[about coffee] 예맨커피의 유전적 다양성에 관하여

연구의 주요 주제는 예맨커피의 다양성에 대한 내용입니다

그럼 관련 내용을 빠르게 소개해드릴게요

이번 내용은 원문을 번역만해서 보여드린다기 보다는 내용과 함께 사견을 같이

작성할 예정이에요 혼란스럽지 않도록 사견은 분명히 밝히겠습니다

 

그럼 시작! 

 

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Unveiling a unique genetic diversity of cultivated Coffea arabica L . in its main domestication center : Yemen

작년, 혹은 제작년부터 예맨커피가 국내에 많이 보이고 있어요

저는 카페쇼에서 그래피티를 통해 접해봤고, 그 이후에 성수 브루잉세레모니에서 예맨을 마셔봤습니다

그리고는 독특하다는 느낌을 받았어요

 

사실 우리가 접하는 많은 커피들은 거의 아메리칸라인 -버본,티피카-과 에티오피아이기 때문에

생소한 예맨의 커피를 다소 독특하게 느꼈을 수도 있어요

마치 무산소를 처음 접한 느낌이었습니다.

무산소 가공도 처음 출시될 때는 엄청 강렬하면서 독특했지만 지금은 변형된 가공들도 참 많이 나오고 있어서

임팩트는 강하지만 독특하고 유니크하다는 느낌은 많이 사그라 들었을거라 생각해요

 

예맨커피는 저에게 있어서 독특했지만 매력적이진 않았습니다

튀는 느낌없이 플레이버들이 조화로운 커피를 좋아하는데 예맨은 그렇지 못했거든요

물론 편견일 수 도 있고 더 맛난 예맨을 못 마셨을수도 있어요 ㅎㅎ

 

그렇게 예맨의 생두들이 참 많이들어오고 작년에 처음 키마커피를 알았습니다

예맨에 있는 생두 유통업체 같은데, 옥션도 진행한걸로 알고 있어요

키마 커피를 알고 난 후 관련 내용에 대한 세미나를 잠깐 들었고 관련 논문을 준비중에 있다고

들었습니다

그리고 어제 퍼블리시가 되었죠

 

다루고 있는 내용은 예맨커피의 다양성입니다

예맨이라는 나라는 지도상에서 에티오피아의 오른쪽 위에 있어요

바다건너면 예맨이죠

 

아라비카 커피의 이동 경로가 현재 에티오피아-예맨까지는 공통이고

버본의 경우 예맨에서 버본섬-아프리카, 티피카의 경우 인도-인도네시아를 거쳐 유럽-아메리칸 대륙으로

전파되었다고 알려져 있습니다

 

이 경로에서 보면 예맨은 현재의 작물화된 아라비카 커피의 중심지라고 볼 수 있죠

이러한 요충지임에도 불구하고 예맨커피에 대한 연구가 많이 이루어지지 않은건 사실입니다

다양성에 대한 논문도 에티오피아나 남미에 비하면 턱 없이 적어요

그나마 비교적 최근에 두 세편정도 ? 

 

저자들은 이러한 사실로부터 예맨 커피의 다양성과 전파 경로에 대한 연구를 진행했습니다.

그리고 다음과 같은 질문들에 대한 내용을 다루고 있어요

 

1. 예맨 커피의 유전적 다양성과 구조

2. 에티오피아, 아메리칸 라인들과 비교해서 예맨 커피의 다양성이 어떤 패턴을 보이는가?

3. 예맨 커피 다양성은 아라비카 육종에 기회가 될 수 있나?

 

이번 연구는 유전적 마커를 통한 다양성을 다루는 내용입니다

마커는 이전 WCR의 아라비카 다양성 연구에서 사용한 SSR마커를 사용했고, 

SSR마커의 잘 정립된 방법, 저렴하고 정확도 높은 특징으로 인해 이 마커를 채택했어요

SSR 마커가 SNP보다 유전적 다양성에 대한 정확성이 높다고 합니다.

