미세조류는 지구상에서 가장 오래된 생물종 중 하나로, 담수와 해수 모두에서 놀라운 번식 속도로 자랄 수 있는 아주 작은 조류의 일종입니다. 미세조류는 빛과 이산화탄소를 효율적으로 이용하여 광합성을 하거나, 단순한 유기 탄소원을 이용하여 종속영양 방식으로 성장할 수 있으며, 세포 대사를 통해 단백질, 당류, 기름과 같은 다양한 영양소를 합성할 수 있습니다.

따라서 미세조류는 친환경적이고 지속가능한 생물학적 제조를 실현하기 위한 이상적인 세포주로 여겨지며, 식품, 건강 제품, 의약품, 화장품, 바이오연료, 바이오플라스틱 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

최근 국내 미세조류 합성생물학 기업인 프로토가 바이오테크는 자사의 혁신적인 미세조류 단백질이 시범 생산 단계를 성공적으로 통과했으며, 하루 최대 600kg의 단백질 생산 능력을 확보했다고 발표했습니다. 이 혁신적인 미세조류 단백질을 기반으로 한 첫 번째 제품인 미세조류 식물성 우유 또한 시범 테스트를 통과했으며, 올해 말 출시 및 판매를 목표로 하고 있습니다.

이 기회를 통해 셩후이는 프로토가 바이오테크놀로지의 응용 개발 수석 엔지니어인 리옌췬 박사를 인터뷰했습니다. 리옌췬 박사는 셩후이에게 미세조류 단백질 시범 테스트의 성공 사례와 식물성 단백질 분야의 발전 전망에 대해 자세히 소개했습니다. 리옌췬 박사는 식품 분야에서 40년 이상의 경력을 보유하고 있으며, 주로 미세조류 생명공학 및 식품 생명공학 연구 개발에 매진해 왔습니다. 그는 장난대학교에서 발효공학 박사 학위를 취득했으며, 프로토가 바이오테크놀로지에 합류하기 전에는 광둥해양대학교 식품과학기술대학에서 교수로 재직했습니다.

"회사 이름에서 알 수 있듯이, 프로토가 바이오테크놀로지는 처음부터 혁신을 이루어내는 동시에 처음부터 성장할 수 있는 능력을 갖춰야 합니다. 프로토가는 회사의 핵심 정신을 나타내며, 이는 근본부터 혁신하고 독창적인 기술과 제품을 개발하려는 우리의 의지를 의미합니다. 교육은 육성하고 성장시키는 것이며, 근본부터 시작하는 혁신 기술과 개념은 새로운 산업, 새로운 소비 방식, 나아가 새로운 경제 형태로 발전해야 합니다. 우리는 미세조류를 활용한 고부가가치 제품 생산이라는 새로운 길을 열었습니다. 이는 현재 추진되고 있는 '대규모 식품' 개념에 부합하는 중요한 식량 자원 생산 및 공급 보완책일 뿐만 아니라 환경 문제 개선에도 기여합니다."라고 리옌췬 대표는 생후이(Shenghui)와의 인터뷰에서 밝혔습니다.

이 기술은 칭화대학교에서 개발되었으며, 미세조류 식물성 단백질의 활용 증진에 중점을 두고 있습니다.
프로토가 바이오테크놀로지는 2021년에 설립된 생명공학 기업으로, 미세조류 기술의 개발 및 제품 가공에 주력하고 있습니다. 이 회사의 기술은 칭화대학교 미세조류 연구실에서 약 30년간 축적된 연구 성과를 바탕으로 합니다. 공개된 정보에 따르면, 프로토가 바이오테크놀로지는 설립 이후 1억 위안 이상의 자금을 유치하고 규모를 확장해 왔습니다.

현재 이 회사는 선전에 합성생물학 기술 연구 개발 연구소, 주하이에 시범 실험 기지, 칭다오에 생산 공장, 베이징에 국제 마케팅 센터를 설립하여 제품 개발, 시범 테스트, 생산 및 상용화 과정을 포괄하고 있습니다.

구체적으로, 선전에 위치한 합성생물학 기술 연구 개발 연구소는 주로 기초 연구에 집중하며, 기초 세포 공학, 대사 경로 구축, 균주 선별 기술부터 제품 개발에 이르기까지 완벽한 기술 체인을 갖추고 있습니다. 주하이에 3,000제곱미터 규모의 시범 생산 기지를 보유하고 있으며, 시범 생산에 돌입했습니다. 이 기지의 주요 임무는 연구 개발 연구소에서 시범 규모로 개발한 조류 또는 박테리아 균주의 발효 및 배양을 확대하고, 발효를 통해 생산된 바이오매스를 가공하여 제품을 만드는 것입니다. 칭다오 공장은 제품의 대량 생산을 담당하는 산업 생산 라인입니다.

