Relationships between Fatty Acids and Tocopherols of Conventional and Genetically Modified Peanut Cultivars Grown in the United States

미국산 전통품종과 유전자 재조합 땅콩품종의 지방산과 토코페롤의 상관관계

Relationships between fatty acids and tocopherols in conventional and genetically modified peanut cultivars were studied by gas chromatography with flame ion detector and high performance liquid chromatography with fluorescence detection. Eight fatty acids and four tocopherol isomers in the sample set were identified and quantified. Oleic acid and linoleic acid are major fatty acids and the ratio of oleic and linoleic acids ranged from 1.11 to 16.26. Tocopherols contents were 6.76 to 12.24 for ${\alpha}$-tocopherol (T), 0.08 to 0.39 for ${\beta}$-T, 5.28 to 15.02 for ${\gamma}$-T, and 0.17 to 1.17 mg/100 g for ${\delta}$-T. Correlation coefficient (r) for fatty acids and tocopherols indicated a strong inverse relationship between oleic & linoleic acids (r=-0.97, P<0.05) and positive relationships between palmitic & linoleic acids (r=0.95, P<0.05) and ${\gamma}$-T & ${\delta}$-T (r=0.83, P<0.05). Principal component analysis (PCA) of fatty acids and tocopherols gave four significant principal components (PCs, with eigenvalues>1), which together account for 85.49% of the total variance in the data set with PC1 and PC2 contributing 45.27% and 21.33% of the total variability, respectively. Eigen analysis of the correlation matrix loadings of the four significant PCs revealed that PC1 was mainly contributed by palmitic, oleic, linoleic, and gondoic acids, while PC2 was by behenic acid, ${\beta}$-T, and ${\gamma}$-T. The score plot generated by PC1-PC2 identified sample clusters in the two spatial planes based on the oleic and linoleic acids. The score plot PC3-PC4 didn't separate sample groups.

미국산 땅콩의 지용성 성분의 연구를 위해 일반 품종과 hioleic 품종이 가지는 지방산과 지용성 vitamin 중 하나인 tocopherol의 구성과 그에 대한 상관관계를 살펴보았다. 두 가지 품종에서 확연한 지방산 조성의 차이를 대표적 지방산인 palmitic acid, oleic acid, 그리고 linoleic acid를 중심으로 상관관계를 확인할 수 있었으며, 포화지방산과 ${\beta}$-T 반비례 관계를 통계적 접근을 통해 확인할 수 있었다. 또한 correlation을 통해서 ${\gamma}$-T와 ${\delta}$-T가 높은 비례관계를 가지는 것을 확인하였다. 다변량 분석을 위한 통계기법 중 대표적인 PCA를 통해서 땅콩의 지용성 성분에 대한 해석을 시도하였고, 그 결과 변수로 분류한 지방산과 tocopherol과의 관계를 loading plot을 통해서 확인하였고, score plot을 통해 개별 땅콩 품종들이 보이는 그룹간의 유의성과 차이를 확인할 수 있었다. 통계적 접근을 통해서 일반적인 분석 데이터에서 보여주는 정보 이외의 숨은 결과를 수학적 계산을 근거로 얻을 수 있다는 점에서 PCA를 이용한 통계적 접근법은 앞으로 여타의 땅콩품종이 가진 지용성 및 수용성 성분의 상관관계 및 품종간 그룹별 분류에 좀 더 체계적인 수단으로써 이용될 것으로 판단된다. 그리고 우수한 영양 및 기능성 성분을 가진 땅콩이 육종이라는 과정을 통해서 개량된 high-oleic 품종은 더욱 우수한 영양성분 및 식품으로서의 가공 안정성을 가지고 있어, 식품소재로서의 high-oleic 품종은 전통 품종보다 더욱 유리한 위치에 있다고 판단된다. 또한 연구에서는 선행 연구들에서 발견한 fatty acid와 tocopherol 함량의 유의적인(P<0.05) 상호관계가 나타나지는 않았으나 향후 땅콩을 포함한 식품소재의 성분 분석에 대한 연구 과정에서 잠재적으로 발생 가능한 영양 및 기능성 성분에 대한 상호관계를 탐색 연구하는 연구가 계속적으로 시도되어야 할 것이다.