EU, 탄소중립 우유 생산 지원

EU, 탄소중립 우유 생산 지원

유럽연합(EU)은 탄소 배출을 줄이기 위해 가축 사육에 의존하지 않는 대체 식품 개발을 지원하고 있다. 그 일환으로 EU는 탄소 배출이 거의 없는 공기 중의 이산화탄소와 전기로 만든 우유 개발 프로젝트를 지원하기로 했다. 이 프로젝트는 미생물을 이용해 이산화탄소와 전기를 먹이로 삼아 우유 단백질을 생산하는 방식으로 진행된다. EU는 이 프로젝트가 성공하면 기존의 우유 생산 방식보다 탄소 배출을 90% 이상 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있다. EU는 이 프로젝트에 100만 유로(약 14억 원)를 지원할 계획이다. 이 프로젝트는 2025년까지 완료될 예정이다. 이 기사의 주요 내용은 다음과 같다. EU는 탄소 배출을 줄이기 위해 공기 중의 이산화탄소와 전기로 만든 우유 개발 프로젝트를 지원하기로 했다. 이 프로젝트는 미생물을 이용해 이산화탄소와 전기를 먹이로 삼아 우유 단백질을 생산하는 방식으로 진행된다. EU는 이 프로젝트가 성공하면 기존의 우유 생산 방식보다 탄소 배출을 90% 이상 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있다. EU는 이 프로젝트에 100만 유로(약 14억 원)를 지원할 계획이다.

부정적 삐딱한 해석으로 정리한 내용 EU는 기후위기와 동물복지라는 명분을 내세워, 인공우유를 개발하고 보급하려는 의도를 가지고 있다. 하지만 인공우유는 아직 개발 초기 단계로, 안전성과 효율성에 대한 우려가 많다. 또한, 인공우유의 생산과 소비에는 여전히 많은 에너지와 자원이 필요하다. 따라서 EU의 인공우유 투자는 환경과 동물복지에 도움이 되기보다는, 오히려 새로운 문제를 야기할 수 있다는 우려가 있다.

 [본문]

이산화탄소(co2)와 전기로 유청 단백질을 개발하는 4년간의 프로젝트가 유럽위원회의 혁신 프로그램을 통해 투자 대상으로 선정되었다.

 

440개가 넘는 제안서 중에서 젖소 없이 유청 단백질을 개발하는 이 프로젝트는 유럽 혁신 위원회(EIC)가 투자 대상으로 선정한 44개 프로젝트 중 하나이다.

 

EU 호라이즌 유럽 프로그램에 따라 설립된 EIC는 전적으로 유럽 집행위원회에서 자금을 지원하며 초기 단계 연구부터 개념 증명까지 '판도를 바꾸는' 혁신을 지원하는 것을 목표로 한다.

 

'하이드로카우'라는 이름의 이 연구 제안은 핀란드의 '공기에서 식품을 얻는' 혁신 기업 솔라 푸드가 이끄는 컨소시엄이 주도하고 네덜란드 흐로닝언 대학교, 독일 RWTH 아헨 대학교, 스위스 Ginkgo Bioworks 자회사인 FGen이 참여한다.

 

목표는 과학적 돌파구를 마련하는 것이다. "우리의 목표는 전기를 사용하여 물에서 생성된 이산화탄소(CO2)와 수소를 우유의 주요 구성 성분인 베타-락토글로불린으로 전환하는 미생물을 설계하는 것이다."라고 프로젝트 책임자인 솔라 푸드는 설명했다.

 

"즉, 하이드로카우는 co2와 전기로 우유를 생산하여 그 과정에서 소를 없애는 것을 목표로 한다."

 

수소와 이산화탄소로 미생물 먹이기

 

선구자들이 보다 지속 가능한 우유, 치즈, 요구르트 대체품을 생산하는 방법을 연구하면서 최근 몇 년 동안 동물성 유제품의 혁신이 급성장했다.

 

2017년 데이터에 따르면 유제품은 CO2 집약적 부문으로 간주되며, 2020년 연구 에서는 세계 최대 낙농 기업 13곳의 총 배출량이 '탄소 메이저' BHB 및 ConocoPhillips보다 더 많은 온실가스를 배출한 것으로 나타났다.

 

콩에서 아몬드, 귀리(후자는 팬 기반 아이스크림 부문에서 성장하고 있음)에 이르는 식물성 유제품 대체품으로 시작하여 최근에는 동물성 식품을 사용하지 않는 혁신이 현장에서 실험실로 옮겨가고 있다.

 

정밀 발효는 젖소 없이 유제품 단백질을 생산할 수 있는 기술 중 하나이다. 이 기술을 통해 미생물을 프로그래밍하여 복잡한 유기 분자를 생산할 수 있으며, 퍼펙트 데이, 포모, 스탠딩 오베이션 등 이 분야의 선구적인 기업들이 이 기술을 활용하고 있다. 또 다른 기술은 세포 배양 유제품으로, 스타트업  Pure Mammary Factors는 이 기술을 활용하여 사람 없이도 모유를 개발할 수 있다.