이러한 기술 플랫폼과 생산 시설을 기반으로, 우리는 산업적인 방법을 이용하여 미세조류를 배양하고 미세조류 단백질, 레바스타잔틴, 미세조류 엑소좀, DHA 미세조류 오일, 그리고 해조류 다당류를 포함한 다양한 미세조류 기반 원료 및 벌크 제품을 생산하고 있습니다. 그중 DHA 미세조류 오일과 해조류 다당류는 이미 시판 중이며, 미세조류 단백질은 원료에서부터 개발된 혁신적인 제품으로, 생산 확대를 위한 핵심 프로젝트입니다. 실제로 미세조류 단백질의 핵심적인 위치는 미생동물(Metazoa)의 영어 이름에서도 찾아볼 수 있는데, 이는 "미세조류 단백질(protein of microalga)"의 약자로 이해할 수 있습니다.

미세조류 단백질이 시범 테스트를 성공적으로 통과했으며, 미세조류 기반 식물성 우유는 연말까지 출시될 것으로 예상됩니다.
“단백질은 동물성 단백질과 식물성 단백질로 나눌 수 있는 중요한 영양소입니다. 하지만 전 세계적으로 단백질 공급이 부족하고 불균형한 문제가 여전히 존재합니다. 그 이유는 단백질 생산이 주로 동물에 의존하는데, 이 경우 전환 효율이 낮고 비용이 높기 때문입니다. 식습관과 소비 개념의 변화에 ​​따라 식물성 단백질의 중요성이 점점 더 부각되고 있습니다. 저희는 저희가 개발한 혁신적인 미세조류 단백질과 같은 식물성 단백질이 단백질 공급을 개선할 수 있는 큰 잠재력을 가지고 있다고 믿습니다.”라고 리옌췬은 말했습니다.

그는 또한 자사 미세조류 식물성 단백질이 다른 제품들에 비해 생산 효율, 균일성, 안정성, 환경 친화성, 영양가 면에서 여러 가지 장점을 가지고 있다고 소개했습니다. 첫째, 당사의 미세조류 단백질은 발효 기술을 이용하여 생산된 식물성 단백질인 "발효 단백질"에 더 가깝습니다. 발효 단백질은 생산 과정이 더 빠르고, 계절에 관계없이 연중 발효가 가능합니다. 또한, 통제된 환경에서 발효가 진행되므로 제품의 품질과 일관성을 보장할 수 있습니다. 동시에 발효 과정의 예측 가능성과 제어 가능성이 높아 날씨 및 기타 외부 요인의 영향을 최소화할 수 있습니다. 안전성 측면에서, 발효 기술을 통해 오염 물질과 병원균을 효과적으로 제어하여 식품 안전성을 향상시키고 제품의 유통기한을 연장할 수 있습니다. 마지막으로, 당사의 발효 식물성 단백질은 환경적인 이점도 있습니다. 발효 과정은 토지와 물 같은 천연 자원의 소비를 줄이고, 농업 생산에서 비료와 살충제 사용량을 감소시키며, 탄소 발자국과 온실가스 배출량도 줄일 수 있습니다.

“게다가 미세조류 식물성 단백질은 영양가가 매우 풍부합니다. 아미노산 구성이 쌀, 밀, 옥수수, 콩과 같은 주요 작물보다 세계보건기구(WHO)에서 권장하는 아미노산 구성 패턴에 더 부합합니다. 또한 미세조류 식물성 단백질은 기름 함량이 적고, 주로 불포화 지방이며 콜레스테롤이 없어 신체의 영양 균형에 더욱 좋습니다. 뿐만 아니라 카로티노이드, 비타민, 바이오 기반 미네랄 등 다른 영양소도 함유하고 있습니다.” 리옌췬은 자신 있게 말했다.

Shenghui는 회사의 미세조류 단백질 개발 전략이 두 가지 측면으로 나뉜다는 것을 알게 되었습니다. 첫째는 식품, 화장품, 생물제제 등 다양한 기업에 원료를 공급하기 위해 혁신적인 미세조류 단백질 원료를 개발하는 것이고, 둘째는 혁신적인 미세조류 단백질을 기반으로 관련 제품들을 출시하여 미세조류 단백질 제품군을 구축하는 것입니다. 그 첫 번째 제품이 미세조류 식물성 우유입니다.

주목할 만한 점은 이 회사의 미세조류 단백질이 최근 시범 생산 단계를 통과했으며, 하루 약 600kg의 미세조류 단백질 분말 생산 ​​능력을 갖추고 있다는 것입니다. 올해 안에 출시될 것으로 예상됩니다. 또한, 미세조류 단백질 관련 지식재산권 설정을 완료하고 여러 발명 특허를 출원했습니다. 리옌췬 대표는 단백질 개발이 회사의 장기 전략이며, 미세조류 단백질은 이 전략을 달성하는 데 중요한 연결고리라고 솔직하게 밝혔습니다. 이번 미세조류 단백질 시범 생산 성공은 장기 전략 달성에 있어 중요한 이정표입니다. 혁신적인 제품 개발은 회사의 건전한 발전에 기여하고 지속적인 운영에 더욱 강력한 활력을 불어넣을 것입니다. 사회적으로는 '대형 식품' 개념을 실현하여 식품 시장의 자원을 더욱 풍부하게 하는 데 기여할 것입니다.

