• Journal of Ginseng Research
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• 제37권3호
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• pp.341-348
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• 2013

Identification of the origins of Panax ginseng has been issued in Korea scientifically and economically. We describe a metabolomics approach used for discrimination and prediction of ginseng roots from different origins in Korea. The fresh ginseng roots from six ginseng cooperative associations (Gangwon, Gaeseong, Punggi, Chungbuk, Jeonbuk, and Anseong) were analyzed by UPLC-MS-based approach combined with orthogonal projections to latent structure-discriminant analysis multivariate analysis. The ginsengs from Gangwon and Gaeseong were easily differentiated. We further analyzed the metabolomics results in subgroups. Punggi, Chungbuk, Jeonbuk, and Anseong ginseng could be easily differentiated by the first two orthogonal components. As a validation of the discrimination model, we performed blind prediction tests of sample origins using an external test set. Our model predicted their geographical origins as 99.7% probability. The robust discriminatory power and statistical validity of our method suggest its general applicability for determining the origins of P. ginseng samples.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제28권4호
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• pp.557-560
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• 2007

The metabolic discrimination of safflowers from various geographical origins was performed using 1H nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy followed by principal components analysis. With a combination of these techniques, safflower samples from different origins could be discriminated using the first two principal components (PC) of the 1H NMR spectra of the 50% methanol fractions. PC1 and PC2 accounted cumulatively for 91.3% of the variation in all variables. The major peaks in the 1H NMR spectra that contributed to the discrimination were assigned to fatty acid (terminal CH3), lactic acid, acetic acid, choline derivatives, glycine, and safflower yellow derivatives. In this study, we suggest that various types of safflower can be discriminated using PCA and 1H NMR spectra.

• 한국식품과학회지
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• 제47권1호
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• pp.20-26
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• 2015

본 연구에서는 상업용 곶감의 꽃받침과 종자를 이용하여 대사체 수준에서의 원산지와 품종 식별 체계를 확립하였다. 실험에 이용된 곶감 시료는 국내산 곶감 함안수시(Hamansusi), 예천고종시(Yecheongojongsi), 산청단성시(Sancheongdanseongsi), 그리고 논산월하시(Nonsanwalhasi) 4개 품종과 국내에서 판매되고 있는 중국산 곶감 2개 종류의 꽃받침과 종자를 사용하였으며, 꽃받침과 종자 시료의 전세포 추출물로부터 FT-IR 스펙트럼 데이터를 기반으로 다변량 통계분석(PCA, PLS-DA)을 실시하였다. 이 결과 국내산 곶감 4품종과 중국산 곶감 2종류가 두 그룹으로 확연히 나뉘어지는 것을 확인할 수 있었다. 상업용 곶감의 꽃받침을 PLS regression을 실시한 결과 국내산과 중국산 곶감을 100% 예측할 수 있었다. 또한 곶감 종자를 이용하여 품종 식별한 결과 각 4개의 그룹으로 나뉘어지는 것을 확인할 수 있었으며, PLS regression을 실시한 결과 약 86%의 정확도로 품종 식별이 가능함을 알 수 있었다. FT-IR 스펙트럼 분석의 간편성과 신속성을 고려할 때, 본 연구 결과는 상업용 곶감에 대한 원산지나 품종 식별의 신속한 수단으로 활용할 수 있을 것으로 예상된다. 더 나아가 본 기술을 이용하여 다른 농산물의 원산지 또는 품종 식별 수단으로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 동의생리병리학회지
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• 제18권3호
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• pp.825-829
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• 2004

This study was carried out to differentiate the origins of Astragalus membranaceus Bunge and A. membranaceus Bunge var. mogholicus Nakai. To identify the variation of the RAPD patterns between domestic and foreign Astragalus species, 40 random primers were applied to ten accessions of A. membranaceus and six accessions of A. membranaceus var. mogholicus genomic DNA, respectively, Ten primers of 40 primers could be used to discriminate the origins and 33 polymorph isms among 44 scored DNA fragments (33 fragments are specific for A. membranaceus and A. membranaceus var. mogholicus) were generated using these primers, 75.0 % of which were polymorphic. Especially, three primers of ten primers, OPA17, OPA11 and OPB11, were useful to differentiate between domestic and foreign Astragalus species. RAPD data from the 10 primers were used for cluster analysis and cluster analysis of RAPD markers showed that the two groups are distinct genetically. Consequently, RAPD analysis was a useful method to discriminate between A. membranaceus and A. membranaceus var. mogholicus.