 

* 유전 마커 : 유전체의 구조적 특징을 이용한 도구입니다. 보통 동종의 개체들은 유전적으로

유사한 구조를 가지고 있어요. 특정하게 반복되는 서열의 구조와 반복 횟수, 그리고 어떤 위치에서 염기서열등이

동일한 편이죠. 이런 특징을 이용해 유전체에서 어떤 영역을 '마커'로 지정할 수 있고 오랜 기간 세대가 진행되고

교배되서 유전체가 섞이고, 변이가 일어나면 특정 마커가 사라지거나 다른 패턴을 보입니다

이렇게 개체들을 어떤 마커를 통해 비교하고 통계적 방법을 이용하면 어떤 개체들이 서로서로 연관되어 있나

알 수 있는 방법입니다.

어떤 마커를 사용하느냐는 연구목적에 따라 달라질 수 있어요 

 

자 이렇게 도구가 정해졌으면 비교를 할 샘플들을 구해야겠죠

샘플들은 에티오피아에서 72종, 재배품종 20종, 예맨 45종으로 총 137개의 샘플이 비교되었습니다.

 

그리고 위에서 말한 마커를 이용해서 예네들의 관계를 알아봤어요

그랬더니 5개의 뚜렷한 클러스터를 관찰할 수 있었고, 저자들은 각각의 클러스터를

다음과 같이 명명합니다

 

ethiopia only, SL-17, Yemen bourbon-typica, Yemen SL-34, New Yemen

 

수집한 품종들의 유전적 관계

에티오피아 어세션의 경우 총 72종이 이용되었다고 앞에서 말씀드렸죠

그리고 전체 샘플들의 유전적 관계를 분석한 결과 5개의 클러스터가 관찰되었다고 말씀드렸습니다

에티오피아의 경우 68종은 에티오피아 클러스터에 분류됬고 나머지 4종이 SL 17로 분류되었어요

 

 the 137 samples of the study Black: Ethiopian accessions, Blue: Worldwide cultivars, Red: Yemen Qima 

 

위 트리가 유전적 다양성을 분석한 결과입니다.

각각 3개의 다른종류의 샘플들이 검정,파랑,빨강으로 표현되어 있고 뚜렷하게 5개의

클러스터로 나뉘어져 있는 것을 보실 수 있습니다.

 

에티오피아의 경우 검정색인데 거의 모든 에티오피아 품종들이 독립된 집단을 형성하고 있죠

반면에 현재 잘 알려져 있는 아메리칸 품종들은 파란색으로,  new-yemen을 제외한

모든 클러스터에 있는 것을 보실 수 있답니다.

 

예외적으로 몇몇 파란색들(게샤,치로소,자바)은 에티오피아 유래 품종이지만

이미 에티오피아가 아닌 다른 지역에서 개량되어 재배된 품종이라 재배종에 포함되어있어요

그렇지만 유전적 관계를 보시면 파나마 게샤(T2722)의경우 에티오피아 집단에 속해있는 것을 보실 수 있답니다

치로소나 자바 품종도 마찬가지네요

 

전 자바품종에 대해 궁금했는데 카메룬에서 선발된 품종이라고 하더군요.

하지만 카메룬에 오기전에 인도네시아를 거쳤다니 

자바라는 명명도 인도네시에서 온 것 때문에 이름이 그렇게 붙은건 아닐까 생각하고 있답니다.

 

치로소는 최근에 우리나라에서도 본것 같은데, 고품질로 많이 알려져 있더라구요

물론 마셔보진 못했고 (ㅠㅠ) 콜롬비아에서 적은 규모로 재배되고 있다고 합니다

 

그럼 클러스터들을 하나하나씩 살펴보도록 하죠

 

1. 에티오피아 

 

아라비카 고장이라고 할 수 있는 에티오피아 답게 다른 품종들과 독립된 집단을 형성하고 있습니다

그리고 위에서 언급했듯이, 현재 잘 알려져 있는 게샤나, 자바 품종은 유전적으로는

에티오피아 렌드레이스에 가깝다고 볼 수 있고 정통적인 루트(예맨)를 통해

전파되었다기 보단 직접적으로 에티오피아에서 이동한 걸로 추정되고 있어요

 

게샤의 경우도 처음에 에티오피아에서 케냐, 그리고 파나마에서 재배 되었다고 알려져 있고

자바의 경우도 에티오피아에서 바로 인도네시아를 거쳐 카메룬으로와서 선발되었다고

알려져 있습니다

 

mibirizi 품종의 경우 저는 처음 들어보는데,, 연구기관에 이 품종의 코드 등록이 약간 실수가 있는듯 합니다.

