KR101991634B1 - Method for Discriminating Organic Milk and Conventional Milk Using Compound-Specific Isotope Analysis - Google Patents

Method for Discriminating Organic Milk and Conventional Milk Using Compound-Specific Isotope Analysis Download PDF

Info

Publication number
KR101991634B1
KR101991634B1 KR1020180128859A KR20180128859A KR101991634B1 KR 101991634 B1 KR101991634 B1 KR 101991634B1 KR 1020180128859 A KR1020180128859 A KR 1020180128859A KR 20180128859 A KR20180128859 A KR 20180128859A KR 101991634 B1 KR101991634 B1 KR 101991634B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
milk
component
acid
organic
analysis
Prior art date
Application number
KR1020180128859A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김승현
정일민
김소연
권창
양유진
안연주
Original Assignee
건국대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 건국대학교 산학협력단 filed Critical 건국대학교 산학협력단
Priority to KR1020180128859A priority Critical patent/KR101991634B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101991634B1 publication Critical patent/KR101991634B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/02Food
    • G01N33/04Dairy products

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

The present invention relates to a method for discriminating organic milk and conventional milk by using compound-specific stable isotope analysis. More specifically, the present invention relates to a method for discriminating organic milk and conventional milk by measuring compound-specific stable isotope ratios of fatty acids or amino acids included in milk. According to the present invention, the method for discriminating organic milk and conventional milk by using compound-specific stable isotope analysis confirms that δ^13C values of linoleic acids and myristic acids of milk provide stable year-round threshold values through compound-specific δ^13C and δ^15N analysis of fatty acids and amino acids. Also, it is confirmed that latent structured prediction discriminant analysis (partial least squares-discriminant analysis, PLS-DA) effectively discriminates organic milk. Particularly, it is confirmed that carbon stable isotope values (VIP values 003e#1) of myristic acids, linoleic acids, stearic acids, oleic acids, palmitoleic acids, leucine, methionine, serine, and phenylalanine are useful for the discrimination. It is confirmed that a developed PLS-DA model exhibits excellent model performance for not only organic milk authentication (Q^2 = 0.689) but also organic milk seasonal separation (Q^2 = 0.954) and conventional milk seasonal separation (Q^2 = 0.791).

Description

성분별 안정동위원소 분석을 이용한 유기농 우유 및 일반 우유의 판별 방법{Method for Discriminating Organic Milk and Conventional Milk Using Compound-Specific Isotope Analysis}(Method for Discriminating Organic Milk and Conventional Milk Using Compound-Specific Isotope Analysis)

본 발명은 성분별 안정동위원소 분석을 이용한 유기농 우유 및 일반 우유의 판별 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우유에 포함된 지방산 또는 아미노산의 성분별 안정동위원소 비율을 측정하여 유기농 우유 및 일반 우유를 판별하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for distinguishing between organic milk and general milk using the stable isotope analysis of ingredients, and more particularly, to a method for determining the ratio of stable isotopes of fatty acids or amino acids contained in milk to organic milk and general milk The method comprising:

유기농 식품의 전세계 총 생산량은 2011년 약 629억 달러로 평가되었으며, 종합적인 통계자료가 부족했음에도 불구하고 유기농 동물 제품이 이 중 상당 부분을 차지하였다 (International Federation of Organic Agriculture Movements (IFOAM): Bonn, Germany., 2013). 유기농 우유는 기존 일반 우유보다 최대 50% 더 비쌈에도 불구하고 지난 10년 동안 오스트리아, 스위스, 독일 등 유럽국가에서 시장 점유율이 꾸준히 증가해 왔으며, 각국 전체 우유 시장의 약 10 ~ 11%를 차지한다. 또한, 한국의 유기농 우유 시장은 지난 10년 동안 12배 증가하여 2016년에 6천만 달러의 가치를 달성하였다 (Molkentin, J., J. Agric. Food Chem., 57:785, 2009; Molkentin, J.; Giesemann, A., Anal. Bioanal. Chem., 388:297, 2007; Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs: Sejong-si, Republic of Korea, 2016).The total global production of organic food was valued at approximately $ 62.9 billion in 2011, and despite the lack of comprehensive statistical data, organic animal products accounted for a large share (International Federation of Organic Agriculture Movements (IFOAM): Bonn, Germany, 2013). Although organic milk is up to 50% more expensive than conventional milk, it has steadily increased its market share in European countries such as Austria, Switzerland and Germany over the past decade, accounting for about 10 to 11% of the total milk market in each country. In addition, Korea's organic milk market has increased 12 times over the past decade to reach $ 60 million worth in 2016 (Molkentin, J., J. Agric. Food Chem. , 57 : 785, 2009; Molkentin, J Giesemann, A., Anal. Bioanal. Chem. , 388: 297, 2007; Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs: Sejong-si, Republic of Korea, 2016).

유기농 식품에 대한 세계적인 관심이 높아지면서 복잡한 먹이 연쇄 시스템에서 정확한 유기농 식품의 추적을 통해 소비자의 건강과 생산자의 이익을 보호할 수 있으나, 유기농 식품의 정확한 인증을 위한 보편적 분석방법은 많은 연구에도 불구하고 아직 보고된 바 없다 (Camin, F. et al., Compr. Rev. Food Sci. Food Saf., 15:868, 2006). As the global interest in organic food is heightened, it is possible to protect consumers 'health and producers' interests by tracking accurate organic foods in a complex food chain system. Despite many studies, universal analytical methods for accurate identification of organic foods (Camin, F. et al. , Comp. Rev. Food Sci. Food Saf. , 15: 868, 2006).

예를 들어, 유기농 우유 및 일반 우유간의 사료 섭취에서 특정 낙농 경영 시스템간의 차이로 인한 우유의 화학적 조성 변화는 유기농 우유 인증의 핵심 개념이다 (Butler, G. et al., J. Dairy Sci., 94:24. 2011; Benbrook, C. M. et al., PLoS One, 8:e82429,2013). For example, changes in milk chemical composition due to differences between specific dairy management systems in feed intake between organic and normal milk are key concepts in organic milk certification (Butler, G. et al. , J. Dairy Sci. , 94 : 24, 2011; Benbrook, CM et al. , PLoS One , 8: e82429, 2013).

따라서, 식품 안정성/품질을 보장하고 소비자 및 유기농 생산자 모두 사기적 유기농 인증 표시로부터 보호하기 위해, 유기농 우유 인증을 위한 우유 성분 분석에 초점을 맞춰 연구가 진행되었다. 특히, α- 토코페롤, β- 카로틴 및 / 또는 α- 리놀레산 (ALA, 임계값 : 0.5 %)과 같은 영양학적으로 바람직한 우유 성분의 농도가 유기농 우유의 특징으로 나타났다.Thus, to ensure food safety / quality and to protect both consumers and organic producers from fraudulent organic labeling, research has focused on milk component analysis for organic milk certification. In particular, the concentration of nutritionally favorable milk components such as? -Tocopherol,? -Carotene and / or? -Linoleic acid (ALA, threshold: 0.5%) was characteristic of organic milk.

유기농 우유 인증에 적용할 수 있는 몇 가지 도구 중에서, 유기농 식물 및 동물 유래 제품의 인증을 위한 대안적이고 신뢰할 수 있는 수단을 찾은 결과, 탄소, 질소 또는 황과 같은 안정동위원소비율 분석(stable isotope ratio analysis; SIRA)을 이용한 방법에 대한 연구가 최근 증가하였으며, 동위원소분석은 다른 식물 원천으로 제조된 소의 사료에 포함된 성분에 크게 영향을 받기 때문에 우유에서 δ13C의 값은 유기농 우유 인증의 중요한 마커로 여겨지고 있다 (즉, C3 대 C4 유형 식물). 대조적으로, δ15N는 동물성 사료에서 상대적으로 δ15N의 범위(콩과 식물 1.2 ‰에서 상업용 농축물 3.3‰ 까지)가 좁기 때문에, 축산 동물 제품에서 상대적으로 덜 유용한 동위원소로 간주될 수 있으며, 독일에서 광범위하게 시행된 이전의 연구에 따르면, 독일 소매 유기농 우유는 항상 최대 δ13C 임계값 -26.5 ‰를 밑돌았으나, 최대 δ15N 임계값은 5.5 ‰를 결코 넘지 않았다 (Molkentin, J. J. Agric. Food Chem., 57:785, 2009; Molkentin, J. et al., Anal. Bioanal. Chem., 398: 1493, 2010; Schwertl, M. et al., Agric. Ecosyst. Environ., 109:153, 2005). Among several tools that can be applied to organic milk certification, we have found alternative and reliable means of certifying organic plant and animal products and have found that stable isotope ratio analysis such as carbon, nitrogen or sulfur ; SIRA) has recently been increasingly studied, and isotope analysis is greatly influenced by the components contained in cattle feeds made from other plant sources, so the value of δ 13 C in milk is an important marker of organic milk certification (I.e., C3 to C4 type plants). In contrast, δ 15 N is due to the relatively δ 15 N range (legumes 1.2 ‰ commercial concentrate was 3.3 ‰ to in) is narrow in, can be considered to be less useful isotope relatively in livestock animal products and in animal feed According to previous studies extensively conducted in Germany, German retail organic milk was always below the maximum δ 13 C threshold of -26.5 ‰, but the maximum δ 15 N threshold never exceeded 5.5 ‰ (Molkentin, J. et al. . J. Agric Food Chem, 57: 785, 2009; Molkentin, J. et al, Anal Bioanal Chem, 398:......... 1493, 2010; Schwertl, M. et al, Agric Ecosyst Environ, 109: 153, 2005).

또한, 유기농 우유 및 일반 우유 사이의 시간분해(time-resolved) 평균 δ13C 차이는 4.5 ‰이였고, δ13C지방 및 δ13C단백질은 유기농 우유 인증에 적합하였으며, δ13C지방 및 δ13C단백질 사이는 높은 상관관계 (r = 0.99)를 나타내는 것을 확인하였다. 또 다른 연구에서 이탈리아의 유기농 우유 인증에 대해 δ13C 임계값 -23.5 ‰으로 나타났으며, 상기 값은 소의 사료 원천에 옥수수 및/또는 부산물의 존재를 의미한다 (Camin, F. et al., Rapid Commun. Mass Spectrom., 22:1690, 2008).In addition, the time-resolved mean δ 13 C difference between organic milk and normal milk was 4.5 ‰, δ 13 C fat and δ 13 C protein were suitable for organic milk certification, and δ 13 C fat and δ 13 C proteins showed a high correlation (r = 0.99). In another study, the δ 13 C threshold for organic milk certification in Italy was -23.5 ‰, which indicates the presence of corn and / or by-products in cattle feed sources (Camin, F. et al. Rapid Commun. Mass Spectrom. , 22: 1690, 2008).

본 발명자들의 이전의 연구에서도 일반 우유보다 유기농 우유에서 평균 δ13C 및 δ15N 값이 낮게 측정되어서 성공적인 판별이 가능하다는 것을 확인하였으며, δ13C 및 δ15N 2D 플롯을 사용한 시간분해(time-resolved) 비교는 유기농 우유 및 일반 우유를 명확히 구별하고, 유기농 우유 인증에서 δ13C 및 δ15N의 월별 및 계절적 변동을 극복하였다. 또한, 본 발명자들이 개발한 계량화학적 모델을 기반으로 α-리놀레산 (α- linoleic acid; ALA) 및 리놀레산(linoleic acid; LA)이 유기농 우유 인증에 가장 중요한 화학마커로 밝혀졌으며, δ13C는 한국에서 생산된 유기농 우유 및 일반 우유의 계절별 판별에 가장 중요한 마커임을 확인하였다 (Chung, I. M. et al., Food Chem., 261:112, 2018; Chung, I.-M.; Park, I.; Yoon, J.-Y.et al., Food Chem., 160:214, 2014).The previous studies of the present inventors confirmed that the average values of δ 13 C and δ 15 N were lower in organic milk than that of normal milk, and that successful discrimination was possible, and time resolution using δ 13 C and δ 15 N 2D plots -resolved comparisons clearly distinguished between organic milk and normal milk, and overcome monthly and seasonal fluctuations of δ 13 C and δ 15 N in organic milk certification. In addition, the present inventors have quantitative chemical model based on the development of α- linolenic acid (α- linoleic acid; ALA) and linoleic acid; was found to be (linoleic acid LA) is the most important chemical markers in organic milk certified, δ 13 C is South Korea Kim et al. , Food Chem. , 261: 112, 2018; Chung, I.-M .; Park, I .; Yoon , J.-Y. et al. , Food Chem. , 160: 214, 2014).

한편, 유기농 농업 생산에 사용되는 C4 풀(즉, δ13C) 또는 콩과 식물(즉, δ15N)의 동위원소 특징은 옥수수 사료 또는 종래에 생산된 합성 비료와 각각 유사하다. 따라서, 유기농 농업에서 상기 C4 풀 또는 콩과식물의 사용 증가는 유기농 인증을 어렵게 만드는 문제가 있다.On the other hand, the isotopic characteristics of C4 grass (ie, δ 13 C) or soybean plants (ie, δ 15 N) used in organic agricultural production are similar to corn feeds or conventionally produced synthetic fertilizers, respectively. Thus, the use of C4 grass or soybean plants in organic farming has the problem of making organic certification difficult.

조직 및 생물제의 벌크 동위 원소 분석과 비교하여, 성분별 동위원소 분석(compound-specific isotope analysis; CSIA)은 잠재적으로 주어진 샘플에 대해 보다 심층적인 분자 정보를 생산하기 때문에, 최근 강력하고 신뢰성 있는 기술로서 다양한 식품 판별 영역에 관심을 갖게 되었다. 특히, 지방산 및 아미노산의 성분별 동위원소 분석은 유망한 분석도구가 될 수 있는데, 이들 1차 대사 산물이 살아있는 유기체의 중요한 부분을 구성하기 때문에, 다양한 합성 경로와 생화학적 용도의 결과로 δ13C 및 δ15N의 결합정도를 효과적으로 반영할 수 있다.Because compound-specific isotope analysis (CSIA) produces more in-depth molecular information for potentially given samples, as compared to bulk isotopic analysis of tissue and biomaterials, recent strong and reliable technology As a result, I became interested in various food discrimination areas. In particular, isotopic analysis of fatty acids and amino acids can be a promising analytical tool because these primary metabolites form an important part of living organisms, resulting in a variety of synthetic pathways and biochemical uses resulting in δ 13 C and It may reflect the combined amount of δ 15 N efficiently.

우유 지방 또는 단백질(카세인) 분획의 δ13C 및 δ15N 분석은 모두 유기농 우유 인증을 위해 적용되었으나, 성분별 동위원소를 이용한 유기농 우유 인증방법에 대해서는 연구된 바 없다. 게다가, 한국 유기농 우유 시장의 지속적인 확장에도 불구하고, 본 발명자들은 이전의 연구에서(Chung, I. M. et al., Food Chem., 261:112, 2018; Chung, I.-M.; Park, I.; Yoon, J.-Y.et al., Food Chem., 160:214, 2014) 유기농 우유 인증을 위한 신뢰할 만한 연중 δ13C 또는 δ15N 임계값을 확립하지 못하였다. Δ 13 C and δ 15 N analyzes of milk fat or protein (casein) fractions were all applied for organic milk certification, but no method of organic milk certification using component isotopes has been studied. In addition, despite the continued expansion of the Korean organic milk market, the present inventors have found that in previous studies (Chung, IM et al. , Food Chem. , 261: 112, 2018; Chung, I.-M. ; Yoon, J.-Y. et al. , Food Chem. , 160: 214, 2014) failed to establish a reliable annual δ 13 C or δ 15 N threshold for organic milk certification.

이에, 본 발명에서는 한국 소매시장에서 판매되는 유기농 우유를 수집하여 연중 유기농 우유 인증을 위해 지방산 및 아미노산에 대한 성분별 δ13C 및 δ15N 분석을 수행하여 유기농 우유 및 일반 우유를 명확하게 판별하기 위해 노력한 결과, 우유의 리놀레산 및 미리스트산의 δ13C 값은 안정적인 연중 역가(year-round threshold values)를 제공하는 것을 확인하였으며, 이소류신, 류신, 메티오닌, 페닐알라닌, 프롤린, 세린 및 발린의 δ13C 값은 일반 우유 및 유기농 우유를 판별하는데 유용한 것을 확인하였다.Accordingly, in the present invention, organic milk sold in the Korean retail market is collected and analyzed for δ 13 C and δ 15 N for each component of fatty acid and amino acid for certifying organic milk during the year, thereby clearly discriminating organic milk and general milk sought results, linoleic acid and δ 13 C values of myristic acid in milk is a reliable year-round activity (year-round threshold values) it was confirmed that, isoleucine, leucine, methionine, phenylalanine, proline, serine and valine in δ 13 provides for C values were found to be useful for discriminating between normal and organic milk.

또한, 잠재적 구조예상 식별분석(PLS-DA)을 수행한 결과, δ13C미리스트산, δ13C리놀레산 및 δ13C스테아르산 값 (VIP 값> 1)이 판별에 유용한 것을 확인하였으며, 개발된 PLS-DA 모델은 유기농 우유 인증 (Q2 = 0.689)뿐만 아니라, 유기농 우유 계절 분리 (Q2 = 0.954) 및 일반 우유 계절 분리 (Q2 = 0.791)에 대해 우수한 모델 성능을 나타내는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.In addition, the results of the potential structural analysis (PLS-DA) showed that δ 13 C myristic acid , δ 13 C linoleic acid and δ 13 C stearic acid values (VIP value> 1) Confirmed that the PLS-DA model showed excellent model performance for organic milk separation (Q 2 = 0.954) and general milk seasoning (Q 2 = 0.791), as well as organic milk certification (Q 2 = 0.689) Thus completing the present invention.

본 발명의 목적은 지방산 또는 아미노산 성분별 안정동위원소 분석을 이용한 유기농 우유 및 일반 우유의 판별 방법을 제공하는 데 있다. It is an object of the present invention to provide a method for distinguishing organic milk and general milk using stable isotope analysis by fatty acid or amino acid component.

본 발명의 또 다른 목적은 지방산 또는 아미노산 성분별 안정동윈원소 분석 및 잠재적구조예상 식별분석(partial least-squares discriminant analysis; PLS-DA)을 이용한 유기농 우유 및 일반 우유의 판별 방법을 제공하는 데 있다. It is still another object of the present invention to provide a method of discriminating organic milk and general milk using a stable least-squares discriminant analysis (PLS-DA) and a stable borin element analysis by fatty acid or amino acid component.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, In order to achieve the above object,

(a) 우유의 시료에서 리놀레산(linoleic acid) 또는 미리스트산(myristic acid)을 수득하고, 탄소 안정동위원소비를 측정하는 단계;(a) obtaining linoleic acid or myristic acid in a sample of milk and measuring carbon stable isotope consumption;

(b) 상기 리놀레산 또는 미리스트산의 탄소 안정동위원소비를 이용하여 하기 수학식 3에 따라 각각의 동위원소지수를 측정하는 단계; 및(b) measuring each isotope index according to Equation (3) using carbon stable isotope consumption of the linoleic acid or myristic acid; And

[수학식 3]&Quot; (3) "

δ13C성분별(‰)= [(R성분별/R표준시료) - 1]×1000δ 13 C per component (‰) = [(R component / R standard sample ) - 1] × 1000

상기 R성분별는 우유 시료의 지방산 또는 아미노산 성분별 탄소 안정동위원소비(13C성분별/12C성분별)이고, R표준시료는 국제표준 값(탄소 : VPDB(Vienna Pee Dee Belemnite)이다.The R- component is the carbon stable isotope consumption (by 13 C component / 12 C component ) of the fatty acid or amino acid component of the milk sample, and the R standard sample is the international standard value (carbon dioxide: Vienna Pee Dee Belemnite).

(c) 리놀레산의 동위원소 지수(δ13C리놀레산)가 -31.5 내지 -33.5‰ 이거나, 미리스트산의 동위원소 지수(δ13C미리스트산)가 -27.0 내지 -28.0‰이면, 유기농 우유로 판별하는 단계;(c) if the isotope index of linoleic acid (隆13 C linoleic acid ) is -31.5 to -33.5 ‰, or the isotopic index of myristic acid (δ 13 C myristic acid ) is -27.0 to -28.0 ‰, ;

를 포함하는 유기농 우유 및 일반 우유의 판별 방법을 제공한다. And a method of distinguishing between organic milk and general milk.

또한, 본 발명은 (a) 판정이 완료된 유기농 우유 및 일반 우유 시료에서 지방산 또는 아미노산을 성분별로 수득하고, 성분별 탄소 안정동위원소비를 측정하는 단계;(A) obtaining a fatty acid or an amino acid component by ingredient in the organic milk and the general milk sample which have been judged, and measuring the carbon-stable isotope consumption of each ingredient;

(b) 상기 성분별 탄소 안정동위원소비를 이용하여 하기 수학식 3에 따라 각각의 동위원소지수를 측정하는 단계;(b) measuring each isotope index according to the following equation (3) using carbon stable isotope consumption for each component;

[수학식 3]&Quot; (3) "

δ13C성분별(‰)= [(R성분별/R표준시료) - 1]×1000δ 13 C per component (‰) = [(R component / R standard sample ) - 1] × 1000

상기 R성분별는 우유 시료의 지방산 또는 아미노산 성분별 탄소 안정동위원소비(13C성분별/12C성분별)이고, R표준시료는 국제표준 값(탄소 : VPDB(Vienna Pee Dee Belemnite)이다.The R- component is the carbon stable isotope consumption (by 13 C component / 12 C component ) of the fatty acid or amino acid component of the milk sample, and the R standard sample is the international standard value (carbon dioxide: Vienna Pee Dee Belemnite).

