감자 품종별 대사 재편성 연구

감자는 Alternaria alternata 균과 그 독소인 테누아존산(TeA)에 취약하며, 이는 숙주 대사 교란과 산화 스트레스를 유발한다. 그러나 독소와 병원균에 의한 대사 재편성의 차이와 품종별 반응은 명확히 밝혀지지 않았다. 본 연구는 Kufri Bahar(KB)와 Kufri Himalini(KH) 두 감자 품종에서 스트레스 반응을 특성화하기 위해 생화학 분석, FTIR 분광법, GC-MS 기반 대사체학 및 다변량 분석을 통합적으로 활용했다. TeA 노출과 병원균 감염 모두 강력한 생화학적 재편성을 유도했으며, 총 페놀 및 플라보노이드 함량 증가와 항산화 능력 향상(DPPH 및 ABTS 분석에서 IC50 감소)이 관찰되었다. 병원균 감염은 TeA 단독 처리보다 일관되게 더 큰 반응을 유발했다. FTIR 분석에서는 수산기 및 페놀 밴드 강화, 단백질 관련 아미드 신호 증대, 탄수화물 관련 흡수 증가 등 처리별 생화학적 특징이 나타나 거대 분자 재구성이 이루어졌음을 시사했다. GC-MS 프로파일링을 통해 54개의 휘발성 및 반휘발성 대사물질(주로 지방산, 페놀류, 알데하이드, 탄화수소, 질소 함유 화합물)이 확인되었으며, 병원균 처리 샘플에서 가장 큰 대사 재편성이 관찰되었다. 다변량 분석 결과, PCA는 총 분산의 68.1%를 설명하며 처리별 대사 상태를 구분했고, PLS-DA는 강력한 판별 능력(R2 = 0.97, Q2 = 0.93; p < 0.01)을 보였다. VIP 분석에서는 지질 유래 및 질소 함유 대사물질이 그룹 분리에 주요 기여자로 나타났다. 특히 KH 품종은 KB에 비해 방어 관련 대사물질 축적이 더 강하고 스트레스 하에서 군집화가 더 밀집되어 우수한 대사 조절 능력을 보였다. Alternaria alternata는 TeA 단독보다 광범위한 대사 재편성을 유도한다. 본 연구는 생화학 분석, FTIR, 대사체학 및 화학 계량학의 통합이 식물 스트레스 반응 이해에 중요한 통찰력을 제공함을 보여준다.