일단 위의 결과에서는 에티오피아와 SL-17 라인에 같이 묶여 있습니다

아마 각각 기관에서 다르게 등록되었거나 다른 품종의 동명일 수도 있겠네요

 

위의 연구 외에도 에티오피아 품종에 대한 관심은 꾸준히 있었습니다

그래서 다양성에 관한 논문도 많고, 에티오피아내의 각각 다른 지역에서 수집한 품종들을

분석한 논문도 제법 많이 있습니다.

워낙 많은 품종들이 있다보니 지역적으로 뚜렷하게 분리가 되는 모습을 보이고 있어요

 

이 점이 진짜 매력적이죠.

 

2. SL-17

 

흔히 SL 라인들과 K 라인들을 케냐품종이라고 부릅니다.

SL은 스콧 연구소의 약어를 땄죠

보시면 SL 라인들과 K 라인 그리고 에티오피아 품종들이 같이 묶여 있습니다

예맨 품종들은 없는 것으로 보아 에티오피아에서 직접 동 아프리카로 갔거나

이번 연구에서 예맨 샘플이 없었을 수 있습니다

혹은 있었으나 조상종들이 소실된 경우겠죠

 

SL17와 14는 가뭄 저항성 품종으로 선발된 품종이에요 그렇지만 어떤 개체로부터

유래되었는지는 알려져 있지 않다고 합니다

 k라인의 경우는 캔 트품종으로 부터 개량된 종으로 여겨지고 있습니다

 

3. SL-34

파란색 : SL09 and SL34

SL34는 SL 28과 함께 케냐에서 가장 자주 보이는 품종이죠

얘네들은 예맨 품종하고 엮여있네요

SL 09는 정확한 기원이 알려져 있지 않습니다

반면에 SL 34는 19세기 후반 프렌치미션을 통해 버본섬에서 들여온 개체로부터

유래된 품종으로 알려져 있습니다

 

하지만 WCR에 따르면 최근 유전적 연구를 통해 티피카 라인의 가능성이 밝혀졌어요

어찌됬건 예맨을 통해 전파된것은 분명해 보입니다

근데, 아무래도 티피카-버본라인을 구분짓는건 큰 의미는 없다는 생각입니다

 

과거에는 그랬겠지만, 지금은 에티오피아에서 직접 가지고 오는 경우도 많고

워낙 지역간 교류가 활발하다보니 정확한 유래를 밝히는게 어려울 것 같아요

그리고 당시 예맨에서 인도나 버본으로 퍼졌을 때도 비공식적인 전파도 분명 있었을 테니

지금의 루트가 항상 정확하다고 말하긴 어렵겠죠

 

케냐에는 약 1800년대 후반, 버본에서 커피가 들어왔다고 알려져 있지만, 

티피카 라인들은 그보다 백년정도나 빠르게 유럽으로 퍼져서 18세기 중반에는 몇몇

아프리카에 전파 되었다고 보고되었으니까 케냐에도 갔을지도 모르는 일이죠

 

4. 예맨 버본-티피카라인

 

이제 가장 우리에게 친숙한 품종들입니다

티피카니 버본이나 SL28등등이죠. 20여개의 재배된 품종 샘플들중 대다수가

여기에 속해있고 예맨 샘플도 많이 포함되어 있습니다

 

SL28의 경우 버본라인으로 알려져 있고 마찬가지로 버본섬에서 전파된 걸로 추정됩니다

프렌치 미션을 통해서요

음 하지만 위에서 말한 것 처럼 백년이나 앞서서 인도에서 재배되는 품종들이 있었으니

인도에서 직접적으로 전파되었을 가능성도 있지 않나 싶어요

 

시간이 좀 더 지나면 자세한 전파경로가 나오겠죠

 

5. new yemen

 

마지막 집단은 뉴 예맨입니다

기존 품종들과 뚜렷하게 구분되는 집단들이에요

45개의 샘플들 중 대다수가 다른 그룹들과 분리되는 독립된 클러스터를 형성하고 있어요

이 말은 예맨 품종들의 유전적 구조가 다른 집단들과 구분된다는 뜻이죠

그리고 예맨 샘플들은 총5개의 클러스터 중 3개의 클러스터에 속하는데 저자들은 다음과 같은 가설을 합니다

 

1.몇몇의 적은 유전적 다양성을 지닌 소수 집단이 유입되고 환경에 적응해나갔다

 

2. 하나 혹은 몇몇의 유전적 다양성이 큰 집단이 유입되고 그 집단내에서 선발된 결과이다 

 

3. 잘 재배된 품종들이 다시 들어왔다

 

그리고 또 다른 의문이 생겨요

 

에티오피아에서 전파 되었고, 이번 연구에 에티오피아 샘플이 포함되어 있는데

어째서 이 그룹에는 에티오피아 샘플이 없는걸까요 ?