(c) 상기 동위원소지수를 잠재적구조예상 식별분석(partial least-squares discriminant analysis; PLS-DA)에 적용하여 표준 모델을 확립하는 단계; 및(c) establishing a standard model by applying the isotope index to a partial least-squares discriminant analysis (PLS-DA); And

(d) 미지의 우유 시료에서 지방산 또는 아미노산을 성분별로 수득한 후, 상기 (a) 및 (b) 단계를 수행하여 미지의 우유 시료에 대한 지방산 또는 아미노산 성분별 탄소 안정동위원소지수를 측정하고, 상기 (c) 단계의 표준 모델에 적용하여 미지의 우유 시료가 유기농 우유 또는 일반 우유인지 판별하는 단계;(d) obtaining a fatty acid or amino acid component by component from an unknown milk sample, performing the steps (a) and (b) above to measure a carbon stable isotope index for an unknown milk sample by fatty acid or amino acid component, Determining whether the unknown milk sample is organic milk or general milk by applying the standard model of step (c);

를 포함하는 성분별 안정동위원소 분석을 이용한 유기농 우유 및 일반 우유의 판별 방법을 제공한다.And a method for distinguishing organic milk and general milk using the stable isotope analysis of each component.

본 발명의 바람직한 일실시예에서, 상기 (a) 단계의 지방산은 미리스트산(myristic acid), 리놀레산(linoleic acid), 스테아르산(stearic acid), 올레산(oleic acid) 및 팔미톨레산(palmitoleic acid)으로 구성된 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the fatty acid of step (a) is selected from the group consisting of myristic acid, linoleic acid, stearic acid, oleic acid and palmitoleic acid ). ≪ / RTI >

본 발명의 다른 바람직한 일실시예에서, 상기 (a) 단계의 아미노산은 류신(Leucine), 메티오닌(methionine), 세린(serine) 및 페닐알라닌(phenylalanine)으로 구성된 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.In another preferred embodiment of the present invention, the amino acid of step (a) may be any one selected from the group consisting of leucine, methionine, serine, and phenylalanine.

본 발명의 또 다른 바람직한 일실시예에서, 상기 (c) 단계의 잠재적구조예상 식별분석(partial least-squares discriminant analysis; PLS-DA) 분석에 의한 품질 매개 변수 값은 R2X = 0.547, R2Y= 0.865 및 Q2 = 0.689일 수 있다.In another preferred embodiment of the present invention, the quality parameter value by the partial least-squares discriminant analysis (PLS-DA) analysis of step (c) is R 2 X = 0.547, R 2 It may be Y = 0.865 and Q 2 = 0.689.

또한, 본 발명은 (a) 계절별로 수득된 유기농 우유 또는 일반 우유 시료에서 지방산 또는 아미노산을 성분별로 수득하고, 성분별 탄소 안정동위원소비를 측정하는 단계;The present invention also relates to a method for preparing an organic milk or milk milk, comprising the steps of: (a) obtaining a fatty acid or an amino acid component by ingredient in an organic milk or a general milk sample obtained every season, and measuring a carbon-

(b) 상기 성분별 탄소 안정동위원소비를 이용하여 하기 수학식 3에 따라 각각의 동위원소지수를 측정하는 단계;(b) measuring each isotope index according to the following equation (3) using carbon stable isotope consumption for each component;

[수학식 3]&Quot; (3) "

δ13C성분별(‰)= [(R성분별/R표준시료) - 1]×1000δ 13 C per component (‰) = [(R component / R standard sample ) - 1] × 1000

상기 R성분별는 우유 시료의 지방산 또는 아미노산 성분별 탄소 안정동위원소비(13C성분별/12C성분별)이고, R표준시료는 국제표준 값(탄소 : VPDB(Vienna Pee Dee Belemnite)이다.The R- component is the carbon stable isotope consumption (by 13 C component / 12 C component ) of the fatty acid or amino acid component of the milk sample, and the R standard sample is the international standard value (carbon dioxide: Vienna Pee Dee Belemnite).

(c) 상기 동위원소지수를 잠재적구조예상 식별분석(partial least-squares discriminant analysis; PLS-DA)에 적용하여 표준 모델을 확립하는 단계; 및(c) establishing a standard model by applying the isotope index to a partial least-squares discriminant analysis (PLS-DA); And

(d) 미지의 우유 시료에서 지방산 또는 아미노산을 성분별로 수득한 후, 상기 (a) 및 (b) 단계를 수행하여 미지의 우유 시료에 대한 지방산 또는 아미노산 성분별 탄소 안정동위원소지수를 측정하고, 상기 (c) 단계의 표준 모델에 적용하여 미지의 우유 시료의 생산 계절을 판별하는 단계;(d) obtaining a fatty acid or amino acid component by component from an unknown milk sample, performing the steps (a) and (b) above to measure a carbon stable isotope index for an unknown milk sample by fatty acid or amino acid component, Determining a production season of an unknown milk sample by applying the standard model of step (c);

를 포함하는 성분별 안정동위원소 분석을 이용한 유기농 우유 또는 일반 우유의 생산 계절 판별 방법을 제공한다. The present invention provides a method for discriminating the production season of organic milk or general milk using the component-based stable isotope analysis.

본 발명의 바람직한 일실시예에서, 유기농 우유의 생산 계절 판별의 경우, 상기 (a) 단계의 지방산은 올레산, 팔미톨레산 및 이소-펜타데카논산으로 구성된 군에선 선택된 하나 이상 일 수 있으며, 상기 (a) 단계의 아미노산은 발린, 트레오닌, 이소류신, 라이신, 글리신, 류신, 알라닌, 프롤린 및 글루탐산으로 구성된 군에선 선택된 하나 이상 일 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, in the case of production seasonal determination of organic milk, the fatty acid in step (a) may be one or more selected from the group consisting of oleic acid, palmitoleic acid and iso-pentadecanoic acid, The amino acid of step a) may be one or more selected from the group consisting of valine, threonine, isoleucine, lysine, glycine, leucine, alanine, proline and glutamic acid.

본 발명의 다른 바람직한 일실시예에서, 일반 우유의 생산 계절 판별의 경우, 상기 (a) 단계의 지방산은 팔미톨레산 또는 미리스트산 일 수 있으며, 상기 (a) 단계의 아미노산은 트레오닌, 아스파르트산, 발린, 이소류신, 류신, 라이신, 및 프롤린으로 구성된 군에선 선택된 하나 이상일 수 있다.In another preferred embodiment of the present invention, in the case of production seasonal determination of general milk, the fatty acid in step (a) may be palmitoleic acid or myristic acid, and the amino acid in step (a) may be threonine, aspartic acid , Valine, isoleucine, leucine, lysine, and proline.

본 발명의 또 다른 바람직한 일실시예에서, 상기 (c) 단계의 잠재적구조예상 식별분석(partial least-squares discriminant analysis; PLS-DA) 분석에 의한 품질 매개 변수 값은 유기농 우유의 경우, R2X = 0.678, R2Y= 0.990 및 Q2 = 0.954 이며, 일반 우유의 경우, R2X = 0.683, R2Y= 0.929 및 Q2 = 0.791일 수 있다. In another preferred embodiment of the present invention, the quality parameter value by the partial least-squares discriminant analysis (PLS-DA) analysis of step (c) is R 2 X = 0.678, R 2 Y = 0.990 and Q 2 = 0.954, and in the case of ordinary milk, R 2 X = 0.683, R 2 Y = 0.929 and Q 2 = 0.791.

본 발명의 성분별 안정동위원소 분석을 이용한 유기농 우유 및 일반 우유의 판별 방법은 지방산 및 아미노산 성분별 δ13C 및 δ15N 분석을 통해 우유의 리놀레산 및 미리스트산의 δ13C 값이 안정적인 연중 임계값(year-round threshold values)을 제공하는 것을 확인하였다.Determining method of the organic milk and cow's milk using the stable isotope analysis-specific components of the present invention are fatty acid and amino acid components by δ 13 C and δ 15 N analyze the δ 13 C value of the linoleic acid and myristic acid in milk is stable throughout the year by To provide year-round threshold values.

또한, 잠재적구조예상 식별분석(PLS-DA)을 통해 효과적으로 유기농 우유를 판별하는 것을 확인하였다. 특히, 미리스트산, 리놀레산, 스테아르산, 올레산, 팔미톨레산, 류신, 메티오닌, 세린 및 페닐알라닌(phenylalanine)의 탄소 안정동위원소 값(VIP 값> 1)이 판별에 유용한 것을 확인하였으며, 개발된 PLS-DA 모델은 유기농 우유 인증 (Q2 = 0.689)뿐만 아니라, 유기농 우유 계절 분리 (Q2 = 0.954) 및 일반 우유 계절 분리 (Q2 = 0.791)에 대해 우수한 모델 성능을 나타내는 것을 확인하였다.In addition, a potential structural identification identification analysis (PLS-DA) confirmed the effective discrimination of organic milk. In particular, it was found that the carbon stable isotopic values (VIP value> 1) of myristic acid, linoleic acid, stearic acid, oleic acid, palmitoleic acid, leucine, methionine, serine and phenylalanine were useful for discrimination. -DA model showed good model performance for organic milk separation (Q 2 = 0.954) and general milk seasoning (Q 2 = 0.791) as well as organic milk certification (Q 2 = 0.689).

도 1은 본 발명에서 조사된 모든 유기농 우유(organic milk; OM) 및 일반 우유(conventional milk; CM) 시료에 대한 벌크 동위원소비(‰) 및 지방산 및 아미노산의 성분별 동위원소비(‰)의 차이를 타나낸다. 막대는 평균값 ± 표준 편차를 의미한다 (우유 종류마다 n = 12).
도 2는 유기농 우유 및 일반 우유의 선택된 지방산 및 아미노산의 성분별 동위원소 값을 월별 우유 시료 함수로 비교한 것이다. 결과는 평균값 ± 표준 편차(각 월별 시료당 각 우유 타입에 대해 n = 3)로 표시된다. 파란색 점선은 통계적 분석 없이 1년 내 유기농 인증에 대한 잠재적 임계값을 나타난다 (ns : 중요하지 않음).
도 3은 유기농 우유 및 일반 우유 시료의 벌크 및 아미노산 또는 지방산 성분별 δ13C 값 및 δ15N 값을 기반으로 하는 상관 행렬 및 계측정 클러스터링 분석(Correlation matrix and hierarchical clustering analysis ; HCA) 데이터로, 각 사각형은 한 쌍의 화합물에 대한 피어슨 상관 계수(Pearson's correlation coefficient)를 나타내며, 상관 계수의 값은 눈금에 표시된 바와 같이 녹색 또는 적색의 강도를 나타낸다.
도 4는 일반 우유에 대한 유기농 우유 인증을 우유의 모든 벌크 및 성분별 δ13C 및 δ15N으로 유도된 PLS-DA 결과를 나타낸 것이다. 스코어 플롯(A), PLS-DA에서 로딩 플롯(B), PLS-DA 모델에서 수득한 VIP 값의 가변성(C) 및 외부 검정 테스트(D)이다. 스코어 그래프상의 타원은 호텔링 T 제곱(Hotelling's T2) 대한 95 % 신뢰 구간을 나타낸다.
도 5는 유기농 우유 (A : 스코어 플롯, B; 로딩 플롯, C : VIP 값, D : 외부 검정 테스트)에서 우유 계절 판별을 위한 우유의 모든 벌크 및 성분별 δ13C 및 δ15N 값으로부터 유도된 PLS-DA 결과이다.
도 6은 일반 우유 (A : 스코어 플롯, B; 로딩 플롯, C : VIP 값, D : 외부 검정 테스트)에서 우유 계절 판별을 위한 우유의 모든 벌크 및 성분별 δ13C 및 δ15N 값으로부터 유도된 PLS-DA 결과이다.
1 is a graph showing the results of bulk isotope consumption (‰) and isomer consumption (‰) of fatty acid and amino acid components for all organic milk (OM) and conventional milk (CM) The difference is manifested. Bars mean mean ± standard deviation (n = 12 for each milk type).
FIG. 2 compares isotopic values of selected fatty acids and amino acids of organic milk and general milk with monthly milk sample functions. Results are expressed as mean ± standard deviation (n = 3 for each milk type per month sample). The blue dotted line shows the potential threshold for organic certification within one year without statistical analysis (ns: not significant).
Figure 3 is a correlation matrix and hierarchical clustering analysis (HCA) data based on δ 13 C values and δ 15 N values for bulk and amino acid or fatty acid components of organic milk and general milk samples, Each quadrangle represents a Pearson's correlation coefficient for a pair of compounds, and the value of the correlation coefficient represents the intensity of green or red as indicated in the scale.
FIG. 4 shows the results of PLS-DA induced by milk bulk and constituents? 13C and? 15N, with organic milk certification for normal milk. Score plot (A), loading plot (B) in PLS-DA, variability (C) of VIP values obtained in the PLS-DA model and external validation test (D). The ellipse on the score graph represents the 95% confidence interval for Hotelling's T 2 .
5 is derived from all bulk and constituent δ 13 C and δ 15 N values of milk for milk seasonal discrimination in organic milk (A: score plot, B: loading plot, C: VIP value, PLS-DA results.
Figure 6 is derived from all bulk and constituent δ 13 C and δ 15 N values of milk for milk seasonal discrimination in general milk (A: score plot, B: loading plot, C: VIP value, PLS-DA results.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

상술한 바와 같이, 유기농 우유 판별을 위해 우유 지방 또는 단백질(카세인) 분획의 δ13C 및 δ15N 분석법이 적용되었으나, 성분별 동위원소를 이용한 유기농 우유 인증방법에 대해서는 연구된 바 없으며, 유기농 우유 인증을 위한 신뢰할 만한 연중 δ13C 또는δ15N 임계값을 확립되지 못하였다. As described above, δ 13 C and δ 15 N assays of milk fat or protein (casein) fractions were applied for the determination of organic milk. However, there has not been studied an organic milk authentication method using isotopes of components, and organic milk A reliable annual δ 13 C or δ 15 N threshold for authentication was not established.

이에, 본 발명에서는 우유의 지방산 또는 아미노산에 대한 성분별 δ13C 및 δ15N 값을 측정함으로써 상술한 문제의 해결을 모색하였다.지방산 및 아미노산 성분별 δ13C 및 δ15N 값을 분석한 결과, 우유의 리놀레산 및 미리스트산의 δ13C 값이 안정적인 연중 임계값(year-round threshold values)을 제공하는 것을 확인하였다. 또한, 잠재적구조예상 식별분석(PLS-DA)으로 분석한 결과, 효과적으로 유기농 및 일반 우유를 판별할 수 있을 뿐만 아니라, 우유의 생산 계절의 판별도 가능함을 확인하였다. Thus, in the present invention, the above-mentioned problems were solved by measuring values of δ 13 C and δ 15 N for each fatty acid or amino acid of milk. Analysis of δ 13 C and δ 15 N values by fatty acid and amino acid components As a result, it was confirmed that the δ 13 C values of linoleic acid and myristic acid in milk provide stable year-round threshold values. In addition, the results of the analysis by the potential structure prediction analysis (PLS-DA) showed that not only organic and general milk can be effectively discriminated, but also milk production season can be discriminated.

따라서, 본 발명은 Therefore,

(a) 우유의 시료에서 리놀레산(linoleic acid) 또는 미리스트산(myristic acid)을 수득하고, 탄소 안정동위원소비를 측정하는 단계;(a) obtaining linoleic acid or myristic acid in a sample of milk and measuring carbon stable isotope consumption;

(b) 상기 리놀레산 또는 미리스트산의 탄소 안정동위원소비를 이용하여 하기 수학식 3에 따라 각각의 동위원소지수를 측정하는 단계; 및(b) measuring each isotope index according to Equation (3) using carbon stable isotope consumption of the linoleic acid or myristic acid; And

[수학식 3]&Quot; (3) "

δ13C성분별(‰)= [(R성분별/R표준시료) - 1]×1000δ 13 C per component (‰) = [(R component / R standard sample ) - 1] × 1000

상기 R성분별는 우유 시료의 지방산 또는 아미노산 성분별 탄소 안정동위원소비(13C성분별/12C성분별)이고, R표준시료는 국제표준 값(탄소 : VPDB(Vienna Pee Dee Belemnite)이다.The R- component is the carbon stable isotope consumption (by 13 C component / 12 C component ) of the fatty acid or amino acid component of the milk sample, and the R standard sample is the international standard value (carbon dioxide: Vienna Pee Dee Belemnite).

(c) 리놀레산의 동위원소 지수(δ13C리놀레산)가 -31.5 내지 -33.5‰ 이거나, 미리스트산의 동위원소 지수(δ13C미리스트산)가 -27.0 내지 -28.0‰이면, 유기농 우유로 판별하는 단계;(c) if the isotope index of linoleic acid (隆13 C linoleic acid ) is -31.5 to -33.5 ‰, or the isotopic index of myristic acid (δ 13 C myristic acid ) is -27.0 to -28.0 ‰, ;

를 포함하는 유기농 우유 및 일반 우유의 판별 방법을 제공한다. And a method of distinguishing between organic milk and general milk.

본 발명의 구체적인 실시예에서, 유기농 우유 및 일반 우유의 판별을 위해 동일한 제조업체가 생산한 유기농 우유 및 일반 우유를 각 계절별로(2016년 4월, 7월, 10월 및 2017년 1월) 수집하였으며, 각 우유 시료의 벌크 및 성분별 δ13C 및 δ15N 값을 측정하였다. 표 1에 나타난 바와 같이, δ13C벌크 및 δ15N벌크의 평균은 우유 유형, 샘플 수집 월 및 상호작용 효과(유형 X 월)에 의해 크게 영향을 받았다. 유기농 우유는 일반 우유보다 낮은 δ13C벌크 및 δ15N벌크 평균 값을 나타내었으며, 특히 2016년 7월에 수집된 여름철 우유는 δ13C벌크 값이 낮은 것으로 확인되었다. 반대로 2017년 1월 겨울부터 수집한 겨울철 우유의 δ13C벌크 값이 더 높게 나타났다.In a specific example of the present invention, organic and generic milk produced by the same manufacturer for the discrimination of organic and general milk were collected each season (April, July, October and January 2016) , And δ 13 C and δ 15 N values of each milk sample were measured. As shown in Table 1, the average of δ 13 C bulk and δ 15 N bulk was significantly influenced by milk type, sample collection month and interaction effect (type X month). Organic milk showed lower δ 13 C bulk and δ 15 N bulk mean values than ordinary milk, and summer milk collected in July 2016 was found to have a low δ 13 C bulk value. On the contrary, the δ 13 C bulk value of winter milk collected from winter of January, 2017 was higher.

또한, 표 2에 나타난 바와 같이, 팔미트산(palmitic acid)을 제외한 모든 δ13C지방산 값은 일반 우유보다 유기농 우유에서 낮게 나타났다. 미리스트산(myristic acid) 및 스테아르산(stearic acid)을 제외하고 대부분의 δ13C지방산 값은 월별 변화가 관찰되었다. 특히, 2016년 7월에 수집된 우유의 δ13C지방산 값은 본 발명에서 조사된 다른 샘플링 개월 보다 약간 더 높은 값을 갖는 것으로 확인되었다. In addition, as shown in Table 2, all δ 13 C fatty acid values except for palmitic acid were lower in organic milk than in normal milk. Except for myristic acid and stearic acid, most of δ 13 C fatty acid values were observed to change monthly. In particular, the δ 13 C fatty acid values of milk collected in July 2016 were found to be slightly higher than the other sampling months investigated in the present invention.

또한, δ13C벌크 값과 비교했을 때, 본 발명에서 조사한 일반 우유 및 유기농 우유 둘다 모든 δ13C지방산에서 동위원소분획화가 관찰되었다. 통계적 유의성의 결여에도 불구하고, δ13C팔미트산을 제외하고 일반 우유보다 유기농 우유에서 동위원소 분획화가 더 높은 것으로 확인되었다 (도 1). 동위원소 분획화는 일반 우유의 δ13C미리스트산에서 최소 -5.6‰, 유기농 우유의 δ13C올레산에서 최대 14.7 ‰까지 발생한 것을 확인하였다. Also, when compared to the δ 13 C bulk value, isotope fractionation was observed in all δ 13 C fatty acids in both the general milk and the organic milk investigated in the present invention. Despite the lack of statistical significance, it was found that isotopic fractionation was higher in organic milk than normal milk, except for δ 13 C palmitic acid (Fig. 1). Isotope fractionation was observed to occur at a minimum of -5.6 ‰ in δ 13 C myristic acid of normal milk and up to 14.7 ‰ in δ 13 C oleic acid of organic milk.

이소류신, 류신, 메티오인, 페닐알라닌, 프롤린, 세린 및 발린의 δ13C아미노산 값은 유기농 우유에서보다 일반 우유에서 유의하게 높게 나타났으며, 페닐알라닌을 제외한 모든 δ13C아미노산 값은 월령 변화가 확인되었다. 상기 월령 변화 패턴은 개별적 아미노산에 따라 다양하게 나타났으며, 예를 들어, 메티오닌 및 프롤린의 δ13C 값은 여름철 우유인 2016년 7월에 더 높게 나타났으며, 알라닌, 글리신 및 트레오닌의 δ13C 값은 겨울철 우유인 2017년 1월에 더 높게 나타났다 (표 3).The δ 13 C amino acid values of isoleucine, leucine, methionine, phenylalanine, proline, serine, and valine were significantly higher in general milk than in organic milk, and all δ 13 C amino acid values except for phenylalanine were found to change with age . The age variation patterns were born variously displayed according to the individual amino acids, e.g., methionine, and proline of the δ 13 C value of the summer milk which was found higher in July, 2016, of alanine, glycine and threonine δ 13 C values were higher in January 2017, the winter milk (Table 3).

