일본이 산업의 바이오화에 박차를 가하면서 헬스케어를 집중 육성하고 있다.
일본 정부는 연구 분야를 대상으로 바이오 전략 2020을 확정하고 산업 전반에 걸쳐 바이오화를 가속화하고 있고, 앞으로 연구개발(R&D)을 강화‧확충하기 위한 구체적인 전략을 작성할 계획인 것으로 알려졌다.

일본, 바이오 전략 2020에서 9개 바이오 시장 강화
바이오 전략 2020은 기존에 설정해둔 9개 영역을 △바이오 제조 △1차 생산 △건강‧의료 3가지 분야로 정리하고 시장을 59조8000억엔에서 2030년 92조엔으로 1.5배 확대할 방침이다.

일본은 데이터 구동형 연구개발과의 융합을 기반으로 출구지향형 산‧관‧학 바이오 커뮤니티를 형성하고 인재 육성을 강화할 방침이다.
의약품 뿐만 아니라 전체 산업에서 바이오화를 촉진시켜 환경 보전과 지속가능한 경제 성장을 모두 실현할 수 있는 사회 시스템을 구축하는 것을 목표로 하고 있다.
바이오 제조는 제조 시스템을 포함한 고기능 바이오 소재, 바이오 플래스틱, 유기 폐기물 및 배수 처리, 관련 분석‧측정‧실험시스템 등을 묶었으며, 1차 생산은 지속적 1차 생산 시스템과 목재 활용 대형 건축, 스마트 임업을 포함하고 있다.
건강‧의료는 바이오 의약품과 재생의료, 생활습관 개선을 위한 헬스케어, 기능성 식품, 디지털 헬스를 영역으로 설정하고 있다.
바이오 제조 분야에서는 원료를 화석자원에서 바이오매스로 전환하면서 기능이 우수한 소재를 창출할 계획이며, 1차 생산에서는 미생물로 유용물질을 생성하는 스마트셀, 생합성과 화학합성을 조합한 화이트 바이오 기술을 어떻게 심화시킬지 주목된다.
건강‧의료는 화학기업들이 추진하고 있는 바이오 의약품, 재생의료 관련 산업 확대를 추진하며 헬스케어 분야에서 바이오 기술을 활용하는 산업을 육성할 방침이다.

DIC, 신규 배양기술‧제조공법 도입 적극화
일본에서 대표적으로 바이오 사업을 육성하고 있는 DIC는 바이오벤처와의 협력을 강화하면서 사업 영역을 확대하고 있다. 
DIC는 야외에서 배양한 미세조류 스피룰리나를 헬스케어‧식품용으로 공급하고 있으며 최근 양식용 사료와 화성제품 분야를 새로운 타깃으로 설정하고 공세를 강화하고 있다. 
다른 조류나 세균류 배양으로 사업을 확대하기 위해 여러 벤처기업으로부터 탱크 배양 및 인공광원 배양 등 새로운 방법을 도입했으며, 천연색소 제조를 통해서는 배양과는 계통이 다른 신규 제조공법 확립에 주력하고 있다.
미국 바이오벤처와의 공동 연구를 통해서는 균류 등에서 유래한 효소를 이용하는 신규 합성법을 사업화하는 것을 목표로 하고 있다.
DIC는 다양한 배양방법과 색소합성법을 확보하기 위해 R&D 총괄본부에 바이오 소재 개발센터를 신설하고 생산효율과 용도, 부가가치 향상을 위해 다양한 배양방법을 선택하는 움직임이 본격화됨에 따라 기존에 야외배양을 통해 대량생산 가능성을 확인한 스피룰리나에 이어 고도의 오염방지 기술이 요구되는 고부가가치 용도 개척을 위한 배양기술 확보에 속도를 내고 있다.
다양한 배양방법을 도입하기 위해서는 제공가치 범위를 확대하는 것이 선행돼야 하며 기존에는 조류 바이오매스 자체를 제조했으나 앞으로는 추출‧정제‧가공을 거쳐 다양한 제품군을 창출해야 한다고 판단하고 양식용 사료와 플래스틱 원료 등 화성제품에도 바이오 베이스 도입을 확대할 방침이다.
배양 대상은 스피룰리나 밖으로 점차 확대하고 있다.
2021년 3월 자본을 제휴한 그린사이언스머터리얼(Green Science Material)과는 2019년 남조류의 일종인 스이젠지노리 인공배양에 성공했고 스이젠지노리에서 생성된 보습 성분 사크란의 양산화 및 글로벌 전개 가능성을 검토하고 있다.
DIC는 스이젠지노리를 통해 기존 헬스케어 분야에서 대응하기 어려웠던 바르는 용도를 추가하는 성과를 올린 것으로 평가하고 있다.
사크란은 보습 외에 항염증 작용도 있어 아토피 피부염에 효과를 나타낼 것으로 기대하고 있으며, 스테로이드 연고와 같은 부작용이 없고 외용약과 보습크림용 베이스 약제로 상업화가 가능할 것으로 판단되고 있다.
이스라엘의 Vaxa Technologies로부터는 LED(Light Emitting Diode) 광원을 이용한 폐쇄계 배양법 기술을 도입하는 방안을 검토하고 있다.
EPA(Eicosapentaenoic Acid)를 생성하는 나노클로롭시스(Nannochloropsis) 배양이 유력하며 식용 외에 수산양식용으로 투입할 계획이다. 치어가 먹는 윤형동물의 배양용 사료 활용도 기대되고 있다.
식품 생산기업을 중심으로 니즈가 확대되고 있는 천연 유래 착색료도 효율적인 생물배양 및 색소합성법이 새로운 사업기회를 창출할 것으로 예상하고 있다.

