진짜 고기 맛을 내는 배양육의 비밀: '근육 성숙' 완벽 가이드

이 논문은 배양육의 품질을 높이기 위해 '근육 성숙'이라는 목표를 구조적, 생화학적 두 가지 측면에서 접근하고, 이를 달성하기 위한 구체적인 공학적 전략들을 제시합니다.

1. 구조적 성숙 전략

• 목표: 실제 고기처럼 질서정연하게 배열된 근육 섬유와 잘 발달된 내부 구조를 만드는 것. 이는 씹는 맛과 육즙을 머금는 능력을 결정합니다.

• 핵심 메커니즘:

• 지형학적 유도 : 마이크로 채널 패턴이나 정렬된 섬유로 제작된 스캐폴드를 사용하여 근육 세포들이 한 방향으로 자라도록 물리적으로 유도합니다. 이는 고기의 '결'을 형성하고, 힘 전달 효율을 높여 더 단단한 조직감을 만듭니다.

• 기계적·전기적 자극 : 주기적인 스트레칭이나 전기 펄스는 실제 운동 효과를 모방합니다. 이 자극은 세포 내 칼슘 농도를 조절하고 관련 신호 전달 경로를 활성화하여 근절 생성을 촉진하고 근육 섬유의 직경을 키웁니다. 이는 조직의 기계적 강도를 높여 쫄깃한 식감을 만듭니다.

2. 생화학적 성숙 전략

• 목표: 실제 고기와 유사한 색과 풍미 전구물질을 축적시키는 것.

• 핵심 메커니즘:

• 신호 전달 경로 제어 : 근육 성장을 억제하는 신호는 차단하고, 성장을 촉진하는 신호는 활성화하는 화학물질을 배양액에 첨가합니다. 예를 들어, MEK/ERK 신호를 억제하면 세포 증식을 멈추고 분화 및 융합을 촉진하여 더 크고 성숙한 근육 섬유를 만들 수 있습니다.

• 환경 제어 : 배양기 내 산소 농도를 생체 내 근육 환경과 유사한 2-5% 저산소 조건으로 맞춥니다. 이 환경은 세포가 산소 부족에 적응하기 위해 산소 운반 단백질인 미오글로빈의 합성을 촉진시켜 고유의 붉은색을 띠게 합니다. 또한, 성숙한 근육 세포는 더 많은 인지질과 아미노산을 축적하게 되는데, 이는 조리 시 마이야르 반응과 지방 산화를 통해 풍부한 고기 향을 내는 전구물질이 됩니다.

결론적으로, 이 논문은 이러한 다각적인 전략들을 통합적으로 적용해야만 배양육이 단순한 세포 집합체를 넘어, 소비자가 원하는 고품질의 '고기'로 거듭날 수 있다는 점을 과학적 근거와 함께 제시합니다.