페닐알라닌, 세린 및 트레오닌을 제외한 모든 δ15N아미노산 값은 일반 우유 및 유기농 우유의 판별력이 부족한 것으로 확인되었다. 또한, 알라닌, 글루탐산, 글라이신, 류신, 라이신, 프롤린 및 발린의 δ15N아미노산 값은 현저한 월령 변화를 나타내었다. 다른 계절 우유의 샘플과 비교해서, 2017년 1월 수집한 겨울철 우유는 δ15N아미노산 값이 더 높게 나타났으며, 2016년 7월 수집한 여름철 우유는 δ15N아미노산 값이 낮게 나타났다. 상호작용 효과(유형 X 월)은 δ15N라이신에서만 관찰되었다 (표 4). 한편, 아미노산의 동위원소 분획화는 아미노산에 따라 다양하게 나타났으며, δ15N아미노산 (-5.6 ‰ ~ 3.8 ‰)에 비해 δ13C아미노산 (-7.2 ‰ ~ 9.8 ‰)에서 가장 큰 변화도를 보이는 것을 확인하였다. 상기 분획화 효과는 대부분의 아미노산이 일반 우유보다 유기농 우유에서 더 높게 나타났으며, 이소류신, 라이신, 메티오닌, 세린 및 발린의 δ13C 값은 δ15N 값과 반대로 나타났다 (도 1).All δ 15 N amino acid values except for phenylalanine, serine and threonine were found to be insufficient for discrimination between normal milk and organic milk. In addition, the δ 15 N amino acid values of alanine, glutamic acid, glycine, leucine, lysine, proline and valine showed significant changes in age. Compared with other seasonal milk samples, winter milk samples collected in January 2017 showed higher δ 15 N amino acids , while summer milk samples collected in July 2016 showed lower δ 15 N amino acids . The interaction effect (type X month) was observed only in δ 15 N lysine (Table 4). Isotope fractionation of amino acids varied depending on the amino acids and showed the largest change in δ 13 C amino acid (-7.2 ‰ ~ 9.8 ‰) compared to δ 15 N amino acid (-5.6 ‰ ~ 3.8 ‰) I confirmed it. The fractionation effect showed that most of the amino acids were higher in organic milk than in normal milk, and the δ 13 C values of isoleucine, lysine, methionine, serine and valine were opposite to δ 15 N values (Fig. 1).

유기농 우유 및 일반 우유 샘플에서 분명한 월별 δ13C지방산 및 δ13C아미노산 변화 패턴이 관찰되지 않았다. 그러나, 유기농 우유 및 일반 우유의 미리스트산, 스테아르산, 올레산 및 리놀레산의 δ13C 값 차이는 다른 계절과 비교하여 여름철 우유(2016년 7월)에서 더 높은 것을 확인되었다 (표 2). 도 2는 유기농 우유 및 일반 우유에서 δ13C와 δ15N의 대표적인 시간분해(time-resolved) 비교를 나타낸 것으로, 본 발명자들의 이전의 연구 결과와 유사하게 우유의 벌크 동위원소 데이터 분석은 일년 내내 유기농 우유 인증을 위한 단일 임계값을 제공하지 않았다. No clear monthly δ 13 C fatty acid and δ 13 C amino acid change patterns were observed in organic milk and normal milk samples. However, the difference in δ 13 C values of myristic acid, stearic acid, oleic acid and linoleic acid in organic and general milk was found to be higher in summer milk (July 2016) compared to the other seasons (Table 2). Figure 2 shows a representative time-resolved comparison of δ 13 C and δ 15 N in organic and general milk, and similar to previous studies by the present inventors, bulk isotope data analysis of milk was conducted throughout the year But did not provide a single threshold for organic milk certification.

하지만, 도 2A 및 2B에 나타난 바와 같이, δ13C리놀레산은 약 -33.5 ‰의 임계값을 나타내었으며, δ13C미리스트산은 약 -28 ‰의 임계값을 보이는 것을 확인하였으며, 계절에 상관없이 유기농 우유 및 일반 우유의 구별을 분명히 하는 것을 확인하였다. 즉, 리놀레산의 동위원소 지수(δ13C리놀레산)가 -31.5 내지 -33.5‰ 이거나, 미리스트산의 동위원소 지수(δ13C미리스트산)가 -27.0 내지 -28.0‰이면, 유기농 우유로 판별할 수 있음을 확인하였다. However, as shown in Figures 2A and 2B, δ 13 C linoleic exhibited a threshold value of approximately -33.5 ‰, δ 13 C myristate was confirmed that the visible threshold of about -28 ‰, any season , It was confirmed that it clearly distinguished organic milk and general milk. That is, if the isotope index of linoleic acid (隆13 C linoleic acid ) is -31.5 to -33.5 ‰, or the isotopic index of myristic acid (δ 13 C myristic acid ) is -27.0 to -28.0 ‰, .

또한, δ13C류신은 유기농 우유 및 일반 우유 사이의 시간 의존적 구별을 나타내었으나, 이들 변수를 사용하여 유기농 우유 인증에 대한 연중 임계값을 설정하는 것은 불가능하였으며(도 2C), δ13C스테아르산은 2016년 4월을 제외하고 유기농 우유의 판별이 가능한 것을 확인하였다 (도 2D). 이소류신 및 발린의 δ13C값은 년 4월부터 2016년 10월 까지 유기농 우유 판별이 가능하였지만, 2017년 1월에 수집한 우유에는 적용할 수 없는 것을 확인하였다 (표 3, 도 2E 및 도 2F).In addition, although δ 13 C leucine showed a time-dependent discrimination between organic milk and normal milk, it was not possible to set annual thresholds for organic milk certification using these parameters (Fig. 2C), δ 13 C stearic acid Confirmed that organic milk could be discriminated except for April 2016 (Fig. 2D). The δ 13 C values of isoleucine and valine were found to be acceptable for milk collected in January 2017, although organic milk identification was possible from April to October 2016 (see Table 3, Figure 2E and Figure 2F ).

본 발명의 도 3은 피어슨 상관관계 및 HCA는 세가지 주요 화합물 클러스터를 나타낸 것으로, 그룹 A는 모든 δ13C지방산(올레산 제외), δ15N벌크 및 아스파트산, 메티오닌, 페닐알라닌, 글루탐산 및 프롤린의 δ13C아미노산 값을 포함하였다. 그룹 B는 이소류신, 메티오닌 및 페닐알라닌의 δ15N아미노산 값 만을 포함한 반면, 그룹 C는 주로 δ13C아미노산, δ15N아미노산 및 δ13C벌크 값을 포함하였다. δ13C벌크 값은 δ13C올레산 값(r = 0.77; P < 0.0001) 및 δ13C알라닌 값(r = 0.92; P < 0.0001)과 높은 상관관계를 나타냈었으며, 라이신, 류신 및 발린의 δ15N 값(r = 0.51; P < 0.05)과 적당한 상관관계를 나타내었다. 대조적으로, δ15N 값은 다른 성분별 원소동위원소 값과 약한 상관관계를 나타냈다. δ15N벌크 값은 δ13C팔미톨레산 값(r = 0.42; P <0.05) 및 이소류신, 라이신, 트레오닌 및 발린의 δ13C 값(r = 0.51; P < 0.05)과 상관관계를 나타내었다.Figure 3 of the present invention shows that Pearson correlation and HCA show three major cluster of compounds, group A is all δ 13 C fatty acids (except oleic acid), δ 15 N bulk and aspartic acid, methionine, phenylalanine, glutamic acid and proline δ 13 C was comprising the amino acid values. Group B contained only δ 15 N amino acid values of isoleucine, methionine, and phenylalanine, while Group C contained mainly δ 13 C amino acids , δ 15 N amino acids and δ 13 C bulk values. δ 13 C bulk value of δ 13 C oleic acid values (r = 0.77; P <0.0001 ) and the δ 13 C-alanine values (r = 0.92; P <0.0001 ) was the naeteot appear to be highly correlated, lysine, leucine and the valine δ 15 N values (r = 0.51; P <0.05), respectively. In contrast, the value of δ 15 N showed a weak correlation with the elemental isotopic values of other components. The δ 15 N bulk values correlated with δ 13 C palmitoleic acid values (r = 0.42; P <0.05) and δ 13 C values of isoleucine, lysine, threonine and valine (r = 0.51; P <0.05) .

지방산 및 아미노산의 성분별 동위원소의 경우, 미리스트산, 스테아르산 및 리놀레산의 δ13C 값은 서로 유의한 상관관계를 나타내었으며(r> 0.86; P <0.0001), δ13C발린 및 δ13C이소류신(r = 0.98; P < 0.0001), δ13C이소류신 및 δ13C류신 (r = 0.89; P < 0.0001),δ15N트레오닌 및 δ15N세린 (r = 0.90; P < 0.0001) 사이도 서로 강한 양의 상관관계를 나타내었다.In the isotopes of fatty acids and amino acids, δ 13 C values of myristic acid, stearic acid and linoleic acid were significantly correlated (r>0.86; P <0.0001), δ 13 C valine and δ 13 C isoleucine ( r = 0.98; P <0.0001), δ 13 C isoleucine and δ 13 C leucine ( r = 0.89; P <0.0001), δ 15 N threonine and δ 15 N serine ( r = 0.90; P < Were strongly correlated with each other.

δ13C 아스파트산은 이소류신, 류신, 라이신, 트레오닌 및 발린의 δ13C 값과 음의 상관관계를 나타내었으며(r≤ -0.57; P <0.05), δ13C페닐알라닌은 δ13C올레산을 제외한 모든 δ13C지방산 값과 음의 상관관계를 나타냈다 (r ≤ -0.66; P <0.05). 지방산 및 아미노산 성분별 동위원소 값 사이의 상관관계는 다음과 같다 : δ 13 C aspartate showed a negative correlation with the δ 13 C values of isoleucine, leucine, lysine, threonine and valine (r ≤ -0.57; P <0.05), while δ 13 C phenylalanine showed δ 13 C oleic acid except showed a correlation of all the δ 13 C fatty acid value and a negative (r ≤ -0.66; P <0.05 ). The correlation between isotopic values for fatty acids and amino acid components is as follows:

δ13CiC15:0(이소-펜타테카논산) 및 δ13C알라닌 (r = -0.79; P < 0.0001); δ 13 C iC15: 0 (iso-penta teka acid) and δ 13 C-alanine (r = -0.79; P <0.0001 );

δ13C올레산 및δ13C세린 (r = 0.76; P < 0.0001); ? 13 C oleic acid and? 13 C serine ( r = 0.76; P <0.0001);

δ13C글리신 및 δ15N라이신 (r = 0.70; P < 0.0001); ? 13 C glycine and? 15 N lysine ( r = 0.70; P <0.0001);

δ13C프롤린 및 δ15N라이신15N발린 (r = -0.63; P < 0.01).δ 13 C proline and δ 15 N lysine / δ 15 N valine ( r = -0.63; P <0.01).

이전에 연구에 따르면, 독일 소매점 유기농 우유의 δ15N벌크 값은 최대 임계값으로 간주되는 5.50 ‰를 초과하지 않았으며, 18개월 동안 연중 시계열(time series)에서 우유 생산 방식(일반 및 유기농)의 명확한 구분을 허용하지 않았다 (Molkentin, J. and Giesemann, A. Anal. Bioanal. Chem., 398:1493, 2010). 게다가, 한국의 1년간 사례 연구에서, 유기농 우유(평균 δ15N: 4.85‰) 및 일반 우유 (평균 δ15N: 5.08‰)의 통계적 차이에도 불구하고, 유기농 우유(4.39 ~ 5.40 ‰) 및 일반 우유(4.69‰ ~ 5.31‰)의 δ15N벌크 값이 겹치게 되어, 뚜렷한 유기농 우유의 판별을 허용하지 않았다 (Chung, I. M. et al., Food Chem., 261:112, 2018). 다른 연구에서도 δ15N벌크 또는 δ15N카제인 특징은 옥수수 함량과 관련된 먹이 섭취 판별에 부적합하다고 보고하였다 (Camin, F. et al., Rapid Commun. Mass Spectrom., 22:, 1690, 2008; Knobbe, N. et al., Anal. Bioanal. Chem., 386:104, 2006). Previous studies have shown that the δ 15 N bulk value of German retail organic milk did not exceed 5.50 ‰, which is considered the maximum threshold, and that milk production methods (general and organic) in the time series during the year 18 months (Molkentin, J. and Giesemann, A. Anal. Bioanal. Chem. , 398: 1493, 2010). In addition, in a one-year case study in Korea, despite the statistical differences between organic milk (mean δ 15 N: 4.85 ‰) and common milk (mean δ 15 N: 5.08 ‰), organic milk (4.39 to 5.40 ‰) (Chung, IM et al. , Food Chem. , 261: 112, 2018), because the δ 15 N bulk values of milk (4.69 ‰ to 5.31 ‰) overlap. In other studies, it has been reported that δ 15 N bulk or δ 15 N casein is inadequate for the determination of food intake related to corn content (Camin, F. et al. , Rapid Commun. Mass Spectrom. , 22: 1690, 2008; , N. et al. , Anal. Bioanal. Chem. , 386: 104, 2006).

앞에 언급한 연구결과들은 유기농 우유 및 일반 우유 사이의 δ15N 값 차이가 적고 상당부분 겹치기 때문에 유기농 인증을 위한 δ15N벌크 값의 부적합성을 보고한 본 발명의 결과와 일치한다. 이전의 독일에서 제시한 5.50 ‰의 최대 임계 δ15N 값과는 달리, 본 발명에서는 모든 벌크 및 아미노산 성분별 δ13C 및 δ15N 값에 적용할 수 있는 연중 임계값을 도출하지 못하였다. 그러나, δ13C류신의 시간분해 비교를 통해 한국의 4계절 특성을 나타내는 몇 개월 동안(1월, 4월, 7월 및 10월) 유기농 우유 및 일반 우유를 분명하게 구별하였다. 또한, δ13C이소류신 및 δ13C발린 값은 2017년 1월의 겨울 시즌 동안 생산된 우유를 제외하고, 유기농 우유의 판별에 적용 가능한 것을 확인하였다 (도 2). The above-mentioned findings are consistent with the results of the present invention, which reported an inadequacy of the δ 15 N bulk value for organic certification, due to the small overlap of δ 15 N values between organic milk and normal milk and considerable overlap. Unlike the previous maximum value of δ 15 N of 5.50 ‰ in Germany, the present invention fails to derive an annual threshold that can be applied to δ 13 C and δ 15 N values for all bulk and amino acid components. However, by comparing the time decomposition of δ 13 C leucine , we have clearly distinguished organic milk and plain milk for several months (January, April, July, and October) that represent four seasons in Korea. In addition, δ 13 C isoleucine and δ 13 C valent values were confirmed to be applicable to the determination of organic milk except for the milk produced during the winter season of January 2017 (FIG. 2).

또한, 본 발명에서, δ13C지방산 값은 대부분 δ13C아미노산 값보다 13C가 더 많이 고갈된 것으로 나타났으며, 이는 식물 및 동물의 지질 합성 동안 특정 동위원소 분획화로 인한 δ13C카제인 값보다 낮은 δ13C지방 값이 서술된 이전의 연구 결과(Camin, F. et al., Rapid Commun. Mass Spectrom., 22:, 1690, 2008)와 유사하다. 우유의 δ13C벌크 및 δ15N벌크 값을 비교하여, δ13C지방산의 분획화는 지방산의 길이가 길어지고 불포화도가 높을수록 증가하는 경향을 보이는 반면, 아미노산의 δ13C 및 δ15N 분획화는 본 발명에서 특정 분별 경향을 보이지 않았다. 또한, 알라닌, 아스파트산, 글루탐산, 글라이신 및 프롤린의 분획화는 δ13C벌크 및 δ15N벌크에 비례하여 δ13C 및 δ15N 값이 증가하는 반면, 류신 및 트레오닌 분획화는 δ13C 및 δ15N에서 고갈되었다 (도 1). 상기 결과는 동일한 조직 내에서 서로 다른 아미노산의 식이-조직 동위원소 구별을 설명하는 이전의 연구 결과와 유사하였다 (Edgar Hare, P. et al., J. Archaeol. Sci., 18:277, 1991). In addition, in the present invention, the δ 13 C fatty acid value was mostly depleted by 13 C more than the δ 13 C amino acid value, indicating that the δ 13 C casein value due to the specific isotope fractionation during lipid synthesis in plants and animals Lower δ 13 C fat values are similar to previous studies (Camin, F. et al. , Rapid Commun. Mass Spectrom. , 22: 1690, 2008). Comparing the δ 13 C bulk and δ 15 N bulk values of milk, the fractionation of δ 13 C fatty acids tends to increase with increasing fatty acid length and higher unsaturation, while the δ 13 C and δ 15 N The fractionation did not show any specific sorting tendency in the present invention. Furthermore, fractionation of alanine, aspartic acid, glutamic acid, glycine and proline may δ 13 C bulk and δ 15 N, while the bulk is δ 13 C and δ 15 N value increases in proportion to, leucine and threonine fractionation is δ 13 C and δ 15 N (FIG. 1). The results are similar to previous studies describing dietary-tissue isotopic differentiation of different amino acids in the same tissue (Edgar Hare, P. et al. , J. Archaeol. Sci. , 18: 277, 1991) .

수득한 우유 샘플로부터 δ13C단백질 및 δ13C지방 사이(r = 0.99) 및 δ13C단백질 및 δ15N벌크 사이(r = 0.66)의 강한 상관관계가 이전의 연구에서 확인되었다 ( Molkentin, J. and Giesemann, A. Anal. Bioanal. Chem., 398:1493, 2010). 상기 결과는 우유 내 δ15N벌크 및 이소류신, 라이신, 트레오닌 및 발린의 δ13C 사이의 상관관계(r≤0.51; P <0.05)를 설명하는 본 발명의 결과와 부분적으로 유사하였다. 대조적으로, δ13C이소-펜타테카논산 및 δ13C알라닌(r = -0.79; P <0.0001) 뿐만 아니라, δ13C 페닐알라닌 및 대부분의 δ13C지방산 값(r ≤ -0.66; P <0.05) 사이에서 강한 음의 상관관계가 관찰되었다. 따라서, 이러한 상관관계의 유사성/비유사성은 지방산 및 아미노산의 동화/대사 및 사료에 의해 우유 생산 동안 어떻게 동위원소분획이 영향을 받는지의 복잡성을 설명할 수 있다. A strong correlation between δ 13 C protein and δ 13 C fat (r = 0.99) and δ 13 C protein and δ 15 N bulk (r = 0.66) from the milk samples obtained was confirmed in previous studies (Molkentin, J. and Giesemann, A. Anal. Bioanal. Chem. , 398: 1493, 2010). The results were in part similar to the results of the present invention illustrating the correlation (≤ 0.51; P <0.05) between δ 13 C of δ 15 N bulk and isoleucine, lysine, threonine and valine in milk. In contrast, δ 13 C iso- pentatecanoic acid and δ 13 C alanine (r = -0.79; P <0.0001) as well as δ 13 C phenylalanine and most δ 13 C fatty acid values (r ≤ -0.66; ) Were observed. Thus, the similarity / dissimilarity of these correlations can explain the complexity of how the isotopic fraction is affected during milk production by assimilation / metabolism of fatty acids and amino acids and feed.

또한, 본 발명은 (a) 판정이 완료된 유기농 우유 및 일반 우유 시료에서 지방산 또는 아미노산을 성분별로 수득하고, 성분별 탄소 안정동위원소비를 측정하는 단계;(A) obtaining a fatty acid or an amino acid component by ingredient in the organic milk and the general milk sample which have been judged, and measuring the carbon-stable isotope consumption of each ingredient;

(b) 상기 성분별 탄소 안정동위원소비를 이용하여 하기 수학식 3에 따라 각각의 동위원소지수를 측정하는 단계;(b) measuring each isotope index according to the following equation (3) using carbon stable isotope consumption for each component;

[수학식 3]&Quot; (3) &quot;

δ13C성분별(‰)= [(R성분별/R표준시료) - 1]×1000δ 13 C per component (‰) = [(R component / R standard sample ) - 1] × 1000

상기 R성분별는 우유 시료의 지방산 또는 아미노산 성분별 탄소 안정동위원소비(13C성분별/12C성분별)이고, R표준시료는 국제표준 값(탄소 : VPDB(Vienna Pee Dee Belemnite)이다.The R- component is the carbon stable isotope consumption (by 13 C component / 12 C component ) of the fatty acid or amino acid component of the milk sample, and the R standard sample is the international standard value (carbon dioxide: Vienna Pee Dee Belemnite).

(c) 상기 동위원소지수를 잠재적구조예상 식별분석(partial least-squares discriminant analysis; PLS-DA)에 적용하여 표준 모델을 확립하는 단계; 및(c) establishing a standard model by applying the isotope index to a partial least-squares discriminant analysis (PLS-DA); And

(d) 미지의 우유 시료에서 지방산 또는 아미노산을 성분별로 수득한 후, 상기 (a) 및 (b) 단계를 수행하여 미지의 우유 시료에 대한 지방산 또는 아미노산 성분별 탄소 안정동위원소지수를 측정하고, 상기 (c) 단계의 표준 모델에 적용하여 미지의 우유 시료가 유기농 우유 또는 일반 우유인지 판별하는 단계;(d) obtaining a fatty acid or amino acid component by component from an unknown milk sample, performing the steps (a) and (b) above to measure a carbon stable isotope index for an unknown milk sample by fatty acid or amino acid component, Determining whether the unknown milk sample is organic milk or general milk by applying the standard model of step (c);

를 포함하는 성분별 안정동위원소 분석을 이용한 유기농 우유 및 일반 우유의 판별 방법을 제공한다.And a method for distinguishing organic milk and general milk using the stable isotope analysis of each component.

본 발명에 있어서, 상기 (a) 단계의 지방산은 미리스트산(myristic acid), 리놀레산(linoleic acid), 스테아르산(stearic acid), 올레산(oleic acid) 및 팔미톨레산(palmitoleic acid)으로 구성된 군에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, the fatty acid in step (a) may be selected from the group consisting of myristic acid, linoleic acid, stearic acid, oleic acid and palmitoleic acid. And the like.

본 발명에 있어서, 상기 (a) 단계의 아미노산은 류신(Leucine), 메티오닌(methionine), 세린(serine), 페닐알라닌(phenylalanine)으로 구성된 군에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있다. In the present invention, the amino acid of step (a) may be any one selected from the group consisting of leucine, methionine, serine, and phenylalanine.

본 발명에 있어서, (c) 단계의 잠재적구조예상 식별분석(partial least-squares discriminant analysis; PLS-DA) 분석에 의한 품질 매개 변수 값은 R2X = 0.547, R2Y= 0.865 및 Q2 = 0.689인 것을 특징으로 할 수 있다. In the present invention, the quality parameter values by the partial least-squares discriminant analysis (PLS-DA) analysis of step (c) are R 2 X = 0.547, R 2 Y = 0.865 and Q 2 = 0.689.