식물성 우유는 두유, 호두 우유, 땅콩 우유, 귀리 우유, 코코넛 우유, 아몬드 우유 등 시중에 나와 있는 다양한 식물성 식품을 아우르는 큰 범주입니다. 프로토가 바이올로지(Protoga Biology)의 미세조류 식물성 우유는 식물성 우유 시장에 새롭게 등장하여 올해 말 출시 및 판매를 목표로 하고 있으며, 세계 최초로 상용화된 미세조류 식물성 우유가 될 것입니다.

두유는 단백질 함량이 비교적 높지만, 콩 특유의 냄새와 콩에 함유된 항영양소가 체내 흡수율을 저해할 수 있습니다. 귀리는 단백질 함량이 낮은 곡물 제품으로, 같은 양의 단백질을 섭취하더라도 탄수화물 함량이 더 높습니다. 아몬드 우유, 코코넛 우유, 땅콩 우유와 같은 식물성 우유는 유지방 함량이 높아 섭취 시 기름을 더 많이 섭취하게 될 수 있습니다. 이러한 제품들과 비교했을 때, 미세조류 식물성 우유는 유지방과 전분 함량이 낮고 단백질 함량이 높습니다. 미세조류 식물성 우유는 원시 유기체인 미세조류를 이용하여 만들어지며, 루테인, 카로티노이드, 비타민 등을 함유하고 있어 영양가가 더욱 풍부합니다. 또한, 이 식물성 우유는 미세조류 세포를 사용하여 생산되기 때문에 풍부한 식이섬유를 비롯한 모든 영양소를 그대로 유지합니다. 맛 측면에서, 식물성 단백질 우유는 일반적으로 식물 자체에서 유래한 특유의 향을 지니는 경우가 많습니다. 저희가 엄선한 미세조류는 은은한 미세조류 향을 지니고 있으며, 독자적인 기술을 통해 다양한 맛을 구현하도록 조절되었습니다. 리옌췬은 "미세조류 식물성 우유는 새로운 유형의 제품으로서 필연적으로 업계 발전을 주도하고 이끌어 전체 식물성 우유 시장의 발전을 촉진할 것이라고 믿는다"고 설명했다.

“식물성 단백질 시장은 좋은 발전 기회를 맞이하고 있습니다.”
식물성 단백질은 식물에서 추출한 단백질로, 인체에 쉽게 소화되고 흡수됩니다. 동물성 단백질과 마찬가지로 중요한 단백질 공급원이며, 성장과 에너지 공급 등 다양한 생명 활동을 지원합니다. 채식주의자, 동물성 단백질 알레르기가 있는 사람, 특정 종교적 신념을 가진 사람, 환경 운동가들에게는 더욱 적합하고 필수적인 식품입니다.

“소비자 수요, 건강한 식습관 트렌드, 식품 안전 측면에서 지속 가능한 식품과 육류 단백질 대체재에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 사람들의 식단에서 식물성 단백질이 차지하는 비중은 계속 늘어날 것이며, 이에 따라 식품 원료의 구조와 공급에도 상당한 변화가 있을 것으로 예상합니다. 요컨대, 식물성 단백질에 대한 수요는 앞으로도 계속 증가할 것이며, 식물성 단백질 시장은 좋은 발전 기회를 맞이하고 있습니다.”라고 리옌췬은 말했다.

비즈니스 리서치 컴퍼니(The Business Research Company)의 2024년 식물성 단백질 글로벌 시장 보고서에 따르면, 식물성 단백질 시장 규모는 최근 몇 년간 기하급수적으로 성장해 왔습니다. 2024년 시장 규모는 520억 8천만 달러에 달할 것으로 예상되며, 2028년에는 1,072억 8천만 달러까지 증가할 것으로 전망됩니다. 이는 연평균 복합 성장률(CAGR) 약 19.8%에 해당합니다.

리옌췬은 또한 “사실 식물성 단백질 산업은 역사가 길며 신흥 산업이 아닙니다. 지난 10년간 식물성 단백질 시장 전체가 체계화되고 사람들의 인식이 변화하면서 다시금 주목받게 되었습니다. 향후 10년간 세계 시장 성장률이 20%에 육박할 것으로 예상됩니다.”라고 지적했습니다.

그러나 그는 식물성 단백질 산업이 현재 급속한 발전 단계에 있지만, 발전 과정에서 해결하고 개선해야 할 문제점들이 여전히 많다고 언급했습니다. 첫째, 소비 습관 문제가 있습니다. 일부 비전통적인 식물성 단백질의 경우 소비자들이 점차 익숙해지고 수용하는 과정이 필요합니다. 둘째, 식물성 단백질의 맛 문제입니다. 식물성 단백질은 특유의 맛을 가지고 있어 이를 수용하고 인식하는 과정이 필요하며, 초기 단계에서는 적절한 기술적 처리가 필수적입니다. 셋째, 규제 기준 문제도 있는데, 현재 일부 식물성 단백질은 적절한 규제를 준수하지 못하는 등의 문제에 직면해 있습니다.