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배양육은 실제 동물 없이 어떻게 진짜 고기 세포로 만들어지나요?
최근 배양육 기술이 발전하고 있다고 들었는데, 동물을 도축하지 않고 세포만 배양해서 실제 고기와 같은 조직을 만드는 게 어떤 원리로 가능한지 궁금합니다.
4개의 답변이 있어요!
배양육은 동물의 몸에서 아주 작은 근육 줄기세포 조직을 채취한 뒤, 이를 세포 분열에 필요한 단백질과 비타민 등의 영양분이 담긴 배양액 속에서 증식시키고 3차원 지지체 구조물 위에서 근육 섬유 형태로 분화시켜 만듭니다. 채취한 세포가 실제 동물의 몸 안에서 자라는 환경과 유사하도록 온도를 맞추고 산소와 영양분을 주기적으로 공급하면 스스로 개체수를 늘리며 단백질 조직을 형성합니다. 이후 분화 과정에서 세포들이 서로 결합하여 실제 고기와 동일한 단백질 구조와 지방 조직을 갖추게 되므로 도축 과정 없이도 구체적인 고기의 형태와 질감을 구현할 수 있습니다.
채택된 답변배양육은 동물을 도축하지 않고 소량의 줄기세포를 추출해 실제 고기 조직으로 키워내는 기술입니다.
근육재생을 담당하는 위성세포나 줄기세포를 선별한 뒤, 생체 외부의 바이오리액터(배양기)에 넣고 대량으로 증식시킵니다. 이때 체내의 혈액 역할을 하는 배양액을 공급하여 세포에 포도당이나 아미노산, 성장인자 등의 필수 영양분을 넣어줍니다.
수조 개로 늘어난 세포는 식용 해조류나 콜라겐으로 만든 3차원 지지체에 부착되어 실제 고기의 결을 형성하는데, 배양액의 조건을 조절하면 세포가 수축력을 가진 근육 섬유와 지방 세포로 분화하면서 풍미와 식감이 완성되는 것입니다.
식물성 대체육과 달리 유전적으로도 진짜 동물 고기와 동일하며, 최근에는 단가를 낮추기 위해 식물 기반 무혈청 배양액 개발과 3D 바이오프린팅 기술이 적용되고 있죠.
안녕하세요. 배양육은 동물의 몸에서 고기를 직접 떼어내는 것이 아니라, 동물의 근육을 만드는 세포를 소량 얻은 뒤 이를 실험실에서 대량으로 증식시켜 고기 조직으로 만들어내는 기술입니다. 처음에는 소나 돼지, 닭 등의 동물에서 근육줄기세포나 근육 전구세포와 같은 세포를 소량 채취하며, 이때 고기를 얻기 위해 동물을 도축할 필요는 없으며, 확보한 세포를 배양하는 것이 핵심입니다. 이후 세포를 영양분과 성장인자 등이 포함된 배양액에 넣고 적절한 온도와 산소, pH 등의 조건을 유지하면서 배양하면 세포가 DNA를 복제하고 계속 분열하여 그 수가 크게 증가합니다.
세포의 수가 충분히 늘어나면 이번에는 세포가 단순히 증식하는 상태에서 실제 근육세포로 분화하도록 배양 조건을 변화시키는데요, 세포는 외부에서 전달되는 여러 신호에 반응하여 특정 유전자의 발현을 변화시키고, 그 결과 근육세포로 분화한 뒤 서로 융합하여 길고 가느다란 근섬유를 형성합니다. 따라서 배양육의 기본적인 원리는 우리가 실험실에서 동물세포를 배양하고 분화시키는 과정과 크게 다르지 않습니다. 하지만 근육세포만 많이 만든다고 우리가 먹는 고기와 똑같아지는 것은 아닌데요, 실제 고기는 근육세포뿐만 아니라 지방세포와 결합조직 등이 3차원적으로 복잡하게 배열되어 있습니다. 따라서 배양육 기술에서는 세포가 특정한 형태와 방향으로 성장할 수 있도록 스캐폴드라는 지지 구조물을 이용하기도 하며, 세포가 이 구조물에 부착하여 자라면서 서로 연결되면 실제 근육 조직과 비슷한 3차원 구조를 만들 수 있습니다. 또한 고기의 맛과 향, 부드러움에는 지방이 매우 중요하기 때문에 근육세포뿐만 아니라 지방세포까지 함께 배양하거나 적절한 비율로 조직화하는 연구도 진행되고 있습니다. 감사합니다.
안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
배양육은 동물없이 시작하는 것이 아니라 처음에 동물에서 근육 줄기세포 등 소량의 세포를 채취해 사용합니다 .이후 영양분과 성장인자가 들어 있는 배양액에서 세포를 대량 증식시키고 ,근육 지방세포로 분화시킨 뒤 지지체에 붙여 조직처럼 성장시킵니다 .즉 도축 대신 세포가 스스로 증식하고 조직을 만드는 능력을 이용하는 원리입니다.