본 발명의 다른 구체적인 실시예에서, 유기농 우유 및 일반 우유를 구별할 수 있는 신뢰성 있는 동위원소 마커를 선별하기 위해 상기에서 수득한 안정동위원소 데이터를 잠재적구조예상 식별분석(partial least-squares discriminant analysis; PLS-DA)를 사용하여 분석하였다.In another specific embodiment of the present invention, the stable isotope data obtained above are used for partial iso-squares discriminant analysis (ANOVA) to select reliable isotope markers that can distinguish organic milk and general milk. PLS-DA).

PLS 모델을 기반으로 한 감독분석인 PLS-DA는 주성분 분석을 회전하여 관측 그룹을 최대한 구분하는 투영 방법이며, 우유 유형 및 샘플링 계절을 구분하는데 적합한 방법으로 간주된다 (도 4 내지 6). PLS-DA 모델 평가 매개변수는 설명, 적합성 및 예측 가능성을 나타내는 R2X, R2Y 및 Q2로 각각 구성된다. 그러므로, 본 발명에서 R2X는 모델에 의해 설명되는 모든 동위원소 변수의 백분율을 의미한다. 특히, 대부분의 δ15N아미노산 값은 판별력이 낮기 때문에(표 4), 본 발명에서는 δ15N아미 노산 값은 PLS-DA 모델 개발에 사용하지 않았다. R2Y는 모델에 의해 설명된 모든 관측 값 또는 표본 변수의 백분율을 의미하며, Q2는 모델에 의해 예측된 모든 관측 값 또는 표본 변수의 백분율을 의미한다. The supervisory analysis PLS-DA based on the PLS model is a projection method that rotates the principal component analysis to divide the observation group as much as possible and is considered to be a suitable method for distinguishing the milk type and the sampling season (FIGS. 4 to 6). The PLS-DA model evaluation parameters consist of R 2 X, R 2 Y and Q 2 , respectively, which represent the description, suitability and predictability. Therefore, in the present invention, R 2 X means the percentage of all the isotope variables described by the model. In particular, since most of the δ 15 N amino acid values are low (Table 4), δ 15 N amino acid values were not used in the development of the PLS-DA model in the present invention. R 2 Y means all observations or percentages of the sample variables described by the model, and Q 2 means all observations predicted by the model or a percentage of the sample variable.

도 4A에 나타난 바와 같이, PLS-DA 스코어 플롯은 명확한 클러스터링(clustering)을 보여주었으며, 가장 높은 순위의 2개의 PC가 데이터 집합 내의 전체 분산의 46.9%를 차지하는 것으로 나타났다. 특히, 전체 분산의 29.2%를 차지하는 첫 번째 주성분은 유기농 우유 및 일반 우유의 동위원소 특징을 분리하였다. PLS 구성요소 1에서, 가장 큰 기여 인자는 유기농 우유보다 일반 우유에서 δ13C지방 수준이 더 높았으며, δ13C미리스트산의 0.397 및 δ13C리놀레산의 0.395의 고유벡터로 각각 표시되었다 (도 4B). 또한, VIP 값은 변수가 투영에 기여하는 정도를 설명하며, 1 이상의 VIP 값은 일반적으로 모델에 중요한 변수를 식별하는 기준으로 사용된다. 따라서, 도 4C에 나타난 바와 같이 가장 중요한 δ13C미리스트산(VIP : 1.806),δ13C리놀레산(VIP : 1.796) 및 δ13C스테아르산(VIP : 1.572)을 포함하는 9가지 변수가 유기농 우유를 판별하는 유의한 동위원소 특징으로 관찰되었다.As shown in Figure 4A, the PLS-DA score plot showed clear clustering, with the highest ranked two PCs accounting for 46.9% of the total variance in the data set. In particular, the first major component, which accounts for 29.2% of total variance, isotope characterization of organic milk and general milk. In the PLS components 1, the largest contributing factor was the higher δ 13 C fatty acid levels in cow's milk than organic milk, were each represented by δ 13 C of 0.397 and δ 13 of myristic C linoleic 0.395 eigenvalues (Fig. 4B). Also, the VIP value describes the extent to which the variable contributes to the projection, and one or more VIP values are typically used as a reference to identify variables that are important to the model. Thus, as shown in FIG. 4C, the nine variables including the most important δ 13 C myristic acid (VIP: 1.806), δ 13 C linoleic acid (VIP: 1.796) and δ 13 C stearic acid It was observed as a significant isotopic feature to discriminate milk.

PLS가 데이터를 모델에 적극적으로 적용하여, 거의 항상 클래스가 분리되는 점수를 산출하며, 유효성 검증은 개발된 PLS 모델의 신뢰성 확보에 중요한 단계이다. 유의성을 추론하기 위한 비교 기준이나 임계값이 없음에도 불구하고, 품질평가 통계인 Q2는 일반적으로 교차 검증의 결과로 보고되며, 일반적으로, 0.5 임계값 보다 높은 Q2 값은 개발된 모델의 좋은 예측가능성을 의미한다. 도 4D에 나타난 바와 같이, 외부 검증에서 전체 데이터를 트레이닝 세트(training set; n = 19) 및 테스트 세트(test set; n = 5)로 나누었으며, 테스트 세트는 모델 성능 품질을 평가하는데 사용하였다. 본 발명에서 제안된 PLS-DA 모델은 좋은 성능을 보이는 것을 확인하였다 (R2X = 0.547 R2Y= 0.865 및 Q2 = 0.689). The PLS actively applies the data to the model, almost always separates the class, and the validation is an important step in securing the reliability of the developed PLS model. Although there is no comparison criterion or threshold for inferring significance, Q 2, which is a quality assessment statistic, is generally reported as a result of cross validation. Generally, a Q 2 value higher than the 0.5 threshold is good for the developed model It means predictability. As shown in FIG. 4D, in the external verification, the entire data was divided into a training set (n = 19) and a test set (n = 5), and the test set was used to evaluate the model performance quality. The PLS-DA model proposed in the present invention showed good performance (R 2 X = 0.547 R 2 Y = 0.865 and Q 2 = 0.689).

나아가, 본 발명은 (a) 계절별로 수득된 유기농 우유 또는 일반 우유 시료에서 지방산 또는 아미노산을 성분별로 수득하고, 성분별 탄소 안정동위원소비를 측정하는 단계;Further, the present invention relates to a method for preparing a milk product, comprising the steps of: (a) obtaining a fatty acid or an amino acid component by ingredient in an organic milk or a general milk sample obtained seasonally, and measuring a carbon stable isotope consumption per ingredient;

(b) 상기 성분별 탄소 안정동위원소비를 이용하여 하기 수학식 3에 따라 각각의 동위원소지수를 측정하는 단계;(b) measuring each isotope index according to the following equation (3) using carbon stable isotope consumption for each component;

[수학식 3]&Quot; (3) &quot;

δ13C성분별(‰)= [(R성분별/R표준시료) - 1]×1000δ 13 C per component (‰) = [(R component / R standard sample ) - 1] × 1000

상기 R성분별는 우유 시료의 지방산 또는 아미노산 성분별 탄소 안정동위원소비(13C성분별/12C성분별)이고, R표준시료는 국제표준 값(탄소 : VPDB(Vienna Pee Dee Belemnite)이다.The R- component is the carbon stable isotope consumption (by 13 C component / 12 C component ) of the fatty acid or amino acid component of the milk sample, and the R standard sample is the international standard value (carbon dioxide: Vienna Pee Dee Belemnite).

(c) 상기 동위원소지수를 잠재적구조예상 식별분석(partial least-squares discriminant analysis; PLS-DA)에 적용하여 표준 모델을 확립하는 단계; 및(c) establishing a standard model by applying the isotope index to a partial least-squares discriminant analysis (PLS-DA); And

(d) 미지의 우유 시료에서 지방산 또는 아미노산을 성분별로 수득한 후, 상기 (a) 및 (b) 단계를 수행하여 미지의 우유 시료에 대한 지방산 또는 아미노산 성분별 탄소 안정동위원소지수를 측정하고, 상기 (c) 단계의 표준 모델에 적용하여 미지의 우유 시료의 생산 계절을 판별하는 단계;(d) obtaining a fatty acid or amino acid component by component from an unknown milk sample, performing the steps (a) and (b) above to measure a carbon stable isotope index for an unknown milk sample by fatty acid or amino acid component, Determining a production season of an unknown milk sample by applying the standard model of step (c);

를 포함하는 성분별 안정동위원소 분석을 이용한 유기농 우유 또는 일반 우유의 생산 계절 판별 방법을 제공한다. The present invention provides a method for discriminating the production season of organic milk or general milk using the component-based stable isotope analysis.

본 발명에 있어서, 유기농 우유의 생산 계절 판별의 경우, 상기 (a) 단계의 지방산은 올레산, 팔미톨레산 및 이소-펜타데카논산으로 구성된 군에선 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있으며, 상기 (a) 단계의 아미노산은 발린, 트레오닌, 이소류신, 라이신, 글리신, 류신, 알라닌, 프롤린 및 글루탐산으로 구성된 군에선 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있다. In the present invention, in the case of production seasonal determination of organic milk, the fatty acid in step (a) may be at least one selected from the group consisting of oleic acid, palmitoleic acid and iso-pentadecanoic acid. ) Amino acid is at least one selected from the group consisting of valine, threonine, isoleucine, lysine, glycine, leucine, alanine, proline and glutamic acid.

본 발명에 있어서, 일반 우유의 생산 계절 판별의 경우, 상기 (a) 단계의 지방산은 팔미톨레산 또는 미리스트산인 것을 특징으로 할 수 있으며, 상기 (a) 단계의 아미노산은 트레오닌, 아스파르트산, 발린, 이소류신, 류신, 라이신, 및 프롤린으로 구성된 군에선 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있다. In the present invention, in the case of production seasonal determination of general milk, the fatty acid in step (a) may be palmitoleic acid or myristic acid. The amino acid of step (a) may be threonine, aspartic acid, valine , Isoleucine, leucine, lysine, and proline.

본 발명에 있어서, (c) 단계의 잠재적구조예상 식별분석(partial least-squares discriminant analysis; PLS-DA) 분석에 의한 품질 매개 변수 값은 유기농 우유의 경우, R2X = 0.678, R2Y= 0.990 및 Q2 = 0.954이며, 일반 우유의 경우, R2X = 0.683, R2Y= 0.929 및 Q2 = 0.791인 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, the quality parameter value by the partial least-squares discriminant analysis (PLS-DA) analysis of step (c) is R 2 X = 0.678 and R 2 Y = 0.990 and Q 2 = 0.954, and in the case of ordinary milk, R 2 X = 0.683, R 2 Y = 0.929 and Q 2 = 0.791.

본 발명의 또 다른 구체적인 실시예에 있어서, 본 발명의 PLS-DA 모델은 유기농 우유 및 일반 우유 시료 간에 비교적 명확한 분리를 보이는 것을 확인하였다 (도 5 및 도 6). PLS 구성요소 1은 유기농 우유 및 일반 우유의 샘플링 계절(4월/1월 및 7월/10월)의 분리에 유의한 영향을 미쳤으며, PLS 구성요소 2는 여름(7월) 및 가을(10월) 우유 샘플을 유기농 우유 또는 일반 우유로 효과적으로 분류하였다. 전반적으로, 개발된 PLS-DA 모델에서 R2X, R2Y 및 Q2 매개변수는 유기농 우유에서 각각 0.678, 0.990 및 0.954, 일반 우유에서 각각 0.683, 0.929 및 0.791으로 계산되었다. 특히, 발린 및 트레오닌의 δ13C 값은 유기농 우유 및 일반 우유의 명확한 계절 분리에 중요한 성분으로 확인되었다 (도 5 및 도 6, 유기농 우유 VIP 값 : δ13C발린 1.401, δ13C트레오닌 1.394; 일반 우유 VIP 값 : δ13C발린 1.450, δ13C트레오닌 1.551). In another specific embodiment of the present invention, the PLS-DA model of the present invention showed a relatively clear separation between organic milk and normal milk samples (FIGS. 5 and 6). PLS component 1 had a significant impact on the separation of the organic milk and general milk sampling seasons (April / January and July / October), while PLS component 2 had a significant effect on summer (July) and autumn Month) milk samples were effectively classified as organic milk or normal milk. Overall, the R 2 X, R 2 Y and Q 2 parameters in the developed PLS-DA model were 0.678, 0.990 and 0.954 for organic milk and 0.683, 0.929 and 0.791 for common milk, respectively. In particular, the δ 13 C values of valine and threonine have been identified as important components for clear seasonal separation of organic milk and common milk (Figures 5 and 6, VIP of organic milk: δ 13 C valine 1.401, δ 13 C threonine 1.394; Normal milk VIP value: δ 13 C valine 1.450, δ 13 C threonine 1.551).

도 5에 나타난 바와 같이, 유기농 우유의 생산 계절 판별의 경우, δ13C발린, δ13C트레오닌, δ13C이소류신, δ13C라이신, δ13C글리신, δ13C올레산, δ13C팔미톨레산, δ13C류신, δ13C알라닌, δ13C프롤린, δ13C글루탐산 및 δ13C이소-펜타테카논산의 VIP 값이 1 이상인 것을 확인하였으며, 도 6에 나타난 바와 같이, 일반 우유의 생산 계절 판별의 경우, δ13C트레오닌, δ13C아스파르트산, δ13C발린, δ13C이소류신, δ13C류신, δ13C라이신, δ13C팔미톨레산, δ13C미리스트산 및 δ13C프롤린의 VIP 값이 1 이상인 것을 확인하였다.As shown in Figure 5, in the case of the production season determination of organic milk, δ 13 C-valine, δ 13 C-threonine, δ 13 C-isoleucine, δ 13 C-lysine, δ 13 C glycine, δ 13 C Oleic acid, δ 13 C palmitate It was confirmed that the VIP value of tolestone , δ 13 C leucine , δ 13 C alanine , δ 13 C proline , δ 13 C glutamic acid and δ 13 C iso-pentatecanoic acid was 1 or more. As shown in FIG. 6, in the case of the production season determination, δ 13 C-threonine, δ 13 C-aspartic acid, δ 13 C-valine, δ 13 C-isoleucine, δ 13 C-leucine, δ 13 C-lysine, δ 13 C palmitoleic resan, δ 13 C myristic it was confirmed that the acid value of the VIP and the δ 13 C-proline 1 or more.

일반적으로, 유기농 우유 및 일반 우유를 판별하기 위해 주성분 분석(principal component analysis; PCA), 잠재적구조 예상 식별분석(PLS-DA), 직각의 잠재구조예상 식별분석(orthogonal projection to latent structure-discriminant analysis; OPLS-DA), 메타분석(meta analysis) 및 중복분석(redundancy analysis)이 사용되며, 클래스간 분산 비율을 최소화하고, 클래스 간 분산 비율을 최대화하는 감독된 패턴 인식 방법인 선형 판별 분석(linear discriminant analysis, LDA)은 유기농 밀의 판별능을 향상시키는 것으로 확인되었다 (Paolini, M.; Ziller, L. et al., J. Agric. Food Chem. 2015, 63, 5841-5850). In general, principal component analysis (PCA), potential structural identification analysis (PLS-DA), and orthogonal projection to latent structure-discriminant analysis (ANOVA) are used to identify organic milk and general milk. OPLS-DA, meta analysis, and redundancy analysis are used. In this paper, we propose a linear discriminant analysis (OCR) method, which is a supervised pattern recognition method that minimizes the ratio between classes and maximizes the ratio between classes. , LDA) were found to enhance the discriminating ability of organic wheat (Paolini, M .; Ziller, L. et al. , J. Agric. Food Chem., 2015, 63 , 5841-5850).

이전의 연구에서(Chung, I. M. et al., Food Chem., 261:112, 2018), 벌크 동위원소, 지방산 및 토코페놀 프로파일링 데이터를 기반으로 한 OPLS-DA 모델은 알파-리놀레산(α-linolenic acid ) 및 리놀레산(linolenic)(VIP 값> 1)과 같은 중요한 마커를 사용하여 유기농 우유 판별을 위한 우수한 모델 품질(Q2 = 0.969)을 나타내었으며, 봄 철을 제외하고 상대적으로 적합한 계절적 분리를 나타내었다. 그러나, 상기 모델은 유기농 우유(Q2 = 0.4863) 및 일반 우유(Q2 = 0.433)에서 계절적 판별에 대한 예측력이 약한 문제점이 있다.In an earlier study (Chung, IM et al. , Food Chem. , 261: 112, 2018), the OPLS-DA model based on bulk isotopes, fatty acids and tocopherol profiling data showed that alpha-linolenic (Q 2 = 0.969) for identifying organic milk using important markers such as acid and linolenic (VIP value> 1), and showed relatively good seasonal separation except spring iron . However, the model has a problem that the predictive power for seasonal discrimination is weak in organic milk (Q 2 = 0.4863) and general milk (Q 2 = 0.433).

본 발명의 지방산 및 아미노산 성분별 동위원소 분석을 통해 개발된 PLS-DA 모델은 유기농 우유(Q2 = 0.954) 및 일반 우유(Q2 = 0.791)의 계절적 분리를 명확히 구별하였다. δ13C발린 및 δ13C트레오닌 값(VIP 값> 1)은 우유 계절 판별의 가장 중요한 마커인 것을 확인하였다. The PLS-DA model developed through isotope analysis of fatty acids and amino acid components of the present invention clearly distinguished seasonal separation of organic milk (Q 2 = 0.954) and general milk (Q 2 = 0.791). δ 13 C valine and δ 13 C threonine value (VIP value> 1) were the most important markers of milk seasonal discrimination.

본 발명에서는 유기농 인증을 개선하기 위해, 우유 속에 포함된 지방산 및 아미노산의 성분별 δ13C 및 δ15N 분석을 수행하였으며, 리놀레산 및 미리스트산의 δ13C 값이 안정적인 연중 임계값(year-round threshold values)을 제공하는 것을 확인하였다. 또한, 잠재적구조예상 식별분석(PLS-DA)을 통해 효과적으로 유기농 우유를 판별하는 것을 확인하였다. 특히, 미리스트산, 리놀레산, 스테아르산, 올레산, 팔미톨레산, 류신, 메티오닌, 세린 및 페닐알라닌(phenylalanine)의 탄소 안정동위원소 값(VIP 값> 1)이 판별에 유용한 것을 확인하였으며, 개발된 PLS-DA 모델은 유기농 우유 인증 (Q2 = 0.689)뿐만 아니라, 유기농 우유 계절 분리 (Q2 = 0.954) 및 일반 우유 계절 분리 (Q2 = 0.791)에 대해 우수한 모델 성능을 나타내는 것을 확인하였다.In the present invention, δ 13 C and δ 15 N analyzes of fatty acids and amino acids contained in milk were performed to improve the organic certification, and the δ 13 C values of linoleic acid and myristic acid were compared with a stable year- round threshold values. In addition, a potential structural identification identification analysis (PLS-DA) confirmed the effective discrimination of organic milk. In particular, it was found that the carbon stable isotopic values (VIP value> 1) of myristic acid, linoleic acid, stearic acid, oleic acid, palmitoleic acid, leucine, methionine, serine and phenylalanine were useful for discrimination. -DA model showed good model performance for organic milk separation (Q 2 = 0.954) and general milk seasoning (Q 2 = 0.791) as well as organic milk certification (Q 2 = 0.689).

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are merely illustrative of the present invention and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these embodiments.

우유 벌크 안정동위원소 분석Stable isotope analysis of milk bulk

1-1 : 우유 시료 수집1-1: Milk sample collection

동일한 제조업체가 생산한 유기농 우유 및 일반 우유 (각각 2ℓ, n=3)는 2016년 4월, 7월 및 10월, 2017년 1월에 수집하였다. 청결, 균질화 및 저온 살균과 같은 모든 우유 생산 및 가공은 이전에 공지된 방법에 따라 수행하였다 (Molkentin, J. and Giesemann, A. Anal. Bioanal. Chem., 388:297, 2007; Chung, I. M. et al., Food Chem., 261:112, 2018). Organic milk and common milk (2 liters, n = 3, respectively) produced by the same manufacturer were collected in April, July, October, and January, 2016, All milk production and processing, such as cleanliness, homogenization and pasteurization, were performed according to previously known methods (Molkentin, J. and Giesemann, A. Anal. Bioanal. Chem. , 388 : 297, 2007; Chung, IM et al. , Food Chem. , 261: 112, 2018).

상기에서 수집한 유기농 우유는 한국에서 발행된 환경친화적 농어촌 수산업 및 유기농 식품의 관리 및 지원에 관한 법률에 따라 생산되었으며, 국제 유기운동 연맹(IFOAM)의 인증을 받았다. 또한, 유기농 우유 샘플은 소매 시장에서 판매되기 전에 한국 농산물 품질 관리원이 지정한 검사 기관의 인증을 받았다. The organic milk collected from the above was produced in accordance with the Law on the Management and Support of Environmentally Friendly Rural Fisheries and Organic Foods issued in Korea and was certified by the International Organic Movement Federation (IFOAM). In addition, organic milk samples were certified by an inspection agency designated by the Korean Agricultural Products Quality Management Authority before being sold in the retail market.

총 24개의 우유 샘플을 -70 ℃에서 동결한 다음, 지방산 및 아미노산 성분별 δ13C 및 δ15N 분석 전에 약 -40 ℃에서 동결건조 하였다. A total of 24 milk samples were frozen at -70 ° C and then lyophilized at about -40 ° C prior to δ 13 C and δ 15 N analysis by fatty acid and amino acid composition.

