본 연구에서는 민어과 수산물의 표준시료 DNA 염기서열을 분석한 후 DNA barcode 염기서열을 확정하고 검증한 후 시중 유통 중인 민어과 수산가공식품의 위변조 현황을 조사하였다. 표준시료의 미토콘드리아cytochrome coxidase subunit I유전자를 증폭한 후 증폭된 PCR 산물의 염기서열을 분석하였다. 분석결과 종 판별에 특이적인 655 bp를 선정하여 DNA barcode 염기서열로 하였다. DNA barcode information과 primer set을 이용한 진위판별 정확성을 확인한 결과 PCR 증폭은 모두 확인되었다. NCBI에 등록된 각각 어류의 유전자 염기서열과 비교하였을 때 참조기 100%, 부세 100%, 보구치 100%, 민어 100%의 상동성을 나타내어 실험에 사용된 DNA barcode information과 primer set의 정확성을 확인하였다. DNA barcode 시험법을 이용해 시중 유통되는 민어과 수산가공품 32건에 대해 조사한 결과 위변조 사례는 나타나지 않았다. 그러나 식품공전에 등재된 보구치 대신 백조기라는 일반명이 사용되고 있어 소비자에게 혼란을 야기하고 있었다. 따라서 수산가공품 원재료 표시에 일반명과 더불어 표준명 또는 학명을 표시하여야 할 것으로 판단되었다.
본 연구에서는 민어과 수산물의 표준시료 DNA 염기서열을 분석한 후 DNA barcode 염기서열을 확정하고 검증한 후 시중 유통 중인 민어과 수산가공식품의 위변조 현황을 조사하였다. 표준시료의 미토콘드리아 cytochrome c oxidase subunit I유전자를 증폭한 후 증폭된 PCR 산물의 염기서열을 분석하였다. 분석결과 종 판별에 특이적인 655 bp를 선정하여 DNA barcode 염기서열로 하였다. DNA barcode information과 primer set을 이용한 진위판별 정확성을 확인한 결과 PCR 증폭은 모두 확인되었다. NCBI에 등록된 각각 어류의 유전자 염기서열과 비교하였을 때 참조기 100%, 부세 100%, 보구치 100%, 민어 100%의 상동성을 나타내어 실험에 사용된 DNA barcode information과 primer set의 정확성을 확인하였다. DNA barcode 시험법을 이용해 시중 유통되는 민어과 수산가공품 32건에 대해 조사한 결과 위변조 사례는 나타나지 않았다. 그러나 식품공전에 등재된 보구치 대신 백조기라는 일반명이 사용되고 있어 소비자에게 혼란을 야기하고 있었다. 따라서 수산가공품 원재료 표시에 일반명과 더불어 표준명 또는 학명을 표시하여야 할 것으로 판단되었다.
In this study we sought to determine the food fraud by discriminating species of commercial seafood product such as Larimichthys polyactis, Larimichthys crocea, Pennahia argentatus, and Miichthys miiuy, which are difficult to morphologically discriminate. After amplifying the mitochondrial cytochrom...
In this study we sought to determine the food fraud by discriminating species of commercial seafood product such as Larimichthys polyactis, Larimichthys crocea, Pennahia argentatus, and Miichthys miiuy, which are difficult to morphologically discriminate. After amplifying the mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I gene of the reference fish, the DNA sequences of the amplified PCR products were analyzed. As a result, a 655 bp sequence for species identification was selected for use as DNA barcodes. To confirm the DNA data and primer set, the DNA barcode sequence of each fish was compared to that in that in the NCBI. All of the DNA barcode data were matched with the gene sequence of each fish in the NCBI. A total of 32 processed seafood products (8 L. polyactis, 12 L. crocea, 3 Pennahia argentatus, and 9 Miichthys miiuy) were investigated. Homology of 97% or more in DNA sequences was judged as the same species. As a result of the monitoring, there were no discovered cases of forgery or alteration. However, the use of a raw material name having no matching standard name in the Korea Food Code may cause consumer confusion. Therefore, it is suggested that the standard name or scientific name be co-labeled with the raw material name on seafood products to prevent consumer confusion.
In this study we sought to determine the food fraud by discriminating species of commercial seafood product such as Larimichthys polyactis, Larimichthys crocea, Pennahia argentatus, and Miichthys miiuy, which are difficult to morphologically discriminate. After amplifying the mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I gene of the reference fish, the DNA sequences of the amplified PCR products were analyzed. As a result, a 655 bp sequence for species identification was selected for use as DNA barcodes. To confirm the DNA data and primer set, the DNA barcode sequence of each fish was compared to that in that in the NCBI. All of the DNA barcode data were matched with the gene sequence of each fish in the NCBI. A total of 32 processed seafood products (8 L. polyactis, 12 L. crocea, 3 Pennahia argentatus, and 9 Miichthys miiuy) were investigated. Homology of 97% or more in DNA sequences was judged as the same species. As a result of the monitoring, there were no discovered cases of forgery or alteration. However, the use of a raw material name having no matching standard name in the Korea Food Code may cause consumer confusion. Therefore, it is suggested that the standard name or scientific name be co-labeled with the raw material name on seafood products to prevent consumer confusion.
