목적은 반하(半夏) 산지 가공 과정 중 갈변에 따른 대사물질 차이를 탐구하여 갈변 관련 대사물질 및 대사 경로를 규명하고, 안전하고 효율적인 무황 가공 기술 개발을 위한 데이터 지원을 제공하는 것이다. 방법으로 초고성능 액체 크로마토그래피-삼중 쿼드러플라/선형 이온 트랩 질량 분석법(UPLC-QTRAP-MS/MS)을 사용해 반하의 서로 다른 갈변 시기(0, 8, 16시간)의 대사물을 광범위 표적 대사체학 분석하였으며, 주성분 분석(PCA), 계층적 군집 분석(HCA), 직교 편미분 최소제곱 판별 분석(OPLS-DA), K-평균(K-means) 군집 분석을 결합해 대사물질을 다변량 통계 분석하였다. 변수 중요도 투영(VIP) 값 1 이상 및 |log₂ 변동 배수(FC)|≥1을 기준으로 반하 갈변 각 시기의 차등 대사물을 선별하고, 교토 유전자 및 게놈 백과사전(KEGG) 대사 경로 부위 분석을 수행하였다. 결과는 3개의 갈변 시기에서 총 1416개의 대사물이 확인되었으며, 아미노산 및 그 유도체류(239개), 지질류(219개), 알칼로이드류(156개), 페놀산류(121개), 테르펜류(113개), 플라보노이드류(111개)가 주를 이루었다. 3개 시기의 대사물을 쌍별 비교하여 622개의 차등 대사물이 선별되었으며, 이들은 페닐프로파노이드 대사 경로, 플라보노이드 및 플라보놀 생합성 경로, 퓨린 대사 경로에 뚜렷히 풍부한 것으로 나타났다. 추가 분석에서 만노오스, 솔비오스 등 당류, 1-O-카페오일-6-O-글루코실-β-D-글루코스, 디카페오일말레이트 등 페놀산류, 에피갈로카테킨-3-O-갈레이트, 바이칼린-7-O-루티노사이드, 루테올린-7-O-(6″-프로파노일)글루코사이드-5-O-아라비노사이드, 카테킨 갈레이트, 에피카테킨 갈레이트, 이소바이칼린-7-O-글루코사이드-2″-O-람노사이드, 아피제닌-7-O-루티노사이드-4′-O-멜리시토사이드, 3,5,3′,4′,5′-펜타히드록시플라반-7-갈레이트 등 플라보노이드 화합물이 갈변 기질로서 갈변 과정에서 중요한 역할을 할 가능성이 있음을 발견하였다. 결론적으로 반하 갈변 과정에서 당류, 페놀산류 및 플라보노이드 화합물은 핵심 기질일 가능성이 높으며, 이는 페닐프로파노이드 대사, 플라보노이드 및 플라보놀 생합성, 퓨린 대사 경로와 관련되어 있다. 본 연구는 반하 갈변 메커니즘을 심도 있게 탐구하는 이론적 근거를 제공한다.

반하; 갈변; 대사체학; 대사 경로; 페놀산; 플라보노이드; 당류; 메일라드 반응