1-2 : 벌크 1-2: Bulk δδ 1313 CC  And δδ 1515 NN 분석 analysis

벌크 δ13C 및 δ15N 분석을 위해, 상기 실시예 1-1에서 수득한 동결 건조된 각각의 우유 시료(약 2mg)를 주석 캡슐(tin capsule; 3.5 mm × 17 mm, IVA Analysentechnik e.K., Dusseldorf, 독일)에 넣고, 동위원소 질량 분광계(isotope ratio mass spectrometry; IRMS, Isoprime Ltd., 스톡포드, 영국)와 결합된 원소분석기(elemental analysis; EA, Elementar Analysensysteme GmbH, 하나우, 독일)로 분석하였다. δ13C 및 δ15N 값은 국제 표준으로 1000분의 1(천분(‰))으로 표시되었고, 하기 수학식 1 및 수학식 2에 따라 동위원소지수(δ)를 측정하였다. For each of the bulk δ 13 C and δ 15 N analyzes, each lyophilized milk sample (about 2 mg) obtained in Example 1-1 was dissolved in a tin capsule (3.5 mm × 17 mm, IVA Analysentechnik eK, Dusseldorf , Germany) and analyzed with an elemental analysis (EA, Elementar Analysensysteme GmbH, Hanau, Germany) combined with isotope ratio mass spectrometry (IRMS, Isoprime Ltd., Stockford, UK) . The δ 13 C and δ 15 N values were expressed as one thousandth (‰) as an international standard, and the isotope index (δ) was measured according to the following equations (1) and (2)

[수학식 1][Equation 1]

δ13C벌크(‰)= [(R벌크/R표준시료) - 1]×100013 C bulk (‰) = [(R bulk / R standard sample ) - 1] × 1000

상기 R벌크는 우유 시료의 전체 탄소 안정동위원소비(13C벌크/12C벌크)이고, R표준시료는 국제표준 값(탄소 : VPDB(Vienna Pee Dee Belemnite)이다.The R bulk is the total carbon stable isotope consumption ( 13 C bulk / 12 C bulk ) of the milk sample and the R standard sample is the international standard value (carbon: VPDB (Vienna Pee Dee Belemnite).

[수학식 2]&Quot; (2) &quot;

δ15N벌크(‰)= [(R벌크/R표준시료) - 1]×1000δ 15 N bulk (‰) = [(R bulk / R standard sample ) - 1] × 1000

상기 R벌크는 우유 시료의 전체 질소 안정동위원소비(15N벌크/14N벌크)이고, R표준시료는 국제표준 값(질소 : 대기 N2 값)이다.The R bulk is the total nitrogen stable isotope consumption of the milk sample ( 15 N bulk / 14 N bulk ) and the R standard sample is the international standard value (nitrogen: atmospheric N 2 value).

통계분석은 SAS 소프트웨어(version 9.2; SAS Institute Inc., Cary, NC, 미국)를 사용하여 분석하였으며, 가장 유의미한 차이 테스트는 0.05 확률 수준에서 수행되었다. 국제 표준 물질 (IAEA-N1, IAEA-N2, IAEA-N3, USGS-40 또는 USGS-41)에 대해 이전에 교정된 실험실 표준물질(소 간, 나일론 5)의 δ13C 및 δ15N 값은, 소의 간에서는 -21.69 ‰ 및 7.72 ‰, 나일론 5에서는 -27.72 ‰ 및 -10.31 ‰으로 확인되었다. 본 발명에서 δ13C 및 δ15N 측정의 분석 정밀도는 실험실 기준 물질과 비교하여 ± 표준 편차의 형태로 ± 0.1 ‰ 이내로 확인되었다.Statistical analysis was performed using SAS software (version 9.2; SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) and the most significant difference test was performed at a 0.05 probability level. The δ 13 C and δ 15 N values of laboratory standards (small liver, nylon 5) previously calibrated against international reference materials (IAEA-N1, IAEA-N2, IAEA-N3, USGS-40 or USGS- , -21.69 ‰ and 7.72 ‰ in the liver of cattle, -27.72 ‰ and -10.31 ‰ in nylon 5, respectively. In the present invention, the analytical accuracy of the δ 13 C and δ 15 N measurements was confirmed to be within ± 0.1 ‰ in the form of ± standard deviation as compared with the laboratory reference material.

2016 ~ 2017 년 한국에서 수집된 유기농 우유 및 일반 우유의 벌크 δ13C 및 δ15N 값Bulk δ 13 C and δ 15 N values of organic milk and general milk collected in Korea between 2016 and 2017
유기농 우유Organic milk 일반 우유Plain milk
2016년 4월April 2016 2016년 7월July 2016 2016년 10월October 2016 2017년 1월January 2017 평균Average 2016년 4월April 2016 2016년 7월July 2016 2016년 10월October 2016 2017년 1월January 2017 평균Average δ13C벌크 δ 13 C bulk -22.26-22.26 -23.55-23.55 -22.50-22.50 -21.38-21.38 -22.43-22.43 -21.90-21.90 -22.19-22.19 -22.13-22.13 -21.91-21.91 -22.03-22.03 δ15N벌크 δ 15 N bulk 4.404.40 4.924.92 5.405.40 5.055.05 4.944.94 4.814.81 5.245.24 5.245.24 5.305.30 5.155.15

표 1에 나타난 바와 같이, δ13C벌크 및 δ15N벌크의 평균은 우유 유형, 샘플 수집 월 및 상호작용 효과(유형 X 월)에 의해 크게 영향을 받았다. 유기농 우유는 일반 우유보다 낮은 δ13C벌크 및 δ15N벌크 평균 값을 나타내었으며, 특히 2016년 7월에 수집된 여름철 우유는 δ13C벌크 값이 낮은 것으로 확인되었다. 반대로 2017년 1월 겨울부터 수집한 겨울철 우유의 δ13C벌크 값이 더 높게 나타나는 것을 확인하였다.As shown in Table 1, the average of δ 13 C bulk and δ 15 N bulk was significantly influenced by milk type, sample collection month and interaction effect (type X month). Organic milk showed lower δ 13 C bulk and δ 15 N bulk mean values than ordinary milk, and summer milk collected in July 2016 was found to have a low δ 13 C bulk value. On the contrary, it was confirmed that δ 13 C bulk value of winter milk collected from winter of January, 2017 is higher.

우유의 지방산 성분별 동위원소 분석Isotopic analysis of fatty acids in milk

2-1 : 화학물질 및 시약 준비2-1: Preparation of chemicals and reagents

써모 피셔 사이언티픽(Thermo Fisher Scientific, 미국)에서 ACS(american chemical society) 등급의 12.1M 염산 (HCl), 50vol% NaOH 및 HPLC 등급의 메탄올을 구입하여 산 가수 분해 및 유도체화에 사용하였다. 2,2-디메톡시프로판(2,2-Dimethoxypropane; DMP), 메틸 클로로포르메이트(methyl chloroformate), 피리딘(pyridine), 무수 황산나트륨(anhydrous Sodium sulfate), 및 트리에틸아민(triethylamine)은 시그마-알드리치(Sigma-Aldrich, 미국)에서 구입하였다.12.1 M hydrochloric acid (HCl), 50 vol% NaOH and HPLC grade methanol from ACS (American Chemical Society) grade were purchased from Thermo Fisher Scientific (USA) for acid hydrolysis and derivatization. 2,2-dimethoxypropane (DMP), methyl chloroformate, pyridine, anhydrous sodium sulfate, and triethylamine can be used in combination with Sigma-Aldrich (Sigma-Aldrich, USA).

아세틸 클로라이드(Acetyl chloride) 및 무수 에틸아세테이트(anhydrous ethyl acetate)는 아크로스 오가닉스(Acros Organics, 벨기에)에서 구입하였으며, 아세트 산무수물(acetic anhydride)은 알파 에이사(Alfa Aesar, 미국)에서 구입하였다. 황산(Sulfuric acid; H2SO4)은 대정 화학 물산(Daejung Chemical & Materials Co., Ltd., 한국)에서 구입하였으며, 벤젠(benzene) 및 헵탄(heptane)은 준세이(Junsei, 일본)에서 구입하였다. Acetyl chloride and anhydrous ethyl acetate were purchased from Acros Organics, Belgium, and acetic anhydride was purchased from Alfa Aesar, USA . Sulfuric acid (H2SO4) was purchased from Daejung Chemical & Materials Co., Ltd., Korea, and benzene and heptane were purchased from Junsei, Japan.

성분별 보정, 스케일 표준화 및 품질 보증에 사용되는 모든 내부 표준 및 화학 표준물질인 99%순도의 지방산 메틸 에스테르(fatty acid methyl esters; FA) 및 순도 98% 이상의 L-아미노산(amino acids; AAs)은 마트레야 엘엘씨(Matreya LLC, 미국), 스펙트럼 케미컬스(Spectrum Chemicals, 미국), 시그마-알드리치(Sigma-Aldrich, 미국) 또는 알파 에이사(Alfa Aesar, 미국)으로부터 구입하였다.All internal standards and chemical standards used in calibration, scale standardization and quality assurance are 99% pure fatty acid methyl esters (FA) and 98% pure L-amino acids (AAs) Were purchased from Matreya LLC (USA), Spectrum Chemicals (USA), Sigma-Aldrich (USA) or Alfa Aesar (USA).

2-2 : 지방산 성분별 δ2-2: δ by fatty acid component 1313 C 분석C analysis

우유 시료에서 지방산을 추출하여 공지된 방법에 따라 메틸에스테르(methyl esters; FAMEs)로 전환시켰다 (Chung, I. M., et al., Food Chemistry, 196:138, 2016). 먼저, 실시예 1-1에서 동결건조하여 준비한 으우 샘플Fatty acids were extracted from milk samples and converted to methyl esters (FAMEs) according to known methods (Chung, IM, et al. , Food Chemistry, 196: 138, 2016). First, the sample prepared by freeze-drying in Example 1-1

정밀하게 칭량한 50 mg의 우유 시료를 테프론-라인 캡 튜브(Teflon™cap tube)에 옮기고, 노나테카노익산(nonadecanoic acid, 0.2 mg; C19:0)을 내부 표준 물질로 첨가하였다. 그 다음, 지방 추출을 위해 헵탄(heptanes) 200 ㎕ 및 메틸화 시약( 메탄올 : 벤젠 : DMP : H2SO4, 39 : 20 : 5 : 2, v / v / v / v)을 상기 튜브에 첨가하고, 80 ℃의 항온수조에서 2시간 동안 부드럽게 진탕시켰다. 그 후, 생성된 상등액 (~300 ㎕)을 실온에서 냉각시킨 후, 약 45g에서 2 분간 원심분리한 다음, 밀폐 캡 GC 바이알(sealed-cap GC vial, 2 ㎖ 부피, OD x 길이 = 12 x 32 mm)로 옮겼다. FAME 변환 과정은 각 우유 시료마다 3회 수행하였으며, 총 900 ㎕의 상등액을 수득하였다.A precisely weighed 50 mg milk sample was transferred to a Teflon ™ cap tube and nonadecanoic acid (0.2 mg; C19: 0) was added as an internal standard. Then 200 μl of heptanes and methylation reagent (methanol: benzene: DMP: H 2 SO 4, 39: 20: 5: 2, v / v / v / v) were added to the tube for fat extraction, In a constant temperature bath for 2 hours. The resulting supernatant (~ 300 μl) was then cooled at room temperature and then centrifuged at about 45 g for 2 minutes and then passed through a sealed-cap GC vial (2 ml volume, OD x length = 12 x 32 mm). The FAME conversion procedure was performed three times for each milk sample, and a total of 900 占 퐇 of supernatant was obtained.

상기 수득한 상등액을 이용하여 지방산 δ13C 분석을 수행하였으며, 지방산 δ13C 분석은 GC-C-Ⅲ 연소 인터페이스(GC-C-Ⅲ combustion interface)를 통해 써모 MAT 253 질량 분석기(Thermo MAT 253 mass spectrometer)에 연결된 GC 가스 크로마토그래피(Agilent 6890 GC gas chromatograph)를 이용하여 수행하였다.It was performed to fatty acid δ 13 C analysis using the thus obtained supernatant, fatty acid δ 13 C analysis, GC-C-Ⅲ combustion interface (GC-C-Ⅲ combustion interface ) the Thermodynamic MAT 253 mass spectrometer (Thermo MAT 253 mass through gt; GC &lt; / RTI &gt; chromatography (Agilent 6890 GC gas chromatograph) coupled to a spectrometer.

교정된 내부 표준 물질(총 20 ㎍ C; C12:0)을 δ13C 및 전체 탄소 교정(calibration)에 사용하기 위해 각 시료, 품질관리 및 보증 표준 혼합물에 첨가하였다.The calibrated internal reference material (total 20 μg C; C12: 0) was added to each sample, quality control and assurance standards mixture for use in δ 13 C and total carbon calibration.

상기 우유 시료 상등액 1 ㎕을 비분할(splitless) 모드로 주입하고, 각 FAME를 SGE BP5 컬럼 (30 m 길이 × 0.25 ㎜ 외경, 0.25 ㎛ 막 두께)상에서 1.4 ㎖/분(min)의 일정한 유속으로 분리 하였다. 입구 온도는 280℃으로 설정하였으며, 초기 오븐 온도는 110℃로 설정하고, 1분 동안 유지한 다음, 4 ℃/분 에서 220 ℃로 증가시키고 10 ℃/분 에서 290 ℃로 증가시켜 10 분간 유지 하였다. 분리된 FAMEs는 980 ℃의 CuO/NiO 산화 반응기에서 정량적으로 이산화탄소(CO2)로 전환되었으며, 상기 가스는 내피온(Nafion) 건조기를 통과하여 건조되고, 동위원소 질량분광계(IRMS)에 노출되었다.1 μl of the milk sample supernatant was injected in a splitless mode and each FAME was separated on a SGE BP5 column (30 m length × 0.25 mm outer diameter, 0.25 μm film thickness) at a constant flow rate of 1.4 ml / min (min) Respectively. The inlet temperature was set at 280 DEG C, the initial oven temperature was set at 110 DEG C, held for 1 minute, then increased from 4 DEG C / min to 220 DEG C, increased from 10 DEG C / min to 290 DEG C, . The separated FAMEs were quantitatively converted to carbon dioxide (CO 2 ) in a CuO / NiO oxidation reactor at 980 ° C. and the gas was dried through a Nafion drier and exposed to an isotope mass spectrometer (IRMS).

측정된 δ13C 값은 시료 조성 및 임시 값을 기반으로 선택된 내부 기준 물질(C12 : 0)을 사용하여 먼저 보정한 다음, NIST(National Institute of Standard and Technology) 표준 물질(standard reference materials)에 대해 보정된 여러 FAME을 포함하는 실험실 표준물질을 사용하여 다시 보정하였다 (IAEA-600, USGS-40, USGS-41, USGS-42, USGS-43, USGS-61, USGS-64 및 USGS-65).The measured δ 13 C values were first calibrated using the internal reference material (C 12: 0) selected based on the sample composition and the temporary values, and then corrected for the standard reference materials of the National Institute of Standards and Technology (NIST) (IAEA-600, USGS-40, USGS-41, USGS-42, USGS-43, USGS-61, USGS-64 and USGS-65).

또한, FAME 변환에 사용된 메탄올의 탄소원 동위원소 값도 보정되어, 용존 유기 탄소(dissolved organic carbon; DOC)- IRMS에 의한 정확한 δ13C지방산 분석을 보장하였다 (Osburn, C. L., and St-Jean, G., Limnology and Oceanography: Methods, 5:296, 2007). 상기 FAME 변환에 사용 된 메탄올의 평균 δ13C 값은 -42.78 ± 0.10 ‰ (n = 4)로 분석되었다. 보정된 δ13C (FMIX 1 및 FMIX 2)를 포함하는 순수한 FAME로 구성된 두 가지 기준 혼합물을 시료와 함께 분석하였다. FMIX1은 δ13C 분석의 동위원소 보정에 사용되지만, FMIX2는 1 차 품질 평가 참조 자료로 사용되고 보정에는 관여하지 않았다. 반복 기준 물질(FMIX1 및 FMIX2) 측정 평균 표준편자는 모든 FAME에서 ± 0.5 ‰ 미만으로 나타났다. In addition, the carbon isotope values of methanol used in the FAME conversion were also corrected to ensure accurate δ13C fatty acid analysis by dissolved organic carbon (DOC) - IRMS (Osburn, CL, and St-Jean, G. , Limnology and Oceanography: Methods , 5: 296, 2007). The mean δ 13 C value of methanol used for the FAME conversion was -42.78 ± 0.10 ‰ (n = 4). Two reference mixtures consisting of pure FAME containing calibrated δ 13 C (FMIX 1 and FMIX 2) were analyzed with the samples. FMIX1 is used for isotope correction of the δ 13 C analysis, but FMIX 2 is used as the primary quality assessment reference and is not involved in calibration. Repeated reference material (FMIX1 and FMIX2) measurements Average standard deviation was less than ± 0.5 ‰ for all FAMEs.

δ13C 값은 국제 표준으로 1000분의 1(천분(‰))으로 표시되었고, 하기 수학식 3에 따라 동위원소지수(δ)를 측정하였다. The δ 13 C value was expressed in one thousandth (‰) as an international standard, and the isotope index (δ) was measured according to the following equation (3).

[수학식 3]&Quot; (3) &quot;

δ13C성분별(‰)= [(R성분별/R표준시료) - 1]×1000δ 13 C per component (‰) = [(R component / R standard sample ) - 1] × 1000

상기 R성분별는 우유 시료의 지방산 또는 아미노산 성분별 탄소 안정동위원소비(13C성분별/12C성분별)이고, R표준시료는 국제표준 값(탄소 : VPDB(Vienna Pee Dee Belemnite)이다.The R- component is the carbon stable isotope consumption (by 13 C component / 12 C component ) of the fatty acid or amino acid component of the milk sample, and the R standard sample is the international standard value (carbon dioxide: Vienna Pee Dee Belemnite).

통계분석은 SAS 소프트웨어(version 9.2; SAS Institute Inc., Cary, NC, 미국)를 사용하여 분석하였으며, 가장 유의미한 차이 테스트는 0.05 확률 수준에서 수행되었다.Statistical analysis was performed using SAS software (version 9.2; SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) and the most significant difference test was performed at a 0.05 probability level.

각 우유 시료에 따른 지방산 성분별 δ13C 값Δ 13 C values of fatty acids according to milk samples
유기농 우유Organic milk 일반 우유Plain milk
2016년
4월
2016
April
2016년
7월
2016
In July
2016년
10월
2016
October
2017년
01월
2017
Jan
평균Average 2016년
4월
2016
April
2016년
7월
2016
In July
2016년
10월
2016
October
2017년
1월
2017
January
평균Average
δ13C미리스트산 δ 13 C Myristic acid -28.24-28.24 -28.66-28.66 -28.44-28.44 -28.33-28.33 -28.42-28.42 -27.61-27.61 -27.40-27.40 -27.59-27.59 -27.90-27.90 -27.63-27.63 δ13C팔미트산 δ 13 C palmitic acid -29.90-29.90 -29.71-29.71 -30.06-30.06 -30.33-30.33 -30.00-30.00 29.8929.89 -29.73-29.73 -29.83-29.83 -30.16-30.16 -29.90-29.90 δ13 C팔미톨레산 δ 13 C palmitoleic acid -35.90-35.90 -34.67-34.67 -35.16-35.16 -36.71-36.71 -35.61-35.61 -35.18-35.18 -34.72-34.72 -34.32-34.32 -34.54-34.54 -34.69-34.69 δ13C스테아르산 δ 13 C stearic acid -33.30-33.30 -34.12-34.12 -33.96-33.96 -34.04-34.04 -33.85-33.85 -33.14-33.14 -32.21-32.21 -33.03-33.03 -32.87-32.87 -32.81-32.81 δ13C올레산-cis ? 13 C oleic acid-cis -33.26-33.26 -33.35-33.35 -33.51-33.51 -33.86-33.86 -33.50-33.50 -32.96-32.96 -32.13-32.13 -33.31-33.31 -32.84-32.84 -32.81-32.81 δ13C올레산-trans δ 13 C oleic acid-trans -37.13-37.13 -38.68-38.68 -38.05-38.05 -35.48-35.48 -37.13-37.13 -36.90-36.90 -35.61-35.61 -36.67-36.67 -36.18-36.18 -36.29-36.29 δ13C리놀레산 δ 13 C linoleic acid -34.33-34.33 -34.86-34.86 -34.45-34.45 -35.20-35.20 -34.71-34.71 -33.16-33.16 -32.32-32.32 -32.99-32.99 -33.26-33.26 -32.93-32.93 δ13C이소-펜타테카논산 δ 13 C iso-pentatecanone -35.24-35.24 -32.90-32.90 -34.51-34.51 -35.83-35.83 -34.62-34.62 -33.94-33.94 -33.73-33.73 -33.85-33.85 -34.19-34.19 -33.92-33.92

표 2에 나타난 바와 같이, 팔미트산(palmitic acid)을 제외한 모든 δ13C지방산 값은 일반 우유보다 유기농 우유에서 낮게 나타났다. 또한, 미리스트산(myristic acid) 및 스테아르산(stearic acid)을 제외하고 대부분의 δ13C지방산 값은 월별 변화가 관찰되었다. 특히, 2016년 7월에 수집된 우유의 δ13C지방산 값은 본 발명에서 조사된 다른 샘플링 개월 보다 약간 더 높은 값을 갖는 것으로 확인되었다. As shown in Table 2, all δ 13 C fatty acid values except for palmitic acid were lower in organic milk than in normal milk. In addition, except for myristic acid and stearic acid, most of the δ 13 C fatty acid values were observed on a monthly basis. In particular, the δ 13 C fatty acid values of milk collected in July 2016 were found to be slightly higher than the other sampling months investigated in the present invention.

또한, δ13C벌크 값과 비교했을 때, 본 발명에서 조사한 일반 우유 및 유기농 우유 둘다 모든 δ13C지방산에서 동위원소분획화가 관찰되었다. 통계적 유의성의 결여에도 불구하고, δ13C팔미트산을 제외하고 일반 우유보다 유기농 우유에서 동위원소 분획화가 더 높은 것으로 확인되었다 (도 1). 동위원소 분획화는 일반 우유의 δ13C미리스트산에서 최소 -5.6‰, 유기농 우유의 δ13C올레산에서 최대 14.7 ‰까지 발생한 것을 확인하였다. Also, when compared to the δ 13 C bulk value, isotope fractionation was observed in all δ 13 C fatty acids in both the general milk and the organic milk investigated in the present invention. Despite the lack of statistical significance, it was found that isotopic fractionation was higher in organic milk than normal milk, except for δ 13 C palmitic acid (Fig. 1). Isotope fractionation was observed to occur at a minimum of -5.6 ‰ in δ 13 C myristic acid of normal milk and up to 14.7 ‰ in δ 13 C oleic acid of organic milk.