글로벌 바이오벤처와의 협력 본격화
DIC는 2017년부터 3년에 걸쳐 미세조류 베이스 유지‧색소 제조를 영위하는 프랑스 Fermentalg와 식품‧음료용 천연계 청색 색소 피코시아닌 등 미세조류 베이스 천연색소 공동연구를 실행했으며 주로 탱크 배양기술을 응용한 것으로 알려졌다.
천연색소의 공통적 과제인 내후성을 해결하기 위해 기술적 축적에 나선 것으로 파악되고 있다.
앞으로는 조류나 균류 베이스와는 전혀 다른 계통의 기술을 추가할 방침이며, 특히 고정화 효소법을 사용한 바이오 화학제품 제조공법 활용에 많은 관심을 나타내고 있다.
2021년 5월 미국 벤처기업인 Debut Biotechnology와 수년에 걸친 공동연구 계약을 체결했으며 최대 수백만달러를 투자해 천연색소 연속생산법과 관련된 연구를 수행하고 꽃이나 식물 추출로는 어려웠던 효율적인 생산을 실현하는 것을 목표로 하고 있다.
Debut Biotechnology는 생화학자인 조슈아 브리튼이 2019년 설립한 바이오기업이며 고정화 효소법을 통한 화학제품 생산을 목표로 하고 있다.
고정화 효소법은 유전자 조작 대장균 등에서 유래된 다양한 효소를 담체에 흡착시켜 반응용기 내부에서 합성반응을 일으키며, 미생물 세포 내의 대사를 이용한 합성법과 달리 생체에 유해한 부생물이 발생하지 않기 때문에 목적물을 선택적으로 고농도 합성하는 작업이 가능한 것으로 알려졌다.
효소 활성 후 시간이 경과하며 열화가 발생해 반복적인 이용이 어렵다는 점이 상업화를 가로막는 과제가 되고 있으나 DIC는 고정화 효소법의 적용범위가 넓어 기술 확보에 따른 이득이 클 것으로 판단하고 있다.
고정화 효소법을 색소 뿐만 아니라 다양한 바이오 화학제품 생산에 활용함으로써 DIC가 구상하고 있는 잉크 원료 및 폴리머용 바이오 화학제품 생산에 활용할 계획이며 관련 기술 라이선스도 준비하고 있다. (J)