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문제 정의
그러나 국내 유통 중인 참조기, 부세, 보구치, 민어 등 민어과 수산물의 DNA barcode 연구는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 민어과 수산물의 표준 시료 DNA 염기서열을 분석한 후 DNA barcode 염기서열을 확정하고 검증한 후 시중 유통 중인 민어과 수산가공식품의 위변조 현황 조사하였다.
제안 방법
DNA barcode 염기서열 확정을 위해 추출한 표준 어류의 미토콘드리아 cytochrome c oxidase subunit I 유전자를 증폭한 후 ABI 3730XL (Applied Biosystems, USA)를 이용하여 염기서열을 분석하였다. 염기서열 분석으로 얻어진 양방향 서열은 SeqMan program (DNASTAR Inc, USA) 을 사용하여 종 판별에 특이적인 655 bp를 선정하여 DNA barcode 염기서열로 하였다(Table 3).
PCR 반응에 사용한 primer 염기 서열은 Table 1에 나타내었다. PCR 반응은 AllInOneCycler Fast 96 well PCR system (Bioneer, Daejeon, Korea)을 이용하였으며, PCR 반응조건은 Table 2에 나타내었다. PCR 증폭산물 확인을 위하여 1% agarose gel에 PCR product 1µL를 로딩하고 110V에서 30분간 전기영동을 하였다.
PCR 반응은 AllInOneCycler Fast 96 well PCR system (Bioneer, Daejeon, Korea)을 이용하였으며, PCR 반응조건은 Table 2에 나타내었다. PCR 증폭산물 확인을 위하여 1% agarose gel에 PCR product 1µL를 로딩하고 110V에서 30분간 전기영동을 하였다.
PCR 증폭산물의 전기영동 결과 약 600-700bp에서 single band가 확인되었을 경우 Accuprep PCR Purification Kit (Bioneer)을 이용하여 제조사의 매뉴얼에 따라 DNA를 정제하였다. 염기서열 분석은 ㈜바이오니아에 의뢰하여 분석하였으며, 분석된 양방향의 염기서열은 BioEdit (version 7.
염기서열을 분석하였다. 염기서열 분석으로 얻어진 양방향 서열은 SeqMan program (DNASTAR Inc, USA) 을 사용하여 종 판별에 특이적인 655 bp를 선정하여 DNA barcode 염기서열로 하였다(Table 3).
htm)프로그램을 이용하여 정리하였다. 정리된 염기서열을 미국 국가 생물 공학센터 (NCBI, National Center for Biotechnology Information)에서 제공하는 BLAST Search (https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/ Blast.cgi) 프로그램을 이용하여 참조기, 부세, 보구치, 민어 DNA barcode information과 미국 국가 생물 공학 센터(NCBI)에 등록된 각각 어류의 유전자 염기서열과 비교하였다. 분석결과 97% 이상의 염기서열 상동성(identity)을 나타내는 종을 원재료의 종으로 판별하였다26) .
유전자 증폭 대상인 mitochondrial DNA의 COX I (cytochrome c oxidase subunit I) 유전자 영역은 염기서열 구성에 관한 연구가 활발히 이루어져 동물의 종 판별에 다양하게 활용되고 있다14, 26, 27) . 종 특이적으로 선정된 DNA barcode 염기서열을 미국 국가 생물 공학 센터(NCBI)에 등록된 각각 어류의 유전자 염기서열과 상동성을 비교하였다. 판정 기준은 Paul 등의 보고에 따라 97% 이상의 유전자 염기서열 상동성을 나타냈을 경우 동일 종 어류로 판단하였다26) .
Genomic DNA 추출은 PowerPrepTM DNA Extraction from Food and Feed Kit (Kogenebiotech, Seoul, Korea)를 이용하여 제조사의 권장 방법에 따라 추출하였다. 추출한 DNA의 농도는 PICO 200 UV/Vis Spectrophotometer (Picodrop, Hinxton, UK)를 이용하여 측정하였다.
대상 데이터
PCR 증폭에 사용된 DNA barcode primer set는 Handy 등이 제시한 염기서열에 universal primer M13F (-20), M13R (-20)을 포함하여 제작하였다14) . 유전자 증폭 대상인 mitochondrial DNA의 COX I (cytochrome c oxidase subunit I) 유전자 영역은 염기서열 구성에 관한 연구가 활발히 이루어져 동물의 종 판별에 다양하게 활용되고 있다14, 26, 27) .
crocea), 보구치(Pennahia argentata) 등 총 4종을 실험대상으로 사용하였다. 각각 표준 어류는 부경대학교 식품공학과에서 제공받아 사용하였다. 모니터링시료는 온라인 매장에서 27건, 전통 시장에서 5건 총 32 건을 구입하여 사용하였다.
각각 표준 어류는 부경대학교 식품공학과에서 제공받아 사용하였다. 모니터링시료는 온라인 매장에서 27건, 전통 시장에서 5건 총 32 건을 구입하여 사용하였다.