우유의 아미노산 성분별 동위원소 분석Isotopic analysis of amino acids in milk

3-1 : 아미노산의 산 가수분해 및 유도체화 3-1: Acid hydrolysis and derivatization of amino acids

아미노산 성분별 탄소 안정동위원소 및 질소 안정동위원소 분석을 위한 시료는 공지된 방법에 따라 준비하였다 (Yarnes, C. T., and Herszage, J., Rapid Communications in Mass Spectrometry, 31:693, 2017).Samples for carbon stable isotope and nitrogen stable isotope analysis by amino acid composition were prepared according to known methods (Yarnes, CT, and Herszage, J., Rapid Communications in Mass Spectrometry, 31: 693, 2017).

간략하게, 상기 실시예 1-1에서 준비한 동결건조된 우유 시료는 산 가수분해를 통해 개별적인 아미노산을 수득하였다. 먼저, 붕규산 유리병에 분쇄된 우유(10 ㎎) 및 6M HCl(2 ㎖)을 첨가한 다음, 헤드스페이스(headspace)를 질소(N2)로 세척하여 밀봉한 후, 150 ℃의 오븐에 70 분 동안 두었다. 냉각 후, 산 가수분해물에 200 ㎕ 클로로포름을 처리하고, 유리병을 부드럽게 볼텍싱(vortexing)한 다음, 건조시키기 전 남아있는 지질 가용성 성분을 제거하기 위해 유기층을 제거하였다. 마지막으로 시료를 N2의 완만한 스트림(gentle stream)하의 60 ℃의 가열블록(heating block)에서 건조시켜 아미노산의 산 가수분해물을 준비하였다.Briefly, the lyophilized milk samples prepared in Example 1-1 obtained individual amino acids through acid hydrolysis. First, crushed milk (10 mg) and 6M HCl (2 ml) were added to a borosilicate glass bottle, and then the headspace was washed with nitrogen (N 2 ) and sealed. For a while. After cooling, the acid hydrolyzate was treated with 200 [mu] l chloroform, the vial was gently vortexed, and the organic layer was removed to remove the remaining lipid soluble components before drying. Finally, the sample was dried in a heating block at 60 ° C under a gentle stream of N 2 to prepare an acid hydrolyzate of the amino acid.

3-2 : 아미노산의 성분별 탄소 안정동위원소 측정을 위한 유도체화3-2: Derivatization for the determination of carbon stable isotopes by amino acid composition

아미노산 성분별 δ13C 분석을 위해, 상기 실시예 3-1에서 수득한 산 가수분해물을 메톡실카르보닐 메틸에스테르(methoxylcarbonyl methyl ester; MOC) 방법(Walsh, R. G., He, S., and Yarnes, C. T., Rapid Communications in Mass Spectrometry, 28: 96, 2014)으로 유도체화시켰다.For the amino acid components by δ 13 C analysis, the Examples 3-1 the acid hydrolyzate of methoxyl carbonyl methyl ester obtained in (methoxylcarbonyl methyl ester; MOC) method (Walsh, RG, He, S., and Yarnes, CT, Rapid Communications in Mass Spectrometry, 28 : 96, 2014).

먼저, 가수분해물과 아미노산 혼합물(총 10 μmol 미만)을 200 ㎕의 0.4 M HCl에 용해시켰다. 시료 메트릭스(sample matrix)에 관계없이 글루탐산의 2차 유도체화를 피하고, 정확한 성분별 동위원소 값을 결정하기 위해 낮은 pH (pH < 1)에서 수행하였다. 이어서, 350 ㎕의 고정된 인서트(fixed insert)를 가지는 GC 바이알에 상기 수득된 용액 100 ㎕, 내부 표준용액(임시 δ13C 아미노산 계산을 위한 L-노르루신(L-norleucine) 및 L-호모페닐알라닌(L-homophenylalanine)) 20 ㎕, 메탄올 50 ㎕ 및 피리틴 30 ㎕을 첨가하고, 부드럽게 볼텍싱하였다. 그 다음, 유도체화 시약(메틸 클로로포름산염; methyl chloroformate) 15㎕을 바이알에 첨가하고, 혼합물을 볼텍싱하여 실온에서 10분 동안 방치하였다. 그 후, 클로로포름 100 ㎕을 첨가하고, 혼합물을 볼텍싱하여 에멀젼을 수득하였다. 완전한 상분리가 이루어지면(일반적으로 5분 후), 유기층을 350 ㎕의 고정된 인서트(fixed insert)를 가지는 새로운 GC 바이알로 옮겼다 (유기층의 잔류 수분을 제거하기 위해 Na2SO4를 함유 함). δ13C 분석을 위한 메톡실카르보닐 메틸에스테르(methoxylcarbonyl methyl ester; MOC) 유도체는 시료 준비 후 하루 이내에 분석하였다.First, a mixture of hydrolyzate and amino acid (less than 10 μmol total) was dissolved in 200 μl of 0.4 M HCl. Regardless of the sample matrix, the secondary derivatization of glutamic acid was avoided and performed at low pH (pH <1) to determine the exact isotopic compositional values. Subsequently, 100 μl of the obtained solution was added to a GC vial having a fixed insert of 350 μl, an internal standard solution (L-norleucine and L-homophenylalanine for calculation of a temporary δ 13 C amino acid, (L-homophenylalanine)), 50 [mu] l of methanol and 30 [mu] l of pyridine, and vortexed gently. Then 15 유 of the derivatization reagent (methyl chloroformate) was added to the vial and the mixture was vortexed and left at room temperature for 10 minutes. Thereafter, 100 占 퐇 of chloroform was added, and the mixture was vortexed to obtain an emulsion. When complete phase separation (generally after 5 minutes) was achieved, the organic layer was transferred to a fresh GC vial with 350 μl of fixed insert (containing Na 2 SO 4 to remove residual moisture in the organic layer). Methoxylcarbonyl methyl ester (MOC) derivatives for δ13C analysis were analyzed within one day after sample preparation.

3-3: 아미노산의 성분별 질소 안정동위원소 측정을 위한 유도체화3-3: Derivatization for the determination of nitrogen stable isotope by amino acid composition

아미노산 성분별 δ15N 분석을 위해, 상기 실시예 3-1에서 수득한 산 가수분해물과 아미노산 혼합물(총 10 μmol 미만)을 N-아세틸 이소프로필 에스테르(N-acetyl isopropyl ester; NAIP) 방법으로(Yarnes, C. T., and Herszage, J., Rapid Communications in Mass Spectrometry, 31:693, 2017) 유도체화하였다. 먼저, 산 가수분해물에 상기와 같은 내부 표준용액 20 ㎕을 첨가하여 혼합한 다음, N2의 스트림(gentle stream)하에서 건조시켰다. 이어서, 반응 바이알에 얼음 위에서 준비된 1.85 M 산화이소프로판올(acidified isopropanol) 1 ㎖을 첨가한 다음, 100 ℃에서 한 시간 동안 가열하였다. 남아있는 이소프로판올은 40 ℃, N2 스트림 하에서 제거하고, 바이알에 250 ㎕의 클로로포름을 첨가한 후, 과도한 잔류 시약을 제거하기 위해 N2 하의 저온블록에서 건조시켰다. 부분 유도체를 아세트산 무수물(acetic anhydride), 트리메틸아민(trimethylamine) 및 아세톤(acetone)의 혼합물(1 ㎖; 1:2:5, v/v/v)로 60 ℃에서 10 분 동안 아세틸화시킨 다음, N2 스트림 하의 0 ℃ 저온블록에서 시약을 증발시켰다. 건조시킨 다음, 에틸아세테이트(ethyl acetate) 2 ㎖ 및 포화 수성 염화나트륨(saturated aqueous NaCl) 1 ㎖을 첨가하고, 혼합물을 볼텍싱하였다. 상을 분리시킨 후, 수성상을 제거하고, 유기상을 N2 스트림 하의 0 ℃ 저온블록에서 농축시켰다. 그 후, 바이알에 에틸아세테이트 100 ㎕을 첨가하고, 생성된 N-아세틸 아미노산 이소프로필 에스테르(N-acetyl amino acid isopropyl esters) 용액을 인서트가 있는 GC 바이알에 옮겼다. δ15N 분석을 위한 N-아세틸 이소프로필 에스테르(N-acetyl isopropyl ester; NAIP) 유도체는 시료 준비 후 하루 이내에 분석하였다.For analysis of δ 15 N for each amino acid component, the acid hydrolyzate obtained in Example 3-1 and an amino acid mixture (less than 10 μmol in total) were analyzed by N-acetyl isopropyl ester (NAIP) method Yarnes, CT, and Herszage, J., Rapid Communications in Mass Spectrometry, 31: 693, 2017). First, 20 μl of the internal standard solution as described above was added to the acid hydrolyzate, mixed, and then dried under a gentle stream of N 2 . Subsequently, 1 ml of 1.85 M acidified isopropanol prepared above on ice was added to the reaction vial and then heated at 100 ° C for one hour. The remaining isopropanol was removed under a N 2 stream at 40 ° C and 250 μl of chloroform was added to the vial followed by drying in a cold block under N 2 to remove excess residual reagent. The partial derivative was acetylated with a mixture of acetic anhydride, trimethylamine and acetone (1 ml; 1: 2: 5, v / v / v) N was evaporated reagent from the second stream under 0 ℃ cold block. After drying, 2 ml of ethyl acetate and 1 ml of saturated aqueous NaCl were added and the mixture was vortexed. After separating the phases, the aqueous phase was removed and the organic phase was concentrated in a 0 ° C cold block under an N 2 stream. Then, 100 μl of ethyl acetate was added to the vial, and the resulting solution of N-acetyl amino acid isopropyl esters was transferred to a GC vial with inserts. N-acetyl isopropyl ester (NAIP) derivatives for δ 15 N analysis were analyzed within one day after sample preparation.

3-4 : 아미노산 성분별 δ3-4: δ by amino acid component 1313 C 및 δC and? 1515 N 분석N analysis

아미노산 성분별 δ13C 및 δ15N의 분석은 GC 아이소링크 연소 인터페이스(GC IsoLink combustion interface; Thermo Electron Corp., 독일)를 통해 동위원소분석기(Delta V Advantage IRMS instrument)에 연결된 가스 크로마토그래피(Trace GC Ultra gas chromatograph)를 포함하는 써모 GC-C-IRMS 시스템(hermo GC-C-IRMS system)을 사용하여 수행하였다. Analysis of δ 13 C and δ 15 N by amino acid composition was done by gas chromatography (Trace) connected to a Delta V Advantage IRMS instrument via GC IsoLink combustion interface (Thermo Electron Corp., Germany) GC-C-IRMS system including a GC Ultra gas chromatograph.

크로마토그래피 분리후, 각 화합물은 이산화탄소 및 질소로 완전히 연소되어 동위원소분석기로 삽입되었다. CuO/NiO와이어를 포함하는 NiO 튜브로 구성된 연소 반응기(Thermo Scientific, PN 1255321)는 1000 ℃로 유지지하였다. 내피온(Nafion) 건조기로 수분을 제거한 다음, 분석대상 가스를 동위원소분석기에 적용하였다. δ15N 분석 동안 이온원(ion source)에 내에서 등압 간섭을 피하기 위해 액체 질소트랩을 사용하여 연소 후 캐리어 스트림에서 이산화탄소를 제거하였다. After chromatographic separation, each compound was completely burned with carbon dioxide and nitrogen and inserted into an isotope analyzer. A combustion reactor (Thermo Scientific, PN 1255321) composed of NiO tubes containing CuO / NiO wires was maintained at 1000 ° C. After removing moisture with a Nafion drier, the gas to be analyzed was applied to an isotope analyzer. To avoid isobaric interference in the ion source during δ 15N analysis, liquid nitrogen traps were used to remove carbon dioxide from the carrier stream after combustion.

MOC 유도체를 240 ℃에서 비분할(splitless) 모드(1 분)로 주입한 후, 모세관 컬럼(DB-23 capillary column; 길이 30 m, 0.25 mm OD, 필름두께 0.25 μm)에서 1.2 ㎖/분의 일정한 유속으로 분리하였다. 50 ℃ 초기 오븐 온도에서 2분간 유지, 15 ℃/분 속도로 120 ℃까지 상승, 2 ℃/분 속도로 175 ℃까지 상승, 5분간 유지, 2 ℃/분 속도로 195 ℃까지 상승, 8 ℃/분 속도로 250 ℃까지 상승시킨 후, 9분간 유지하였다.The MOC derivative was injected in a splitless mode (1 minute) at 240 DEG C and then injected into a capillary column (DB-23 capillary column, length 30 m, 0.25 mm OD, film thickness 0.25 m) Flow rate. The temperature was raised to 120 占 폚 at a rate of 15 占 폚 / min, the temperature was raised to 175 占 폚 at a rate of 2 占 폚 / min, maintained for 5 minutes, increased to 195 占 폚 at a rate of 2 占 폚 / The temperature was raised to 250 DEG C at a rate of minute, and the temperature was maintained for 9 minutes.

NAIP 유도체를 255 ℃에서 비분할(splitless) 모드(1 분)로 주입한 후, 컬럼(Agilent DB-1301 column (60 m 길이 × 0.25 mm ID, 1 μm 막두께)에서 1.2 ㎖/분의 일정한 유속으로 분리하였다. 70 ℃의 초기 오븐 온도에서 2분간 유지, 15 ℃/분 속도로 140 ℃까지 상승, 8 ℃/분 속도로 255 ℃까지 상승시킨 후, 40분간 유지하였다.The NAIP derivative was injected in a splitless mode (1 minute) at 255 DEG C and then passed through a column (Agilent DB-1301 column (60 m length x 0.25 mm ID, 1 μm film thickness) at a constant flow rate of 1.2 ml / Maintained at 70 DEG C for 2 minutes, raised to 140 DEG C at a rate of 15 DEG C / minute, increased to 255 DEG C at a rate of 8 DEG C / minute, and then held for 40 minutes.

획득한 동위원소 값의 교정 및 보정을 위해서 분석 중에 각 시료 피크의 임시 동위원소 값을 계산하였으며, 이를 위해 순수 표준 가스(pure reference gas, 이산화탄소 및 질소)를 먼저 사용하였다. 다음으로, 모든 아미노산 동위원소 값을 내부표준물질을 사용하여 조정하고, 표준화 혼합물의 알려진 동위원소 조성을 기준으로 재조정하였다. 표준화 및 품질평가 혼합물(UCD AA 1, 2, 3)은 보정된 δ13C 및 δ15N 값을 가지는 순수한 아미노산(알라닌, 아스파라긴산, 글루탐산, 글리신, 이소류신, 류신, 리신, 페닐알라닌, 프롤린 및 발린)으로 구성된다. 이들 혼합물은 개별 아미노산에 대한 δ15N 값의 범위를 포함하며, δ15N의 경우 -7.08 내지 +50.19 범위이고, δ13C의 경우 -44.88 내지 2.46 범위이다. 또한, 두 개의 천연 물질(고래수염(baleen) 및 어류근육(fish muscle))을 시료화 함께 분석하고, 보조 품질보증 물질로 사용하였다.To calibrate and calibrate the obtained isotope values, the temporal isotopic values of each sample peak were calculated during the analysis. For this purpose, pure reference gas (carbon dioxide and nitrogen) was used first. Next, all amino acid isotopic values were adjusted using an internal standard and readjusted based on the known isotopic composition of the normalized mixture. Standardization and quality assessment mixtures (UCD AA 1, 2, 3) contain pure amino acids (alanine, aspartic acid, glutamic acid, glycine, isoleucine, leucine, lysine, phenylalanine, proline and valine) with calibrated δ 13 C and δ 15 N values. . These mixtures contain a range of δ 15 N values for individual amino acids, ranging from -7.08 to +50.19 for δ 15 N and -44.88 to 2.46 for δ 13 C. In addition, two natural substances (baleen and fish muscle) were analyzed with sample and used as secondary quality assurance material.

품질관리(아미노산 혼합물; UCD AA 1, 2) 및 품질 평가 재료(아미노산 혼합물 UCD AA 3, 천연 재료(고래수염 및 어류근육))은 각 보정 단계에서 정확도와 정밀도를 모니터링 하였다. 표준화 및 품질 평가 혼합물은 원소분석기와 연계된 동위원소질량분석기(EA-IRMS)에 의해 개별적으로 보정된 순수 아미노산으로 구성된다. Quality control (amino acid mixture; UCD AA 1, 2) and quality assessment materials (amino acid mixture UCD AA 3, natural materials (whale and fish muscle)) were monitored for accuracy and precision at each calibration step. The standardization and quality assessment mixtures consist of purely calibrated pure amino acids by isotope mass spectrometry (EA-IRMS) in conjunction with an elemental analyzer.

EA-IRMS 결과는 IAEA-N1, IAEA-N2, IAEA-N3, USGS-40 및 USGS-41과 같은 미국 국립표준기술연구소(NIST, National Institute of Standards and Technology) 표준 물질에 대해 보정된 보조 표준물질을 사용하여 수득하였다. GC-C-IRMS 측정은 2회 반복하여 측정하였으며, 표준 편차가 예상 측정 오차(± 1 ‰)를 초과하는 경우 3회 반복 측정을 수행하였다. 동일한 특징으로 보정된 혼합물에 대해 수득한 결과를 토대로, QC / QA 물질의 평균 표준편차는 δ15N의 경우 ± 0.53이고 δ13C의 경우는 ± 0.54이다. 시료 반복 측정은 아미노산(시료 내) 및 시료(아미노산 내)간에 ± 1.25 ‰를 초과하지 않았다. The results of the EA-IRMS are based on the revised supplementary reference material for the National Institute of Standards and Technology (NIST) standards such as IAEA-N1, IAEA-N2, IAEA-N3, USGS-40 and USGS- Lt; / RTI &gt; The GC-C-IRMS measurement was repeated two times and three repeated measurements were performed when the standard deviation exceeded the expected measurement error (± 1 ‰). Based on the results obtained for the calibrated mixtures with the same characteristics, the mean standard deviation of QC / QA material is ± 0.53 for δ 15 N and ± 0.54 for δ 13 C. Sample repeat measurements did not exceed ± 1.25 ‰ between amino acids (in samples) and samples (in amino acids).

동위원소지수(δ)는 하기 수학식 3 및 수학식 4에 따라 측정하였다. The isotope index (?) Was measured according to the following equations (3) and (4).

[수학식 3]&Quot; (3) &quot;

δ13C성분별(‰)= [(R성분별/R표준시료) - 1]×1000δ 13 C per component (‰) = [(R component / R standard sample ) - 1] × 1000

상기 R성분별는 우유 시료의 지방산 또는 아미노산 성분별 탄소 안정동위원소비(13C성분별/12C성분별)이고, R표준시료는 국제표준 값(탄소 : VPDB(Vienna Pee Dee Belemnite)이다.The R- component is the carbon stable isotope consumption (by 13 C component / 12 C component ) of the fatty acid or amino acid component of the milk sample, and the R standard sample is the international standard value (carbon dioxide: Vienna Pee Dee Belemnite).

[수학식 4]&Quot; (4) &quot;

δ15N성분별(‰)= [(R성분별/R표준시료) - 1]×1000δ 15 N per component (‰) = [(R component / R standard sample ) - 1] × 1000

상기 R성분별는 우유 시료의 지방산 또는 아미노산 성분별 탄소 안정동위원소비(15N성분별/14N성분별)이고, R표준시료는 국제표준 값(질소 : 대기 N2 값)이다.The above R component is the carbon stable isotope consumption (by 15 N component / 14 N component ) of fatty acid or amino acid component of the milk sample, and the R standard sample is the international standard value (nitrogen: atmospheric N 2 value).

통계분석은 SAS 소프트웨어(version 9.2; SAS Institute Inc., Cary, NC, 미국)를 사용하여 분석하였으며, 가장 유의미한 차이 테스트는 0.05 확률 수준에서 수행되었다.Statistical analysis was performed using SAS software (version 9.2; SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) and the most significant difference test was performed at a 0.05 probability level.