 

통계 결과나 연구 결과는  수집된 데이터로 부터 결과와 관계들이 보이기 때문에

샘플링에서 오류가 있거나 데이터가 한정적이라면 결과에 영향을 줄 수 밖에 없습니다

 

우선 이번 연구에 이용된 에티오피아 샘플은 수십년전의 샘플들이에요

최근 에티오피아 품종 샘플들이 포함되지 않았고, 에티오피아 동부의 하라 지역의 커피들도

포함되지 않았습니다

 

에티오피아 커피의 유전적 연구가 활발히 진행되면서 서부 포레스트뿐 아니라 동부 하라지역의

커피들도 많이 각광받고 있고 이들은 서부 포레스트의 야생종들과 유전적으로 뚜렷하게 구분됩니다

그렇다 보니 동부 하라 지역의 샘플이 없어서 예맨 샘플과의 관계가 드러나지 않았을 수도 있답니다

저자들도 이런점을 지적하고 있어요

그래서 보다 정확한 예맨 커피의 다양성과 오리진을 추적하려면  에티오피아 관련 연구가

더 선행되어야 한다고 합니다.

 

마지막으로 저자들은 아라비카의 전파경로가 기존 예맨을 통한 인도,버본섬 경로 외에

예맨에서 바로 동아프리카로 갔을 가능성도 언급하고 있습니다

 

 

다양성이 그렇게 중요한가 ?

 

예맨은 아라비카 커피가 상당히 오랜기간 동안 머문 나라입니다

그리고 커피가 생육하기에 나쁘지 않은 환경이죠

그래서 오랜 시간동안 독립적으로 집단을 형성할 수 있었고 유전적으로 구분될 수 있었습니다

 

개체가 '좋다 나쁘다'는 언제나 상대적인 관점으로, 다양성 그 자체는 상당히 중요한 요소라고 생각합니다

당장은 이 품종의 특징이 농업형질이나 소비자기호에 맞지 않더라도

언제 어디서 그 다양성이 빛을 발할지 알 수 없기 때문이죠

 

다만 커피의 경우 다양성을 위해 씨앗 보관을 통한 유전자원 보존이 좀 까다롭다고 알려져 있고

대다수 연구지들은 생육 환경이 좋아서 필드 상태로 보존이 되거든요

하지만 이렇게 유전 자원을 보존하는 방법은 비용이 많이 든다는 단점이 있어요

그렇지만 이 정도의 비용은 미래 가치를 위한 투자로 보면 상당히 합리적이라고 생각합니다

 

또 다양성 덕에 기존 우량 품종들이 한단계 더 개량될 수 있었습니다.

아메리칸 라인들이 꾸준히 개량을 거친 탓에 어마어마한 생산량이 탄생했지만

반면에 다른 형질들은 잃어버렸죠

예를들면 병 저항성이나 품질같은 부분을요

 

하지만 약 십년 전부터 에티오피아 품종들과 교배를 시도하면서 퀄리티나 병에

저항을 가지는 품종들을 개발하고 있습니다

에티오피아 품종의 다양한 특징덕에 생산량과 다른 형질들을 같이 가진 품종들을 개발할 수 있게된거죠

 

예맨의 경우 적은 강우량과 낮은 최저 온도 높은 최고 온도등 생육 자체는 문제가 없지만

그다지 우호적인 환경은 아니죠

이런 환경에서 적응하며 독립적으로 형성된 예맨 품종 집단은 기후 변화로 인한 암울한 미래에

큰 도움이 될지도 모르겠네요

 

 

출처 : https://bwissue.com/index.php?mid=freeboard&member_srl=1572&page=1&document_srl=1493881