• 한국식품과학회지
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• 제49권4호
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• pp.349-354
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• 2017

전자혀 분석을 통해 국내산과 중국산 수삼(Panax ginseng C. A. Meyer)의 신속하고 정확한 판별법을 개발하고자 하였다. 전자혀를 이용하여 센서 감응도 값(raw data)을 분석한 뒤 taste screening하여 맛 스코어로 나타낸 결과, 국내산 수삼과 중국산 수삼은 감칠맛(UMS)에서 가장 큰 차이를 나타냈고 쓴맛(BRS)과 단맛(SWS)도 상대적으로 차이를 나타냈다. 국내산 수삼이 중국산 수삼에 비해 상대적으로 강한 감칠맛을 나타냈고, 쓴맛과 단맛은 그 반대로 나타났다. 판별함수분석 결과, DF1 (discriminant function first score) 상으로 국내산 수삼 그룹과 중국산 수삼 그룹이 구별되는 것을 볼 수 있었다. Discriminant power 값은 UMS 센서가 0.522으로 두 그룹에 가장 큰 차별성을 부여했다. CDA(canonical discriminant analysis) 분석 결과 두 수삼 그룹의 distance between centroids값은 2.7463으로 판별이 잘 된 것을 볼 수 있었다. 또한, 국내산 수삼 77점에서 67점이 국내산으로, 중국산 수삼은 77점 중 73점이 중국산으로 판별되어, 최종 판별정확도는 90.91%로 나타났다. 간단한 전처리 및 여러 가지 통계 처리를 통해 전자혀를 이용한 수삼의 원산지 판별이 가능하다고 판단되었으며, 신속하고 정확하게 판별을 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제40권2호
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• pp.135-140
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• 2008

방풍, 시호, 천궁, 황기, 한약재 국산과 수입산 307점을 대상으로 분석과정에서 특별한 전처리 과정이 필요없는 간편하고 신속한 비파괴 분석법을 사용하여 식물 생장에 필수 원소인 다량 무기질 P, S, K, Ca의 함량을 EDXRF로 측정하고 정준판별분석을 실시한 후 원산지 판별 가능성을 검토하였다. 국산 방풍의 P, S, K, Ca 함량은 평균 12.67%, 7.51%, 60.21%, 19.61%이었고 수입산은 평균 9.72%, 20.66%, 50.29%, 19.33%였으며 국산 방풍에는 P, K 함량이 수입산에 비하여 높게 존재하였고 S는 수입산에 많았으며 Ca는 유사하였고 전체 75점의 시료 중 70점의 원산지를 정확히 판별하여 93.3%의 매우 높은 판별정확도를 나타냈다.국산 시호의 P, S, K, Ca 함량은 평균 8.91%, 6.42%, 50.18%, 34.48%였고 수입산 시호는 평균 4.35%, 12.16%, 43.40%, 40.09%이었다. 국산 시호에는 P, K 함량이 수입산보다 높았으며 S와 Ca는 수입산에서 더 높은 함량을 보였다. 국산과 수입산의 판별 정확도는 전체 70점의 분석 시료 중 67점의 원산지를 정확히 판별하여 95.7%의 높은 정확도를 나타냈다. 국산 천궁 P, S, K, Ca 함량은 평균 8.71%, 7.04%, 65.91%,18.33%이었고 수입산 천궁은 평균 11.05%, 13.79%, 51.48%, 23.69%의 함량을 나타내었다. K 함량은 국산 천궁에서 수입산보다 높은 함량을 나타냈고 P, S, Ca는 수입산에서 더 높은 함량을 보여 전체 82점의 시료 중 81점의 원산지를 정확히 판별하여 98.8%의 가장 높은 판별정확도를 나타냈다. 국산 황기의 P, S, K, Ca 함량은 평균 15.52%, 17.38%, 54.74%, 12.36%이고 수입산은 14.20%, 25.59%, 45.16%, 15.05%이었다. 국산에서 K함량이 수입산보다 높은 함량을 보였으며 S, Ca는 수입산 에서 국산보다 높은 함량을 나타내었고 P는 큰 차이가 없이 유사하였다. 전체 80점의 황기를 분석하여 70점의 원산지를 정확하게 판별하여 87.5%의 판별정확도를 보였다. 결론적으로 방풍, 시호, 천궁, 황기 모두에서 국산과 수입산간에 높은 판별정확도를 나타내 원산지 판별이 가능함을 알 수 있었다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제38권3호
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• pp.187-193
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• 2014