각 우유 시료에 따른 아미노산 성분별 δ13C 값Δ 13 C values of amino acids according to milk samples
유기농 우유Organic milk 일반 우유Plain milk
2016년
4월
2016
April
2016년
7월
2016
In July
2016년
10월
2016
October
2017년
1월
2017
January
평균Average 2016년
4월
2016
April
2016년
7월
2016
In July
2016년
10월
2016
October
2017년
1월
2017
January
평균Average
δ13C알라닌 δ 13 C alanine -18.29-18.29 -23.30-23.30 -20.38-20.38 -15.74-15.74 -19.40-19.40 -18.60-18.60 -20.41-20.41 -19.27-19.27 -18.36-18.36 -19.16-19.16 δ13C아스파르트산 δ 13 C aspartic acid -18.35-18.35 -15.87-15.87 -16.06-16.06 -15.48-15.48 -16.44-16.44 -18.77-18.77 -14.73-14.73 -13.95-13.95 -18.48-18.48 -16.48-16.48 δ13C글루탐산 δ 13 C glutamic acid -18.44-18.44 -17.35-17.35 -15.57-15.57 -18.82-18.82 -17.55-17.55 -18.44-18.44 -15.67-15.67 -17.15-17.15 -18.14-18.14 -17.35-17.35 δ13C글리신 δ 13 C glycine -17.80-17.80 -18.25-18.25 -18.83-18.83 -14.19-14.19 -17.27-17.27 -16.48-16.48 -17.96-17.96 -17.21-17.21 -17.29-17.29 -17.23-17.23 δ13C이소류신 δ 13 C isoleucine -22.90-22.90 -24.76-24.76 -25.52-25.52 -23.06-23.06 -24.06-24.06 -22.48-22.48 -23.47-23.47 -24.48-24.48 -23.05-23.05 -23.37-23.37 δ13C류신 δ 13 C leucine -28.40-28.40 -30.50-30.50 -30.52-30.52 -29.02-29.02 -29.61-29.61 -27.52-27.52 -28.20-28.20 -29.00-29.00 -27.96-27.96 -28.17-28.17 δ13C라이신 [delta] 13 C lysine -16.92-16.92 -17.90-17.90 -19.65-19.65 -16.68-16.68 -17.79-17.79 -16.97-16.97 -17.51-17.51 -20.55-20.55 -17.35-17.35 -18.10-18.10 δ13C메티오닌 δ 13 C methionine -22.18-22.18 -21.55-21.55 -22.61-22.61 -21.92-21.92 -22.07-22.07 -20.99-20.99 -19.70-19.70 -22.16-22.16 -21.46-21.46 -21.08-21.08 δ13C페닐알라닌 δ 13 C phenylalanine -27.56-27.56 -26.97-26.97 -27.22-27.22 -27.47-27.47 -27.31-27.31 -26.61-26.61 -25.91-25.91 -27.10-27.10 -26.99-26.99 -26.65-26.65 δ13C프롤린 δ 13 C proline -18.66-18.66 -18.12-18.12 -18.31-18.31 -20.61-20.61 -18.93-18.93 -19.13-19.13 -16.37-16.37 -17.75-17.75 -18.82-18.82 -18.02-18.02 δ13C세린 δ 13 C serine -12.58-12.58 -14.31-14.31 -13.29-13.29 -12.17-12.17 -13.09-13.09 -12.27-12.27 -12.36-12.36 -12.34-12.34 -11.81-11.81 -12.20-12.20 δ13C트레오닌 δ 13 C threonine -24.82-24.82 -25.90-25.90 -27.71-27.71 -24.23-24.23 -25.67-25.67 -24.14-24.14 -25.68-25.68 -27.34-27.34 -24.25-24.25 -25.36-25.36 δ13C발린 δ 13 C valine -25.35-25.35 -27.46-27.46 -28.11-28.11 -24.96-24.96 -26.47-26.47 -24.75-24.75 -25.87-25.87 -27.18-27.18 -25.22-25.22 -25.75-25.75

각 우유 시료에 따른 아미노산 성분별 δ15N 값Δ 15 N values of amino acids according to milk samples
유기농 우유Organic milk 일반 우유Plain milk
2016년
4월
2016
April
2016년
7월
2016
In July
2016년
10월
2016
October
2017년
1월
2017
January
평균Average 2016년
4월
2016
April
2016년
7월
2016
In July
2016년.
10월
2016.
October
2017년.
1월
2017.
January
평균Average
δ15N알라닌 δ 15 N alanine 4.224.22 4.664.66 4.924.92 6.816.81 5.155.15 7.737.73 5.295.29 5.955.95 7.907.90 6.726.72 δ15N아스파르트산 δ 15 N aspartic acid 6.096.09 6.046.04 5.805.80 6.786.78 6.186.18 6.136.13 5.445.44 5.795.79 6.516.51 5.975.97 δ15N글루탐산 δ 15 N glutamic acid 7.957.95 7.967.96 7.887.88 8.798.79 8.148.14 7.997.99 7.857.85 8.308.30 8.288.28 8.118.11 δ15N글리신 δ 15 N glycine 5.925.92 5.255.25 4.954.95 7.547.54 5.915.91 8.658.65 5.105.10 6.046.04 7.957.95 6.946.94 δ15N이소류신 δ 15 N isoleucine 8.848.84 6.576.57 10.1010.10 9.379.37 8.728.72 7.707.70 9.649.64 10.0910.09 6.546.54 8.498.49 δ15N류신 δ 15 N leucine 4.944.94 3.373.37 4.294.29 4.424.42 4.264.26 5.055.05 3.923.92 4.664.66 4.984.98 4.654.65 δ15N라이신 ? 15 N lysine 2.322.32 2.232.23 2.282.28 5.485.48 3.083.08 2.952.95 2.422.42 2.292.29 2.532.53 2.552.55 δ15N메티오닌 δ 15 N methionine 0.490.49 -0.26-0.26 0.620.62 0.530.53 0.340.34 0.690.69 1.521.52 1.331.33 -0.05-0.05 0.870.87 δ15N페닐알라닌 δ 15 N phenylalanine 5.955.95 5.865.86 5.785.78 6.876.87 6.126.12 5.075.07 5.265.26 5.705.70 5.655.65 5.425.42 δ15N프롤린 δ 15 N proline 6.726.72 6.376.37 6.446.44 6.766.76 6.576.57 7.137.13 6.436.43 6.756.75 7.127.12 6.866.86 δ15N세린 δ 15 N serine 3.433.43 3.803.80 3.303.30 3.243.24 3.443.44 5.145.14 3.663.66 3.913.91 4.364.36 4.264.26 δ15N트레오닌 δ 15 N threonine -0.50-0.50 -0.6b -0.6 b -0.34-0.34 -1.16-1.16 -0.66-0.66 0.900.90 -0.77-0.77 0.160.16 0.040.04 0.080.08 δ13N발린 δ 13 N valine 8.218.21 6.916.91 8.198.19 9.309.30 8.158.15 8.228.22 7.117.11 7.117.11 8.438.43 7.727.72

표 3에 나타난 바와 같이, 이소류신, 류신, 메티오인, 페닐알라닌, 프롤린, 세린 및 발린의 δ13C아미노산 값은 유기농 우유에서보다 일반 우유에서 유의하게 높게 나타났으며, 페닐알라닌을 제외한 모든 δ13C아미노산 값은 월령 변화가 확인되었다. 상기 월령 변화 패턴은 개별적 아미노산에 따라 다양하게 나타났으며, 메티오닌 및 프롤린의 δ13C아미노산 값은 여름철 우유인 2016년 7월에 더 높게, 알라닌, 글리신 및 트레오닌의 δ13C아미노산 값은 겨울철 우유인 2017년 1월에 더 높게 나타나는 것을 확인하였다.As shown in Table 3, the δ 13 C amino acid values of isoleucine, leucine, methionine, phenylalanine, proline, serine, and valine were significantly higher in general milk than in organic milk, and all δ 13 C amino acids The value of the change in age was confirmed. The amino acid values of δ 13 C of methionine and proline were higher in summer milk in July 2016, δ 13 C amino acid values of alanine, glycine and threonine were higher in winter milk In January, 2017, which is the highest level in the world.

또한, 표 4에 나타난 바와 같이, 페닐알라닌, 세린 및 트레오닌을 제외한 모든 δ15N아미노산 값은 일반 우유 및 유기농 우유의 판별력이 부족한 것으로 확인되었다. 알라닌, 글루탐산, 글라이신, 류신, 라이신, 프롤린 및 발린의 δ15N아미노산 값은 현저한 월령 변화를 나타내었다. 다른 계절 우유의 샘플과 비교해서, 2017년 1월 수집한 겨울철 우유는 δ15N아미노산 값이 더 높게 나타났으며, 2016년 7월 수집한 여름철 우유는 δ15N아미노산 값이 낮게 나타났다. 상호작용 효과(유형 X 월)은 δ15N라이신에서만 관찰되었다. In addition, as shown in Table 4, all δ 15 N amino acid values except for phenylalanine, serine, and threonine were found to be insufficient for discriminating between normal milk and organic milk. The δ 15 N amino acid values of alanine, glutamic acid, glycine, leucine, lysine, proline and valine showed significant changes in age. Compared with other seasonal milk samples, winter milk samples collected in January 2017 showed higher δ 15 N amino acids , while summer milk samples collected in July 2016 showed lower δ 15 N amino acids . The interaction effect (type X month) was observed only in δ 15 N lysine .

한편, 도 1에 나타난 바와 같이, 아미노산의 동위원소 분획화는 아미노산에 따라 다양하게 나타났으며, δ15N아미노산 (-5.6 ‰ ~ 3.8 ‰)에 비해 δ13C아미노산 (-7.2 ‰ ~ 9.8 ‰)에서 가장 큰 변화도를 보이는 것을 확인하였다. 상기 분획화 효과는 대부분의 아미노산이 일반 우유보다 유기농 우유에서 더 높게 나타났으며, 이소류신, 라이신, 메티오닌, 세린 및 발린의 δ13C 값은 δ15N 값과 반대로 나타났다.On the other hand, as shown in Fig. 1, the isotope fractionation of amino acids varied depending on the amino acids . Compared with δ 15 N amino acids (-5.6 ‰ to 3.8 ‰), δ 13 C amino acids (-7.2 ‰ to 9.8 ‰ ) Showed the greatest change. The fractionation effect showed that most of the amino acids were higher in organic milk than in normal milk, and the δ 13 C values of isoleucine, lysine, methionine, serine and valine were opposite to δ 15 N values.

유기농 우유 및 일반 우유 샘플에서 분명한 월별 δ13C지방산 및 δ13C아미노산 변화 패턴이 관찰되지 않았다. 그러나, 유기농 우유 및 일반 우유의 미리스트산, 스테아르산, 올레산 및 리놀레산의 δ13C 값 차이는 다른 계절과 비교하여 여름철 우유(2016년 7월)에서 더 높은 것을 확인되었다. No clear monthly δ 13 C fatty acid and δ 13 C amino acid change patterns were observed in organic milk and normal milk samples. However, the difference in δ 13 C values of myristic acid, stearic acid, oleic acid and linoleic acid in organic and general milk was found to be higher in summer milk (July 2016) compared to other seasons.

도 2는 유기농 우유 및 일반 우유에서 δ13C와 δ15N의 대표적인 시간분해(time-resolved) 비교를 나타낸 것으로, 본 발명자들의 이전의 연구 결과와 유사하게 우유의 벌크 동위원소 데이터 분석은 일년 내내 유기농 우유 인증을 위한 단일 임계값을 제공하지 않았다. Figure 2 shows a representative time-resolved comparison of δ 13 C and δ 15 N in organic and general milk, and similar to previous studies by the present inventors, bulk isotope data analysis of milk was conducted throughout the year But did not provide a single threshold for organic milk certification.

하지만, 도 2A 및 2B에 나타난 바와 같이, δ13C리놀레산은 약 -33.5 ‰의 임계값을 나타내었으며, δ13C미리스트산은 약 -28 ‰의 임계값을 보이는 것을 확인하였으며, 계절에 상관없이 유기농 우유 및 일반 우유의 구별을 분명히 하는 것을 확인하였다. 즉, 리놀레산의 동위원소 지수(δ13C리놀레산)가 -31.5 내지 -33.5‰ 이거나, 미리스트산의 동위원소 지수(δ13C미리스트산)가 -27.0 내지 -28.0‰이면, 유기농 우유로 판별할 수 있음을 확인하였다. However, as shown in Figures 2A and 2B, δ 13 C linoleic exhibited a threshold value of approximately -33.5 ‰, δ 13 C myristate was confirmed that the visible threshold of about -28 ‰, any season , It was confirmed that it clearly distinguished organic milk and general milk. That is, if the isotope index of linoleic acid (隆13 C linoleic acid ) is -31.5 to -33.5 ‰, or the isotopic index of myristic acid (δ 13 C myristic acid ) is -27.0 to -28.0 ‰, .

또한, δ13C류신은 유기농 우유 및 일반 우유 사이의 시간 의존적 구별을 나타내었으나, 이들 변수를 사용하여 유기농 우유 인증에 대한 연중 임계값을 설정하는 것은 불가능하였으며(도 2C), δ13C스테아르산은 2016년 4월을 제외하고 유기농 우유의 판별이 가능한 것을 확인하였다 (도 2D). 이소류신 및 발린의 δ13C 값은 년 4월부터 2016년 10월 까지 유기농 우유 판별이 가능하였지만, 2017년 1월에 수집한 우유에는 적용할 수 없는 것을 확인하였다 (표 3, 도 2E 및 도 2F).In addition, although δ 13 C leucine showed a time-dependent discrimination between organic milk and normal milk, it was not possible to set annual thresholds for organic milk certification using these parameters (Fig. 2C), δ 13 C stearic acid Confirmed that organic milk could be discriminated except for April 2016 (Fig. 2D). The δ 13 C values of isoleucine and valine were found to be acceptable for milk collected in January 2017, although organic milk identification was possible from April to October 2016 (see Table 3, Figure 2E and Figure 2F ).

다변량 통계 분석을 통한 우유 판별Milk determination by multivariate statistical analysis

4-1 : 피어슨 상관관계 및 계층적 클러스터링 분석4-1: Pearson correlation and hierarchical clustering analysis

지방산 및 아미노산 성분별 탄소/질소 안정동위원소비에 대한 클러스터는 피어슨 상관관계(Pearson correlations) 및 계층적 클러스터링 분석(hierarchical clustering analysis; HCA)을 기반으로 확인하였다.Clusters for carbon / nitrogen isotope consumption by fatty acid and amino acid components were identified based on Pearson correlations and hierarchical clustering analysis (HCA).

도 3은 유기농 우유 및 일반 우유 시료의 벌크 및 아미노산 또는 지방산 성분별 δ13C 값 및 δ15N 값을 기반으로 하는 상관 행렬 및 계측정 클러스터링 분석(Correlation matrix and hierarchical clustering analysis ; HCA) 데이터로, 각 사각형은 한 쌍의 화합물에 대한 피어슨 상관 계수(Pearson's correlation coefficient)를 나타내며, 상관 계수의 값은 눈금에 표시된 바와 같이 녹색 또는 적색의 강도를 나타낸다.Figure 3 is a correlation matrix and hierarchical clustering analysis (HCA) data based on δ 13 C values and δ 15 N values for bulk and amino acid or fatty acid components of organic milk and general milk samples, Each quadrangle represents a Pearson's correlation coefficient for a pair of compounds, and the value of the correlation coefficient represents the intensity of green or red as indicated in the scale.

도 3에 나타난 바와 같이, 그룹 A는 모든 δ13C지방산(올레산 제외), δ15N벌크 및 아스파트산, 메티오닌, 페닐알라닌, 글루탐산 및 프롤린의 δ13C아미노산 값을 포함하였다. 그룹 B는 이소류신, 메티오닌 및 페닐알라닌의 δ15N아미노산 값 만을 포함한 반면, 그룹 C는 주로 δ13C아미노산, δ15N아미노산 및 δ13C벌크 값을 포함하였다. δ13C벌크 값은 δ13C올레산 값(r = 0.77; P < 0.0001) 및 δ13C알라닌 값(r = 0.92; P < 0.0001)과 높은 상관관계를 나타냈었으며, 라이신, 류신 및 발린의 δ15N 값(r = 0.51; P < 0.05)과 적당한 상관관계를 나타내었다. 대조적으로, δ15N 값은 다른 성분별 원소동위원소 값과 약한 상관관계를 나타냈다. δ15N벌크 값은 δ13C팔미톨레산 값(r = 0.42; P <0.05) 및 이소류신, 라이신, 트레오닌 및 발린의 δ13C 값(r = 0.51; P < 0.05)과 상관관계를 나타내었다.As shown in Figure 3, Group A contained the δ 13 C amino acid values of all δ 13 C fatty acids (excluding oleic acid), δ 15 N bulk and aspartic acid, methionine, phenylalanine, glutamate and proline. Group B contained only δ 15 N amino acid values of isoleucine, methionine, and phenylalanine, while Group C contained mainly δ 13 C amino acids , δ 15 N amino acids and δ 13 C bulk values. δ 13 C bulk value of δ 13 C oleic acid values (r = 0.77; P <0.0001 ) and the δ 13 C-alanine values (r = 0.92; P <0.0001 ) was the naeteot appear to be highly correlated, lysine, leucine and the valine δ 15 N values (r = 0.51; P <0.05), respectively. In contrast, the value of δ 15 N showed a weak correlation with the elemental isotopic values of other components. The δ 15 N bulk values correlated with δ 13 C palmitoleic acid values (r = 0.42; P <0.05) and δ 13 C values of isoleucine, lysine, threonine and valine (r = 0.51; P <0.05) .

지방산 및 아미노산의 성분별 동위원소의 경우, 미리스트산, 스테아르산 및 리놀레산의 δ13C 값은 서로 유의한 상관관계를 나타내었으며(r> 0.86; P <0.0001), δ13C발린 및 δ13C이소류신(r = 0.98; P < 0.0001), δ13C이소류신 및 δ13C류신 (r = 0.89; P < 0.0001),δ15N트레오닌 및 δ15N세린 (r = 0.90; P < 0.0001) 사이도 서로 강한 양의 상관관계를 나타내었다.In the isotopes of fatty acids and amino acids, δ 13 C values of myristic acid, stearic acid and linoleic acid were significantly correlated (r>0.86; P <0.0001), δ 13 C valine and δ 13 C isoleucine ( r = 0.98; P <0.0001), δ 13 C isoleucine and δ 13 C leucine ( r = 0.89; P <0.0001), δ 15 N threonine and δ 15 N serine ( r = 0.90; P < Were strongly correlated with each other.

δ13C 아스파트산은 이소류신, 류신, 라이신, 트레오닌 및 발린의 δ13C 값과 음의 상관관계를 나타내었으며(r≤ -0.57; P <0.05), δ13C페닐알라닌은 δ13C올레산을 제외한 모든 δ13C지방산 값과 음의 상관관계를 나타냈다 (r ≤ -0.66; P <0.05). 지방산 및 아미노산 성분별 동위원소 값 사이의 상관관계는 다음과 같다 : δ 13 C aspartate showed a negative correlation with the δ 13 C values of isoleucine, leucine, lysine, threonine and valine (r ≤ -0.57; P <0.05), while δ 13 C phenylalanine showed δ 13 C oleic acid except showed a correlation of all the δ 13 C fatty acid value and a negative (r ≤ -0.66; P <0.05 ). The correlation between isotopic values for fatty acids and amino acid components is as follows:

δ13CiC15:0(이소-펜타테카논산) 및 δ13C알라닌 (r = -0.79; P < 0.0001); δ 13 C iC15: 0 (iso-penta teka acid) and δ 13 C-alanine (r = -0.79; P <0.0001 );

δ13C올레산 및δ13C세린 (r = 0.76; P < 0.0001); ? 13 C oleic acid and? 13 C serine ( r = 0.76; P <0.0001);

δ13C글리신 및 δ15N라이신 (r = 0.70; P < 0.0001); ? 13 C glycine and? 15 N lysine ( r = 0.70; P <0.0001);

δ13C프롤린 및 δ15N라이신15N발린 (r = -0.63; P < 0.01).δ 13 C proline and δ 15 N lysine / δ 15 N valine ( r = -0.63; P <0.01).

4-2 : 적재적구조예상 식별분석(partial least-squares discriminant analysis; PLS-DA)을 이용한 우유 판별4-2: Milk discrimination using partial least-squares discriminant analysis (PLS-DA)

본 발명에서는 상기 실시예 2 및 3의 우유 지방산 및 아미노산 성분별 안정동위원소비 측정 값을 잠재적구조예상 식별분석(partial least-squares discriminant analysis; PLS-DA)에 적용하였다. PLS-DA 분석은 통계 분석 프로그램 SIMCA-P(version 13.0; Umetrics, Umea, Sweden)를 이용하여 수행하였으며, 동위원소 데이터 그룹간의 유사성/비유사성을 결정했다. 분석 전에 데이터 파일은 단위분산 스케일링으로 조정되었다. 대부분의 δ15N아미노산 값은 판별력이 낮기 때문에(표 4), 본 발명에서는 δ15N아미노산 값은 PLS-DA 모델 개발에 사용하지 않았다. In the present invention, stable isotope consumption measured by milk fatty acid and amino acid components of Examples 2 and 3 was applied to partial least-squares discriminant analysis (PLS-DA). The PLS-DA analysis was performed using the statistical analysis program SIMCA-P (version 13.0; Umetrics, Umea, Sweden) and the similarities / dissimilarities between the isotope data groups were determined. Before analysis, the data file was scaled by unit variance scaling. Since most of the δ 15 N amino acid values are low (Table 4), δ 15 N amino acid values were not used in the development of the PLS-DA model in the present invention.

도 4A에 나타난 바와 같이, PLS-DA 스코어 플롯은 명확한 클러스터링(clustering)을 보여주었으며, 가장 높은 순위의 2개의 PC가 데이터 집합 내의 전체 분산의 46.9%를 차지하는 것으로 나타났다. 특히, 전체 분산의 29.2%를 차지하는 첫 번째 주성분은 유기농 우유 및 일반 우유의 동위원소 특징을 분리하였다. PLS 구성요소 1에서, 가장 큰 기여 인자는 유기농 우유보다 일반 우유에서 δ13C지방산 수준이 더 높았으며, δ13C미리스트산의 0.397 및 δ13C리놀레산의 0.395의 고유벡터로 각각 표시되었다 (도 4B). As shown in Figure 4A, the PLS-DA score plot showed clear clustering, with the highest ranked two PCs accounting for 46.9% of the total variance in the data set. In particular, the first major component, which accounts for 29.2% of total variance, isotope characterization of organic milk and general milk. In the PLS components 1, was the show great contribution factor was the higher δ 13 C fatty acid levels in cow's milk than organic milk, δ 13 C respectively of 0.397 and δ 13 of myristic C linoleic 0.395 Unique Vector ( 4B).

또한, VIP 값은 변수가 투영에 기여하는 정도를 설명하며, 1 이상의 VIP 값은 일반적으로 모델에 중요한 변수를 식별하는 기준으로 사용된다. 따라서, 도 4C 에 나타난 바와 같이 미리스트산(myristic acid), 리놀레산(linoleic acid), 스테아르산(stearic acid), 올레산(oleic acid), 팔미톨레산(palmitoleic acid), 류신(Leucine), 메티오닌(methionine), 세린(serine) 및 페닐알라닌(phenylalanine)의 δ13C에 대한 VIP 값이 1 이상인 것으로 나타났으며, 그 중 δ13C미리스트산(VIP : 1.806),δ13C리놀레산(VIP : 1.796) 및 δ13C스테아르산(VIP : 1.572)이 유기농 우유를 판별하는 중요한 동위원소 특징으로 관찰되었다.Also, the VIP value describes the extent to which the variable contributes to the projection, and one or more VIP values are typically used as a reference to identify variables that are important to the model. Therefore, as shown in FIG. 4C, the myristic acid, the linoleic acid, the stearic acid, the oleic acid, the palmitoleic acid, the leucine, the methionine methionine), serine (serine) and was found to be greater than the VIP value for δ 13 C of phenylalanine (phenylalanine) 1, those of δ 13 C myristate (VIP: 1.806), δ 13 C linoleic acid (VIP: 1.796 ) And δ 13 C stearic acid (VIP: 1.572) were observed as important isotopic features in discriminating organic milk.

