한국바이오협회 BIO ECONOMY BRIEF에 게재된 협회 산업정책본부 최소영 대리님과 다나그린 지현근 기술이사님이 작성한 “배양육 소재 및 인프라 현황”을 전송드립니다.

시장조사기관 Euromonitor International에서는 2040년 배양육 시장이 2,250억 달러(약 297조원)까지 성장할 것으로 예측하고 있습니다. 배양육의 상업적 생산에 있어 최우선적으로 해결되어야 할 과제는 영양소, 비타민, 미네랄, 단백질 및 기타 

성장인자가 함유된 배양액의 비용입니다. 세포를 체외에서 배양하기 위해 쓰이는 소태아혈청(FBS, fetal bovine serum)은 고가이고, 제조배치에 따라 조성과 품질의 편차로 세계 각국에서는 소태아혈청을 대체하기 위해 화학물질, 재조합 단백질 등의 연구에 집중하고 있습니다.

배양육 상업화의 필수요소인 배양액과 바이오리액터에 관한 핵심을 요약하면 아래와 같습니다.

① 배양액

▶소태아혈청의 수급 및 가격 측면에서 발생하는 사용상 한계로 무혈청 배양액(Serum-free media) 개발이 이루어지고 있음.

▶무혈청 배양액은 동물에서 유래된 혈청을 사용하지 않는 세포배양액으로서 주로 효모, 콩, 밀, 쌀, 옥수수, 감자, 해조류 등을 주원료로 하고 있으나 주원료만으로는 영양분이 부족하므로 다양한 첨가물을 필요로 함

▶첨가물을 추가하는 경우 기존에 식품으로 인정되지 않았던 성분일 가능성이 높고, 이 경우 첨가물의 무해성을 증명하기 위해  많은 시간과 비용을 투자하게 됨으로써 배양육 산업의 육성을 저해하는 새로운 규제로 작용할 여지가 있음

▶화학조성 배양액(Chemically defined Cell media)은 동물 줄기세포 배양용 무혈청 배양액으로 항균 펩타이드 및 세포성장인자 등을 함유하고 있어, 무혈청 배양액을 이용해 배양한 줄기세포 치료제 등에 다양하게 활용되고 있으나 소태아혈청을 

효과적으로 대체할 수 있는 한계를 보이고 있음

② 배양육 인프라

▶배양육의 상업적 생산을 위해 해결되어야 할 과제는 바이오리액터를 최적화함으로써 생산 비용을 절감하는 것임. 동물세포를 배양하는 다른 산업에서 여러 종류의 바이오리액터들이 사용되어 왔지만, 배양육 생산에 최적화 되어 있지는 않음

▶배양육의 상품 가격과 규모를 달성하기 위해서는 삼성바이오로직스의 현재 생산량보다 약 10,000배 증가해야 할 것으로 예측하고 있기도 함

 - 더 큰 바이오리액터, 더 쉽게 접근할 수 있는 세포배양액, 여과 시스템과 바이오프로세스 최적화 등이 필수 요인임

 - 이에 따른 생산 자동화와 대규모의 운영에 필요한 과학자 및 훈련된 인력이 필요함

▶배양육 분야도 실험실 규모(Lab scale) 연구, 실험실 연구결과의 기술적/경제적 검증을 위한 실증연구(Pilot scale, Demonstration scale), 최종적 제품생산(Commercial scale) 등 스케일업 과정의 4단계 인프라가 요구됨

배양육의 상용화를 위해 넘어야 할 과제로 첫 번째는 ‘규제’, 두 번째는 ‘생산비용’이 언급되고 있으며, 배양육 생산비용을 낮추기 위해서는 대량생산과 대규모 설비가 갖춰져야 하지만, 아직 배양육이 초기 시장으로 어려움이 존재합니다.

이러한 상황에도 불구하고 국내·외 식품 대기업뿐만 아니라 푸드테크 스타트업들, 지자체까지 배양육의 미래를 긍정적으로 보면서 개발 경쟁에 뛰어들고 있습니다.

업무에 도움이 되시기 바랍니다.

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                                                                            자료가 필요하신 분은  kimpj1@naver.com  으로 연락주세요. - 게시자 김필주 드림