 

이 프로젝트는 소 우유 단백질의 약  20% 를 차지하는 유청 단백질을 목표로 하고 있다 .

 

컨소시엄은 하이드로카우 프로젝트가 수소 산화 유기체로 유제품 단백질 분비를 시도하는 최초의 프로젝트가 될 것이라고 믿고 있다. 그러나 실제로 이 기술은 정밀 발효의 정의에 속한다고 프로젝트 코디네이터인 Solar Foods의 수석 부사장인 Arttu Luukanen 박사는 설명했다.

 

"전통적으로 정밀 발효는 농업에서 추출한 탄소를 먹이로 삼아 목표 단백질을 생산하는 종속 영양 미생물을 사용하여 이루어진다. 여기서 우리는 수소(전기로 제조)와 이산화탄소를 사용하여 이러한 투입물을 목표 단백질로 전환하는 미생물에 먹이를 공급한다."라고 루우카넨 박사는 말했다.

 

"이렇게 하면 농업 없이도 단백질 제품을 생산할 수 있다."

 

프로젝트에 전문성 제공

 

카제인과 유청 단백질은 우유의 주요 단백질이며, 카제인(알파-베타-감마-카파-카제인으로 구성)은 소 우유 전체 단백질의 약 80%를 차지한다.

 

유청 단백질은 약 20%를 차지하며, 이 중 베타 락토글로불린이 주요 단백질입니다. 적어도 단기적으로는 하이드로카우 컨소시엄이 목표로 삼고 있는 유청 단백질이 바로 이 베타 락토글로불린이다. "베타 락토글로불린은 이 프로젝트의 간단한 출발점이다."라고 프로젝트 책임자는 설명한다. "쉬운 표적 단백질로 분비물을 만들고 테스트한 다음 카제인처럼 더 어려운 단백질로 넘어가는 것이 합리적이다."

 

우유 단백질이 완성되어 세포막을 통해 분비되는 과정의 그림

 

목표를 달성하기 위해 각 컨소시엄 파트너는 고유한 전문 지식을 제공하고 있다.

 

솔라 푸드는 이미 co2, 공기, 전기로 만든 새로운 미생물 단백질 솔레인을 개발하여 무농약 식품을 생산하고 있다. 이 완전한 단백질은 미생물에 가스(이산화탄소, 수소, 산소)와 소량의 영양분을 공급하는 바이오 공정을 통해 생산된다. 솔레인은 올해 싱가포르에서 공식적으로 시장에 출시되었다.

 

루카넨 박사는 하이드로카우 프로젝트에서 솔라푸드의 독점적인 수소 산화 미생물은 모든 연구와 개발의 중심이 되어 프로젝트의 핵심을 형성한다고 설명했다.

 

흐로닝언 대학교는 균주 공학에 대한 전문 지식을 제공하고 미생물의 변형을 담당하며, FGen은 최상의 변형을 선별하는데 사용될 초고처리량 스크리닝 시스템을 개발하여 소유하고 있다. RWTH 아헨 대학교는 대사 모델링에 대한 지식을 제공하고 프로젝트 기간 동안 단백질 생산과 데이터 기반 학습을 극대화하기 위해 노력할 것이다.

 

"수소 배양 전문가인 솔라 푸드는 수소와 CO2를 분비 단백질로 전환하는 것이 효율적으로 작동하는지 최종적으로 검증할 것이다."라고 말했다.

 

다음 단계

 

Hydrocow 프로젝트의 총 예산은 5백만 유로로, RWTH 아헨 대학에서 수소 산화 박테리아(HOB)를 위한 종합적인 대사 모델을 설계하는 설계-구축-테스트 주기를 개발하게 된다.

 

모델에 기반한 설계는 흐로닝언 대학교에서 세포 내 단백질 분비 메커니즘을 HOB에 통합하는 것을 목표로 최신 유전자 변형 기술을 통해 구현될 것이다. 테스트 단계에서는 선별된 대상을 솔라 푸드의 검증을 받기 전에 FGen의 고속 스크리닝 플랫폼을 사용한다. 그런 다음 다운스트림 프로세싱이 이어진다.

 

루카넨 박사는 "하이드로카우는 식품 산업을 위한 진정으로 획기적인 기술의 탄생으로 이어질 수 있다."라고 말했다. "이 프로젝트에 대한 우리의 비전을 공유한다는 사실에 EIC의 자금 지원에 감사하고 있다. 우리는 고도로 숙련된 컨소시엄을 보유하고 있으며 하루빨리 시작할 수 있기를 바란다."