니다. 이후 소 근육과 지방줄기세포를 쌀알에 도입해 9~11일 동안 배양했다. 최종 제품인 세포 배양 쇠고기 쌀은 엄격한 식품 안전 기준을 충족하며 알레르기 위험이 낮습니다.
연구자들은 잡종쌀을 찌는 과정에서 철저한 분석을 통해 영양성분, 냄새, 식감 등을 평가했습니다. 결과는 긍정적이었습니다. 하이브리드 쌀은 기존 쌀에 비해 단백질이 8% 증가 하고 지방이 7% 증가했습니다 . 또한 질감은 더 단단하고 부서지기 쉬우며 근육과 지방 함량에 따라 쇠고기 같은 아몬드 향부터 크림 같고 버터 같은 향까지 다양한 향이 나는 것으로 나타났습니다 .
영양학적 이점 외에도, 배양 쇠고기 쌀은 기존 축산업에 대한 지속 가능한 대안을 제시합니다. 박씨는 막대한 양의 물을 소비하고 온실가스 배출 에 크게 기여하는 전통적인 축산업의 자원 집약적 특성을 지적합니다 . 이와 대조적으로, 잡종 쌀 생산은 단백질 100g당 이산화탄소 를 6.27kg 미만으로 배출하는 것으로 추정됩니다 . 이는 쇠고기와 관련된 49.89kg에 비해 현저히 감소한 수치입니다. 더욱이 이 방법의 비용 효율성은 주목할 만하다. 잡종쌀의 잠재 소매가는 쇠고기에 비해 현저히 낮기 때문이다.
팀은 상용화를 목표로 쌀알 내의 조건을 최적화하여 근육과 지방 세포의 성장과 영양가를 더욱 향상시키는 데 중점을 두고 있습니다.
박씨는 “벼에서 세포가 이렇게 잘 자랄 것이라고는 예상하지 못했습니다.”라고 결론지었습니다. “이제 나는 이 곡물 기반 하이브리드 식품에 대한 가능성의 세계를 봅니다. 언젠가 기근을 위한 식량 구호, 군사 배급, 심지어 우주 식량의 역할을 할 수도 있을 것입니다 .”
이 연구는 다양한 한국 정부와 연구 기관의 지원을 받아 Matter저널에 게재 되었습니다.
논문 링크 :: https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(24)00016-X