Background: White ginseng (Panax ginseng Meyer) is commonly distributed as a health food in food markets. However, there is no practical method for distinguishing Korean white ginseng (KWG) from Chinese white ginseng (CWG), except for relying on the traceability system in the market. Methods: Ultra-performance liquid chromatography quadrupole time-of-flight mass spectrometry combined with orthogonal partial least squares discrimination analysis (OPLS-DA) was employed to discriminate between KWG and CWG. Results: The origins of white ginsengs in two test sets ($1.0{\mu}L$ and $0.2{\mu}L$ injections) could be successfully discriminated by the OPLS-DA analysis. From OPLS-DA S-plots, KWG exhibited tentative markers derived from ginsenoside Rf and notoginsenoside R3 isomer, whereas CWG exhibited tentative markers derived from ginsenoside Ro and chikusetsusaponin Iva. Conclusion: Results suggest that ultra-performance liquid chromatography quadrupole time-of-flight mass spectrometry coupled with OPLS-DA is an efficient tool for identifying the difference between the geographical origins of white ginsengs.

• 한국약용작물학회지
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• 제12권1호
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• pp.53-59
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• 2004

국내 한약재 시장에서 유통되고 있는 백출 건재약재의 기원을 판별하고자 해부형태적 특징과 종 특이적인 SCAR 마커 (SAjR2, SAmR1)를 적용한 실험 결과는 다음과 같다. 해부형태적 특징으로 A. japonica에서는 주피에 코르크층이 매우 발달하여 있었고, 코르크층 내부 또는 아래에 석세포대가 연속적으로 발달하고 있었다. 유실은 A. japonica에서 뿌리횡단면에 전체적으로 다수 분포하여 잘 발달하고 있었으며 피충부분과 잘 발달된 방사조직 내에서도 목섬유다발이 다수 관찰됐다. 또한 유세포 내의 침상 결정물도 A. macrocephala보다 많이 함유하고 있었다. 이러한 특징들을 종합한 결과, 국내 유통 국산 및 수입 백출은 모두 A. japonica의 해부형태적 특징을 따르고 있어 A. japonica로 동정되었다. 한편 RAPD clone으로부터 개발된 A. japonica 특이적인 SAjR2를 이용하여 PCR 한 결과 모든 샘플에서 600bp 크기의 한국백출 특이적인 밴드가 형성되었으며, A. macrocephala 특이적인 SAmR1을 이 용한 결과에서는 작물시험장에서 재배중인 A. macrocephala에서만 1200 bp크기의 특이적인 밴드가 형성되어, 시중에서 유통되고 있는 한국백출과 중국백출은 모두 A. japonica로 동정되었다. 결론적으로 해부형태적 특성과 SCAR 마커는 A. japonica와 A. macrocephala 기원식물의 동정과 유통 건재 약재를 판별하기에 유용한 방법이었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제42권4호
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• pp.293-300
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• 2017

Purpose: This study aims to propose a method for fast geographical origin discrimination between domestic and imported rice using a visible/near-infrared (VNIR) hyperspectral imaging technique. Methods: Hyperspectral reflectance images of South Korean and Chinese rice samples were obtained in the range of 400 nm to 1000 nm. Partial least square discriminant analysis (PLS-DA) models were developed and applied to the acquired images to determine the geographical origin of the rice samples. Results: The optimal pixel dimensions and spectral pretreatment conditions for the hyperspectral images were identified to improve the discrimination accuracy. The results revealed that the highest accuracy was achieved when the hyperspectral image's pixel dimension was $3.0mm{\times}3.0mm$. Furthermore, the geographical origin discrimination models achieved a discrimination accuracy of over 99.99% upon application of a first-order derivative, second-order derivative, maximum normalization, or baseline pretreatment. Conclusions: The results demonstrated that the VNIR hyperspectral imaging technique can be used to discriminate geographical origins of rice.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.263-263
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• 2017

Rice (Oryza sativa L.) is the world's third largest food crop after wheat and corn. Geographic authentication of rice has recently emerged as an important issue for enhancing human health via food safety and quality assurance. Here, we aimed to discriminate rice from six Asian countries through geographic authentication using combinations of elemental/isotopic composition analysis and chemometric techniques. Principal components analysis could distinguish samples cultivated from most countries, except for those cultivated in the Philippines and Japan. Furthermore, orthogonal projection to latent structure-discriminant analysis provided clear discrimination between rice cultivated in Korea and other countries. The major common variables responsible for differentiation in these models were ${\delta}^{34}S$, Mn, and Mg. Our findings contribute to understanding the variations in elemental and isotopic compositions in rice depending on geographic origins, and offer valuable insight into the control of fraudulent labeling regarding the geographic origins of rice traded among Asian countries.