본 연구에서는 다소비 수산물인 참조기(L. polyactis) 와민어(Miichthys miiuy)의 위변조 현황을 조사하기 위해 유사 어종인 부세(L. crocea), 보구치(Pennahia argentata) 등 총 4종을 실험대상으로 사용하였다. 각각 표준 어류는 부경대학교 식품공학과에서 제공받아 사용하였다.
데이터처리
염기서열 분석은 ㈜바이오니아에 의뢰하여 분석하였으며, 분석된 양방향의 염기서열은 BioEdit (version 7.0.5, www.mbio.ncsu.edu/BioEdit/bioedit.htm)프로그램을 이용하여 정리하였다. 정리된 염기서열을 미국 국가 생물 공학센터 (NCBI, National Center for Biotechnology Information)에서 제공하는 BLAST Search (https://blast.
이론/모형
인자를 제거한 후 DNA 추출에 이용하였다. Genomic DNA 추출은 PowerPrepTM DNA Extraction from Food and Feed Kit (Kogenebiotech, Seoul, Korea)를 이용하여 제조사의 권장 방법에 따라 추출하였다. 추출한 DNA의 농도는 PICO 200 UV/Vis Spectrophotometer (Picodrop, Hinxton, UK)를 이용하여 측정하였다.
성능/효과
판정 기준은 Paul 등의 보고에 따라 97% 이상의 유전자 염기서열 상동성을 나타냈을 경우 동일 종 어류로 판단하였다26) . DNA barcode information과 primer set의 진위판별 정확성을 확인한 결과 모든 primer set에서 PCR 증폭이 확인되었으며(Fig. 1), NCBI에 등록된 각각 어류의 유전자 염기서열과 비교하였을 때 참조기 100%, 부세 100%, 보구치 100%, 민어 100% 의 상동성을 나타내어 실험에 사용된 DNA barcode information과 primer set의 정확성을 확인하였다(Table 4). 따라서 본 연구에서 사용된 DNA barcode information과 primer sete 참조기, 부세, 보구치, 민어를 원재료로 사용한 수산가공품의 어종판별에 적합한 것으로 판단되었다.
1), NCBI에 등록된 각각 어류의 유전자 염기서열과 비교하였을 때 참조기 100%, 부세 100%, 보구치 100%, 민어 100% 의 상동성을 나타내어 실험에 사용된 DNA barcode information과 primer set의 정확성을 확인하였다(Table 4). 따라서 본 연구에서 사용된 DNA barcode information과 primer sete 참조기, 부세, 보구치, 민어를 원재료로 사용한 수산가공품의 어종판별에 적합한 것으로 판단되었다.
crocea)로, 민어로 표시된 9건의 제품은 민어(Miichthys miiuy)로 동정 되었다. 원재료를 백조기로 표시한 3건의 제품은 보구치(Pennahia argentata) 로 동정 되었는데 시장에서 일반적으로 지칭되는 백조기의 표준명칭이 보구치(Pennahia argentata)인 점을 감안하여 원재료를 백조기로 표시하였어도 보구치로 판정하였다. 판정결과 시중 유통 중인 참조기, 부세, 보구치, 민어의 위변조 사례는 나타나지 않았으나, 원재료명에 백조 기로만 표기하고 표준명인 보구치를 사용하지 않아 소비자의 혼란을 야기 할 수 있을 것으로 판단되었다.
실험결과는 Table 5에 나타내었다. 참조기를 원재료로 표시한 제품의 염기서열과 DNA barcdoe를 비교한 결과 8건 모두 참조기(L. polyactis)로 동정 되었고, 부세로 표시된 12건의 제품은 부세(L. crocea)로, 민어로 표시된 9건의 제품은 민어(Miichthys miiuy)로 동정 되었다. 원재료를 백조기로 표시한 3건의 제품은 보구치(Pennahia argentata) 로 동정 되었는데 시장에서 일반적으로 지칭되는 백조기의 표준명칭이 보구치(Pennahia argentata)인 점을 감안하여 원재료를 백조기로 표시하였어도 보구치로 판정하였다.
원재료를 백조기로 표시한 3건의 제품은 보구치(Pennahia argentata) 로 동정 되었는데 시장에서 일반적으로 지칭되는 백조기의 표준명칭이 보구치(Pennahia argentata)인 점을 감안하여 원재료를 백조기로 표시하였어도 보구치로 판정하였다. 판정결과 시중 유통 중인 참조기, 부세, 보구치, 민어의 위변조 사례는 나타나지 않았으나, 원재료명에 백조 기로만 표기하고 표준명인 보구치를 사용하지 않아 소비자의 혼란을 야기 할 수 있을 것으로 판단되었다.
후속연구
또한, 수산가공품 원재료명 표시에 식품공전에 등재된 표준명을 사용하지 않고 일반명을 사용하여 소비자에게 혼란을 야기하고 있다. 따라서 소비자에게 정확한 정보를 제공하기 위해 수산가공품 원재료명 표시에 일반명과 더불어 표준명 또는 학명을 함께 표시하여야 할 것으로 판단되었다.
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