도 4D에 나타난 바와 같이, 외부 검증에서 전체 데이터를 트레이닝 세트(training set; n = 19) 및 테스트 세트(test set; n = 5)로 나누었으며, 테스트 세트는 모델 성능 품질을 평가하는데 사용하였다. 본 발명에서 제안된 PLS-DA 모델은 좋은 성능을 보이는 것을 확인하였다 (R2X = 0.547 R2Y= 0.865 및 Q2 = 0.689). As shown in FIG. 4D, in the external verification, the entire data was divided into a training set (n = 19) and a test set (n = 5), and the test set was used to evaluate the model performance quality. The PLS-DA model proposed in the present invention showed good performance (R 2 X = 0.547 R 2 Y = 0.865 and Q 2 = 0.689).

또한, 도 5 및 도 6에 나타난 바와 같이, 본 발명의 PLS-DA 모델은 유기농 우유 및 일반 우유 시료 간에 비교적 명확한 분리를 보이는 것을 확인하였다. In addition, as shown in FIGS. 5 and 6, the PLS-DA model of the present invention showed a relatively clear separation between organic milk and normal milk samples.

PLS 구성요소 1은 유기농 우유 및 일반 우유의 샘플링 계절(4월/1월 및 7월/10월)의 분리에 유의한 영향을 미쳤으며, PLS 구성요소 2는 여름(7월) 및 가을(10월) 우유 샘플을 유기농 우유 또는 일반 우유로 효과적으로 분류하였다. PLS component 1 had a significant impact on the separation of the organic milk and general milk sampling seasons (April / January and July / October), while PLS component 2 had a significant effect on summer (July) and autumn Month) milk samples were effectively classified as organic milk or normal milk.

전반적으로, 개발된 PLS-DA 모델에서 R2X, R2Y 및 Q2 매개변수는 유기농 우유에서 각각 0.678, 0.990 및 0.954, 일반 우유에서 각각 0.683, 0.929 및 0.791으로 계산되었다. 특히, 발린 및 트레오닌의 δ13C 값은 유기농 우유 및 일반 우유의 명확한 계절 분리에 중요한 성분으로 확인되었다 (도 5 및 도 6, 유기농 우유 VIP 값 : δ13C발린 1.401, δ13C트레오닌 1.394; 일반 우유 VIP 값 : δ13C발린 1.450, δ13C트레오닌 1.551). Overall, the R 2 X, R 2 Y and Q 2 parameters in the developed PLS-DA model were 0.678, 0.990 and 0.954 for organic milk and 0.683, 0.929 and 0.791 for common milk, respectively. In particular, the δ 13 C values of valine and threonine have been identified as important components for clear seasonal separation of organic milk and common milk (Figures 5 and 6, VIP of organic milk: δ 13 C valine 1.401, δ 13 C threonine 1.394; General milk VIP values: δ 13 C valine 1.450, δ 13 C threonine 1.551).

도 5에 나타난 바와 같이, 유기농 우유의 생산 계절 판별의 경우, δ13C발린, δ13C트레오닌, δ13C이소류신, δ13C라이신, δ13C글리신, δ13C올레산, δ13C팔미톨레산, δ13C류신, δ13C알라닌, δ13C프롤린, δ13C글루탐산 및 δ13C이소-펜타테카논산의 VIP 값이 1 이상인 것을 확인하였으며, 도 6에 나타난 바와 같이, 일반 우유의 생산 계절 판별의 경우, δ13C트레오닌, δ13C아스파르트산, δ13C발린, δ13C이소류신, δ13C류신, δ13C라이신, δ13C팔미톨레산, δ13C미리스트산 및 δ13C프롤린의 VIP 값이 1 이상인 것을 확인하였다.As shown in Figure 5, in the case of the production season determination of organic milk, δ 13 C-valine, δ 13 C-threonine, δ 13 C-isoleucine, δ 13 C-lysine, δ 13 C glycine, δ 13 C Oleic acid, δ 13 C palmitate It was confirmed that the VIP value of tolestone , δ 13 C leucine , δ 13 C alanine , δ 13 C proline , δ 13 C glutamic acid and δ 13 C iso-pentatecanoic acid was 1 or more. As shown in FIG. 6, in the case of the production season determination, δ 13 C-threonine, δ 13 C-aspartic acid, δ 13 C-valine, δ 13 C-isoleucine, δ 13 C-leucine, δ 13 C-lysine, δ 13 C palmitoleic resan, δ 13 C myristic it was confirmed that the acid value of the VIP and the δ 13 C-proline 1 or more.

Claims (12)

(a) 우유의 시료에서 리놀레산(linoleic acid)을 수득하고, 탄소 안정동위원소비를 측정하는 단계;
(b) 상기 리놀레산의 탄소 안정동위원소비를 이용하여 하기 수학식 3에 따라 각각의 동위원소지수를 측정하는 단계; 및
[수학식 3]
δ13C성분별(‰[(R성분별/R표준시료) - 1]×1000
상기 R성분별은 우유 시료의 지방산 또는 아미노산 성분별 탄소 안정동위원소비(13C성분별/12C성분별)이고, R표준시료는 국제표준 값(탄소 : VPDB(Vienna Pee Dee Belemnite)이다.
(c) 리놀레산의 동위원소 지수(δ13C리놀레산)가 -31.5 내지 -33.5이면, 유기농 우유로 판별하는 단계;
를 포함하는 유기농 우유 및 일반 우유의 판별 방법.
(a) obtaining linoleic acid in a sample of milk and measuring carbon stable isotope consumption;
(b) measuring each isotope index according to Equation (3) using carbon stable isotope consumption of the linoleic acid; And
&Quot; (3) &quot;
δ 13 C Component (‰ [(R component / R standard sample ) - 1] × 1000
The above R component is carbon stable isotope consumption (by 13 C component / 12 C component ) of fatty acid or amino acid component of milk sample, and R standard sample is Vienna Pee Dee Belemnite (carbon standard: VPDB).
(c) If the isotope index of linoleic acid (delta 13 C linoleic acid ) is -31.5 to -33.5, discrimination is made with organic milk;
&Lt; / RTI &gt;
(a) 판정이 완료된 유기농 우유 및 일반 우유 시료에서 지방산 또는 아미노산을 성분별로 수득하고, 성분별 탄소 안정동위원소비를 측정하는 단계;
(b) 상기 성분별 탄소 안정동위원소비를 이용하여 하기 수학식 3에 따라 각각의 동위원소지수를 측정하는 단계;
[수학식 3]
δ13C성분별(‰)= [(R성분별/R표준시료) - 1]×1000
상기 R성분별는 우유 시료의 지방산 또는 아미노산 성분별 탄소 안정동위원소비(13C성분별/12C성분별)이고, R표준시료는 국제표준 값(탄소 : VPDB(Vienna Pee Dee Belemnite)이다.
(c) 상기 동위원소지수를 잠재적구조예상 식별분석(partial least-squares discriminant analysis; PLS-DA)에 적용하여 표준 모델을 확립하는 단계; 및
(d) 미지의 우유 시료에서 지방산 또는 아미노산을 성분별로 수득한 후, 상기 (a) 및 (b) 단계를 수행하여 미지의 우유 시료에 대한 지방산 또는 아미노산 성분별 탄소 안정동위원소지수를 측정하고, 상기 (c) 단계의 표준 모델에 적용하여 미지의 우유 시료가 유기농 우유 또는 일반 우유인지 판별하는 단계;
를 포함하는 성분별 안정동위원소 분석을 이용한 유기농 우유 및 일반 우유의 판별 방법.
(a) obtaining a fatty acid or amino acid component by ingredient in the organic milk and general milk samples which have been judged, and measuring the carbon stable isotope consumption by ingredient;
(b) measuring each isotope index according to the following equation (3) using carbon stable isotope consumption for each component;
&Quot; (3) &quot;
δ 13 C per component (‰) = [(R component / R standard sample ) - 1] × 1000
The R- component is the carbon stable isotope consumption (by 13 C component / 12 C component ) of the fatty acid or amino acid component of the milk sample, and the R standard sample is the international standard value (carbon dioxide: Vienna Pee Dee Belemnite).
(c) establishing a standard model by applying the isotope index to a partial least-squares discriminant analysis (PLS-DA); And
(d) obtaining a fatty acid or amino acid component by component from an unknown milk sample, performing the steps (a) and (b) above to measure a carbon stable isotope index for an unknown milk sample by fatty acid or amino acid component, Determining whether the unknown milk sample is organic milk or general milk by applying the standard model of step (c);
A method for distinguishing organic milk and general milk using the stable isotope analysis of each component.
제2항에 있어서, 상기 (a) 단계의 지방산은 미리스트산(myristic acid), 리놀레산(linoleic acid), 스테아르산(stearic acid), 올레산(oleic acid) 및 팔미톨레산(palmitoleic acid)으로 구성된 군에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 유기농 우유 및 일반 우유의 판별 방법.
The method of claim 2, wherein the fatty acid in step (a) is selected from the group consisting of myristic acid, linoleic acid, stearic acid, oleic acid and palmitoleic acid. Wherein the organic milk is at least one selected from the group consisting of organic milk and normal milk.
제2항에 있어서, 상기 (a) 단계의 아미노산은 류신(Leucine), 메티오닌(methionine), 세린(serine) 및 페닐알라닌(phenylalanine)으로 구성된 군에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 유기농 우유 및 일반 우유의 판별 방법.
3. The method according to claim 2, wherein the amino acid in step (a) is at least one selected from the group consisting of leucine, methionine, serine and phenylalanine. Lt; / RTI &gt;
제2항에 있어서, 상기 (c) 단계의 잠재적구조예상 식별분석(partial least-squares discriminant analysis; PLS-DA) 분석에 의한 품질 매개 변수 값은 R2X = 0.547, R2Y= 0.865 및 Q2 = 0.689인 것을 특징으로 하는 유기농 우유 및 일반 우유의 판별 방법.
3. The method of claim 2, wherein the quality parameter values by the partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) analysis of step (c) are R 2 X = 0.547, R 2 Y = 0.865, and Q 2 = 0.689. &Lt; / RTI &gt;
(a) 계절별로 수득된 유기농 우유 또는 일반 우유 시료에서 지방산 또는 아미노산을 성분별로 수득하고, 성분별 탄소 안정동위원소비를 측정하는 단계;
(b) 상기 성분별 탄소 안정동위원소비를 이용하여 하기 수학식 3에 따라 각각의 동위원소지수를 측정하는 단계;
[수학식 3]
δ13C성분별(‰)= [(R성분별/R표준시료) - 1]×1000
상기 R성분별는 우유 시료의 지방산 또는 아미노산 성분별 탄소 안정동위원소비(13C성분별/12C성분별)이고, R표준시료는 국제표준 값(탄소 : VPDB(Vienna Pee Dee Belemnite)이다.
(c) 상기 동위원소지수를 잠재적구조예상 식별분석(partial least-squares discriminant analysis; PLS-DA)에 적용하여 표준 모델을 확립하는 단계; 및
(d) 미지의 우유 시료에서 지방산 또는 아미노산을 성분별로 수득한 후, 상기 (a) 및 (b) 단계를 수행하여 미지의 우유 시료에 대한 지방산 또는 아미노산 성분별 탄소 안정동위원소지수를 측정하고, 상기 (c) 단계의 표준 모델에 적용하여 미지의 우유 시료의 생산 계절을 판별하는 단계;
를 포함하는 성분별 안정동위원소 분석을 이용한 유기농 우유 또는 일반 우유의 생산 계절 판별 방법.
(a) obtaining a fatty acid or an amino acid component by ingredient in an organic milk or a milk sample obtained seasonally, and measuring a carbon-stable isotope consumption of each ingredient;
(b) measuring each isotope index according to the following equation (3) using carbon stable isotope consumption for each component;
&Quot; (3) &quot;
δ 13 C per component (‰) = [(R component / R standard sample ) - 1] × 1000
The R- component is the carbon stable isotope consumption (by 13 C component / 12 C component ) of the fatty acid or amino acid component of the milk sample, and the R standard sample is the international standard value (carbon dioxide: Vienna Pee Dee Belemnite).
(c) establishing a standard model by applying the isotope index to a partial least-squares discriminant analysis (PLS-DA); And
(d) obtaining a fatty acid or amino acid component by component from an unknown milk sample, performing the steps (a) and (b) above to measure a carbon stable isotope index for an unknown milk sample by fatty acid or amino acid component, Determining a production season of an unknown milk sample by applying the standard model of step (c);
A method of seasonal production of organic milk or general milk using component stable isotope analysis.
제6항에 있어서, 유기농 우유의 생산 계절 판별의 경우, 상기 (a) 단계의 지방산은 올레산, 팔미톨레산 및 이소-펜타데카논산으로 구성된 군에선 선택된 하나이상인 것을 특징으로 하는 성분별 안정동위원소 분석을 이용한 유기농 우유 또는 일반 우유의 생산 계절 판별 방법.
[7] The method according to claim 6, wherein in the case of production seasonal determination of organic milk, the fatty acid in step (a) is at least one selected from the group consisting of oleic acid, palmitoleic acid and iso-pentadecanoic acid. Analysis of seasonal production of organic milk or general milk using.
제6항에 있어서, 유기농 우유의 생산 계절 판별의 경우, 상기 (a) 단계의 아미노산은 발린, 트레오닌, 이소류신, 라이신, 글리신, 류신, 알라닌, 프롤린 및 글루탐산으로 구성된 군에선 선택된 하나이상인 것을 특징으로 하는 성분별 안정동위원소 분석을 이용한 유기농 우유 또는 일반 우유의 생산 계절 판별 방법.
The method according to claim 6, wherein the amino acid in step (a) is at least one selected from the group consisting of valine, threonine, isoleucine, lysine, glycine, leucine, alanine, proline and glutamic acid in the production season of organic milk. Seasonal Determination of the Production of Organic Milk or Normal Milk Using the Stable Isotope Analysis of the Components.
제6항에 있어서, 일반 우유의 생산 계절 판별의 경우, 상기 (a) 단계의 지방산은 팔미톨레산 또는 미리스트산인 것을 특징으로 하는 성분별 안정동위원소 분석을 이용한 유기농 우유 또는 일반 우유의 생산 계절 판별 방법.
7. The method according to claim 6, wherein, in the case of production seasonal determination of general milk, the production of organic milk or general milk using the stable isotope analysis of ingredients, wherein the fatty acid in step (a) is palmitoleic acid or myristic acid Identification method.
제6항에 있어서, 일반 우유의 생산 계절 판별의 경우, 상기 (a) 단계의 아미노산은 트레오닌, 아스파르트산, 발린, 이소류신, 류신, 라이신, 및 프롤린으로 구성된 군에선 선택된 하나이상인 것을 특징으로 하는 성분별 안정동위원소 분석을 이용한 유기농 우유 또는 일반 우유의 생산 계절 판별 방법.
The method according to claim 6, wherein, in the case of production seasonal determination of general milk, the amino acid of step (a) is at least one selected from the group consisting of threonine, aspartic acid, valine, isoleucine, leucine, lysine, Seasonal Determination of Production Milk or Milk Using Organic Stable Isotope Analysis.
제6항에 있어서, 상기 (c) 단계의 잠재적구조예상 식별분석(partial least-squares discriminant analysis; PLS-DA) 분석에 의한 품질 매개 변수 값은 유기농 우유의 경우, R2X = 0.678, R2Y= 0.990인 것을 특징으로 하는 성분별 안정동위원소 분석을 이용한 유기농 우유 또는 일반 우유의 생산 시기 판별 방법.
The method according to claim 6, wherein the quality parameter value by the partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) analysis of step (c) is R 2 X = 0.678 for organic milk, R 2 Y = 0.990. &Lt; Desc / Clms Page number 20 &gt; 6. A method for determining the production time of organic milk or general milk using stable isotope analysis of components.
제6항에 있어서, 상기 (c) 단계의 잠재적구조예상 식별분석(partial least-squares discriminant analysis; PLS-DA) 분석에 의한 품질 매개 변수 값은 일반 우유의 경우, R2X = 0.683, R2Y= 0.929 및 Q2 = 0.791인 것을 특징으로 하는 성분별 안정동위원소 분석을 이용한 유기농 우유 또는 일반 우유의 생산 시기 판별 방법.The method according to claim 6, wherein the quality parameter value by the partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) analysis of step (c) is R 2 X = 0.683, R 2 Y = 0.929 and Q 2 = 0.791. The method for determining the production time of organic milk or general milk using the stable isotope analysis of each component.
KR1020180128859A 2018-10-26 2018-10-26 Method for Discriminating Organic Milk and Conventional Milk Using Compound-Specific Isotope Analysis KR101991634B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180128859A KR101991634B1 (en) 2018-10-26 2018-10-26 Method for Discriminating Organic Milk and Conventional Milk Using Compound-Specific Isotope Analysis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180128859A KR101991634B1 (en) 2018-10-26 2018-10-26 Method for Discriminating Organic Milk and Conventional Milk Using Compound-Specific Isotope Analysis

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101991634B1 true KR101991634B1 (en) 2019-06-20

Family

ID=67103776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180128859A KR101991634B1 (en) 2018-10-26 2018-10-26 Method for Discriminating Organic Milk and Conventional Milk Using Compound-Specific Isotope Analysis

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101991634B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110487987A (en) * 2019-08-08 2019-11-22 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 The FRN-CSSI of basin agricultural non-point source pollution combines tracer analytic method of tracing to the source
CN110579388A (en) * 2019-10-25 2019-12-17 南阳理工学院 Model for identifying storage years of folium artemisiae argyi, building method and identification method of storage years of folium artemisiae argyi
CN112285302A (en) * 2020-11-25 2021-01-29 上海海关动植物与食品检验检疫技术中心 Method for identifying organic attribute of dairy product

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010216892A (en) * 2009-03-13 2010-09-30 Tokyo Metropolitan Univ Method for discriminating producing center of farm products, and method for discriminating cultured, imported and natural eels
KR20170024192A (en) * 2015-08-24 2017-03-07 주식회사 정피엔씨연구소 Origin discrimination method of pork by ratio analysis of the content of ratio analysis and trace inorganic elements of isotopes
KR20170125202A (en) * 2016-05-04 2017-11-14 건국대학교 산학협력단 Method for discriminating conventional milk and organic milk using the ratio of fatty acids

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010216892A (en) * 2009-03-13 2010-09-30 Tokyo Metropolitan Univ Method for discriminating producing center of farm products, and method for discriminating cultured, imported and natural eels
KR20170024192A (en) * 2015-08-24 2017-03-07 주식회사 정피엔씨연구소 Origin discrimination method of pork by ratio analysis of the content of ratio analysis and trace inorganic elements of isotopes
KR20170125202A (en) * 2016-05-04 2017-11-14 건국대학교 산학협력단 Method for discriminating conventional milk and organic milk using the ratio of fatty acids

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. Agric. Food Chem(2009.01.08) *
Robert G. Walsh 외, Rapid Commun. Mass Spectrom., vol. 28, pp. 96-108 (2014) 1부.* *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110487987A (en) * 2019-08-08 2019-11-22 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 The FRN-CSSI of basin agricultural non-point source pollution combines tracer analytic method of tracing to the source
CN110579388A (en) * 2019-10-25 2019-12-17 南阳理工学院 Model for identifying storage years of folium artemisiae argyi, building method and identification method of storage years of folium artemisiae argyi
CN112285302A (en) * 2020-11-25 2021-01-29 上海海关动植物与食品检验检疫技术中心 Method for identifying organic attribute of dairy product

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dou et al. Mass spectrometry in food authentication and origin traceability
Luo et al. Multi-element (C, N, H, O) stable isotope ratio analysis for determining the geographical origin of pure milk from different regions
KR101991634B1 (en) Method for Discriminating Organic Milk and Conventional Milk Using Compound-Specific Isotope Analysis
Oikawa et al. Metabolic profiling of developing pear fruits reveals dynamic variation in primary and secondary metabolites, including plant hormones
Kečkeš et al. Amino acids profile of Serbian unifloral honeys
Kelly et al. Isotopic-spectroscopic technique: Stable isotope-ratio mass spectrometry (IRMS)
Wong et al. Characterization of edible bird’s nest by peptide fingerprinting with principal component analysis
Zhao et al. Authentication of the sea cucumber (Apostichopus japonicus) using amino acids carbon stable isotope fingerprinting
CN102395886A (en) Method for quantifying modified peptides
Zhong et al. Untargeted metabolomics by liquid chromatography‐mass spectrometry for food authentication: A review
Yang et al. Detection of plant protein in adulterated milk using nontargeted nano‐high‐performance liquid chromatography–tandem mass spectroscopy combined with principal component analysis
CN103630620B (en) Method for detecting deer-derived ingredients in glue type traditional Chinese medicines and products thereof
CN106749598A (en) A kind of feature peptide for detecting the adulterated ratio of milk powder in goat milk powder is combined and method
Hao et al. Effect of static‐state fermentation on volatile composition in rapeseed meal
Qie et al. Direct analysis in real time high-resolution mass spectrometry for authenticity assessment of lamb
Liu et al. Metabolomics reveals changes in metabolite composition of duck eggs under the impact of long‐term storage
Zhang et al. Molecular insights into quality and authentication of sheep meat from proteomics and metabolomics
Valenti et al. Changes in stable isotope ratios in PDO cheese related to the area of production and green forage availability. The case study of Pecorino Siciliano
Lynch et al. Liquid chromatography/isotope ratio mass spectrometry measurement of δ13C of amino acids in plant proteins
Liu et al. Authentication of three main commercial Pheretima based on amino acids analysis
Dong et al. An untargeted metabolomics approach to identify markers to distinguish duck eggs that come from different poultry breeding systems by ultra high performance liquid chromatography-high resolution mass spectrometry
Capozzi et al. Using metabolomics to describe food in detail
Zhao et al. Determination and distribution of biogenic amines in bee pollen
Carullo et al. Traceability and authentication in agri-food production: A multivariate approach to the characterization of the Italian food excellence elephant garlic (Allium ampeloprasum L.), a vasoactive nutraceutical
KR102155417B1 (en) Method for Discriminating Organic Rice, Pesticide-free Rice, and Conventional Rice Using Compound-Specific Isotope Analysis

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant