스테노필라 커피의 플레이버 테이스팅

 

아이보리코스트의 야생 코페아 스테노필라 ⓒ E. Couturon/IRD

 

 ‘Forgotten’ coffee species

 

과학자들은 서아프리카의 희귀하고 멸종 위기에 처한 커피 종인 코페아 스테노필라 (Coffea stenophylla)가 기후 변화 속에서 맛있는 커피의 미래를 보장할 잠재력이 있다고 밝혔다. 앞선 포스트에서 언급된 바와 같이, 2018년 야생에서 다시 발견된 이 스테노필라 커피는 고온에 대한 내성과 뛰어난 풍미라는 독특한 조합을 가지고 있어 기후 변화에 취약한 커피 산업에 생명줄을 던졌다고 표현되었다. Nespresso & 제이콥스 도우웨 에그버트 (JDE)의 패널리스트와 함께 한 독립적이고 전문적인 테이스팅  결과, 스테노필라 커피의 플레이버는 스페셜티 커피 기준은 넘어서는 것으로 나타났다. 

2021년 4월 19일 Nature Plants誌에 『 Arabica-like flavour in a heat tolerant wild coffee species.』라는 제목의 논문에서, 영국 Kew 왕립식물원, 그리니치 대학, 프랑스 CIRAD(프랑스 국제개발 농업연구센터)와 시에라리온의 과학자들은 기후 변화로부터 커피 산업을 미래에 대비시키는데 도움이 될 수 있는 '재발견된' 커피 종에 대한 연구 결과를 공개했다.

 

Upper West Africa의 희귀 야생종인 스테노필라 커피( Coffea stenophylla)는 세계에서 가장 인기 있는 커피인 아라비카 커피(Coffea arabica) 보다 훨씬 더 따뜻한 기온을 견디는 것으로 밝혀졌으며, 플레이버 또한 아라비카와 비슷하다. 이러한 독특한 특성 덕분에 스테노필라는 곧 상업적으로 재배될 수 있지만, 아라비카보다 훨씬 더 따뜻한 지역에서 재배될 수 있다. 또한 전 세계 소비를 위한 새로운 기후 회복성 커피 작물을 생산하기 위한 육종 자원으로 사용될 잠재력이 있다고 평가되고 있다.

RBG, Kew의 커피 연구 책임자이자 이 논문의 주저자인 Aaron Davis 박사는 “기후 변화에 대처하기 위해 커피 공급망을 미래 지향적으로 만드는 것이 중요합니다. 커피는 수십억 달러 규모의 글로벌 산업을 주도하고, 여러 열대 국가의 경제를 지원하며, 1억 명이 넘는 커피 농부에게 생계를 제공합니다. 더 높은 온도에서 번성하고 뛰어난 풍미를 가진 커피 종을 찾는 것은 일생에 한 번 뿐인 과학적 발견입니다. 이 종은 고품질 커피의 미래에 필수적일 수 있습니다.”라고 말했다.

 

 우리가 지금 마시는 커피는

 

커피에는 124종이 있지만, 우리는 커피 소비의 99%를 아라비카와 로부스타 두 종에만 의존한다. 각각 전 세계 생산량의 56%와 43%를 차지한다. 에티오피아와 남수단의 고지대가 원산지인 아라비카 커피 (Coffea arabica)는 약 19⁰C의 연평균 기온을 필요로 하는 냉-열대성 식물(cool-tropical plant)이다. 지구 온도 상승과 중남미의 커피 농장에 심각한 영향을 미친 곰팡이성 질병인 커피 잎 녹병 (Coffee leaf rust)에 취약하다. 

 

로부스타 커피 (Coffea canephora)는 약간 더 나은 성과를 보인다. 이 종은 습한 열대 아프리카의 대부분 지역에서 저지대에서 자라고, 연평균 기온이 약 23⁰C가 필요하며, 특정 커피 잎 녹병 균주에 내성이 있다. 그러나 로부스타는 풍미가 떨어지고 아라비카보다 열등한 것으로 널리 알려져 있으며, 생산의 대부분이 인스턴트 커피에 사용되거나 아라비카 커피에 블렌드되어 사용된다.

 

스테노필라 커피의 블랙 체리 © Coffea BRC, IRD-CIRAD

 

 

 잃어버렸다가 다시 찾은 “잊혀진“ 커피 스테노필라

 

최근(2018년 후반)까지  스테노필라는 1954년 이후로 야생에서 발견되지 않았다. 이 종에는 “잊혀진”이라는 용어가 적용되는데, 한때 아프리카 서부에서 널리 경작되었기 때문이다. 오늘날 작물 種으로서의 사용은 존재하지 않으며, 커피 연구 컬렉션에 몇 가지 예만 존재한다. 그래서 2018년 12월에 논문의 저자 두 명(데이비스 박사와 해거 교수)이 시에라리온으로 가서 개발 전문가 다니엘 사르무와 협력하여 야생에서 이 종을 찾아내려고 했다. 그들은 RBG Kew의 역사적 표본을 사용하여 스테노필라 커피의 마지막으로 알려진 지역에 대한 세부 정보를 제공했다. NGO Welthungerhilfe와 시에라리온 임업부의 지원을 받아 그들은 주요 목표 위치를 방문했고, 그곳에서 스테노필라 커피 한 그루만 발견했다. 그들은 동쪽으로 이동하여 다른 삼림 지역을 방문했고, 울창한 삼림을 몇 시간 동안 찾아 헤맨 후 마침내 건강한 개체군을 찾았다.

 

Delphine Mieulet, scientist at CIRAD, led the tasting 2020 December © C. Cornu, CIRAD

 

 스테노필라 커피 : 플레이버 테스트

 

스테노필라에 대한 센서리 정보는 100년 동안 기록되지 않았는데, 재배가 희소하고 야생에서 보기 드물기 때문이었기 때문에 이 종을 적절히 평가하는 것이 필수적이었다. 시에라리온의 파트너로부터 소량의 샘플을 얻은 스테노필라는 2020년 여름 런던의 Union Hand-Roasted Coffee에서 전문가 시음 패널에 의해 평가되었다. 패널은 커피에 80.25점의 스페셜티 점수(SCA의 프로토콜에 따름)를 부여하고 아라비카와 유사한 특성을 확인했다. ‘Specialty’ 지위에 도달하려면 커피가 80점 이상이어야 한다.  Union Coffee의 Jeremy Torz는  “아라비카는 현재 우리의 유일한 스페셜티 커피 종이기 때문에, 특히 이렇게 작은 샘플에서 이 점수를 받은 것은 놀랍고 주목할 만한 일이었다.”라고 말했다.

런던에서 이 첫 시음 후, 이번에는 코트디부아르에서 온 스테노필라의 추가적이고 훨씬 더 많은 샘플이 인도양의 레위니옹 섬에 있는 Coffea Biological Resources Center에서 입수되었다. 샘플은 프랑스 몽펠리에에 있는 CIRAD의 센서리 분석 실험실에서 심사위원단에 의해 평가되었고, 그 후 얼마 지나지 않아 JDE, Nespresso, Belco를 포함한 회사의 커피 전문가들에 의해 평가되었다. 15명으로 구성된 패널은 두 개의 아라비카 샘플(하나는 고품질이고 하나는 저급), 하나의 고품질 로부스타 샘플, 그리고 코트디부아르 스테노필라를 블라인드 테스트했다.

평가 결과, 스테노필라는 복잡한 풍미 프로필(complex flavour profile)을 가지고 있으며, 심사위원들은 자연스러운 단맛, 중간-높은 애씨더티, 과일 맛, 좋은 바디 (즉, 질감, 입에 느껴지는 방식)를 언급했다. 바람직한 시음 노트에는 복숭아, 블랙커런트, 만다린, 꿀, 라이트 블랙티, 재스민, 향신료, 꽃, 초콜릿, 캐러멜, 견과류, 엘더 플라워 시럽이 포함되었으며, 이는 고품질 아라비카에서 찾을 수 있는 것들이다. 스테노필라 샘플이 아라비카인지 물었을 때, 심사위원의 81%가 그렇다고 답했다 (두 아라비카 샘플의 경우 각각 98%와 44%, 로부스타 샘플의 경우 7%). 스테노필라의 높은 ‘아라비카와 유사’ 점수에도 불구하고, 심사위원의 47%가 샘플을 새로운 것으로 식별하여 재발견된 커피에 대한 시장 틈새를 시사했다.

시음을 주도한 CIRAD의 과학자인 델핀 미울렛(Delphine Mieulet) 박사는 “이 결과는 스테노필라 커피에 대한 최초의 신뢰할 수 있는 센서리 평가를 제공하며, 이를 통해 우리는 뛰어난 맛에 대한 역사적 보고를 뒷받침할 수 있습니다. 스테노필라의 센서리 분석은 심사위원들이 만장일치로 관심을 가질 만한 복잡하고 특이한 풍미 프로필을 보여줍니다. 육종가인 저에게 이 새로운 종은 희망으로 가득 차 있으며 기후변화에도 불구하고 양질의 커피에 대한 밝은 미래를 상상할 수 있게 해줍니다.”라고 말했다.

 

CIRAD 센서리 분석랩에서의 블라인드 테이스팅 세션. 커피의 색상 차이를 가리기 위해 붉은 조명을 사용. © C. Cornu, CIRAD

 

블랙, 짙은 자주색 체리의 코페아 스테노필라

 

 REFERENCES

 

Davis, A.P., Mieulet, D., Moat, J. et al. Arabica-like flavour in a heat-tolerant wild coffee species. 
Nat. Plants 7, 413–418 (2021). https://doi.org/10.1038/s41477-021-00891-4

 

CIRAD. ‘Forgotten’ coffee species could help to futureproof the coffee industry under climate change
CIRAD Results & impact 22 April 2021

 

Aaron P Davis & Delphine Mieulet. 
Café et changement climatique : la redécouverte d’une espèce sauvage prometteuse.

The Conversation. April 28, 2021

 

 

 

 

 

 

 

 

 요약

• 기후 탄력적인 커피 크롭을 개발하는데 있어, 변화된 기후 조건들을 견디는 능력, 농경제 및 가치사슬 기준들을 충족하는 능력, 그리고 플레이버 (아로마 및 테이스트)에 대한 소비자 선호를 충족할 수 있는 능력을 포함하여 고려해야 할 많은 요인들이 있다. 
• 우리는 Upper West Africa의 야생 종 [1] 수수께끼 같은 소엽의 커피 (Coffea stenophylla)의 관능적 특징들과 핵심적인 환경 요건들을 평가했다.
• 우리는 우수한 플레이버의 역사적 평가 보고들을 확인하며 [1-3], 독특하고 놀랄만하게, 고품질 아라비카 커피와 유사한 센서리 프로파일을 밝혀준다. 
• 우리는 이 種이 로부스타 커피와 리베리카 커피와 같은 핵심 기후 조건 범위에서 자라고 소출을 내며 [4-9], 아라비카 커피보다 같은  강우 조건들 하에서라도, 연평균 기온이 6.2–6.8℃ 더 높다는 것을 보여준다. 
• 이 종은 고품질 커피를 위해 코페아를 감싸고 있는 기후를 상당히 확대하며, 그리고 기후 탄력적 커피 소출식물들의 개발을 위한 중요한 자원을 제공할 수 있을 것이다. 

 

 

 아라비카와 로부스타 커피

 

• 커피는
  수십억 달러 규모의 글로벌 커피 산업을 주도하는 유비쿼터스 음료 [10],
  여러 열대 국가의 경제를 지원. 1억 명이 넘는 커피 농부에게 생계 제공 [11].
• 커피 공급망은
  주기적 가격 변동성, 극심한 기상 현상, 해충 및 질병의 유행 및 심각성 증가, 심지어 현대판 노예 제도를 포함한 어려움에 직면. 가속화된 기후 변화의 부정적인 영향 [12].
• 성공적인 커피 농사는
  비교적 좁은 기후 범위 내에서 이뤄짐,
  성장 및 수명 주기 전반에 걸쳐 기상 교란에 취약, 기후 변화에 민감하게 반응.
• 커피의 세 가지 주요 회복성 경로.
  (1) 커피 농사를 적합한 기후, 특히 고지대 지역으로 이전;
  (2) 커피 농사 관행의 적응(예: 관개, 그늘 또는 개선된 그늘 사용, 커버 멀칭 등) 및
  (3) 식물 육종을 통한 적응된 커피 작물 품종개발 또는 새로운 커피 작물 종 사용.
• 커피 농사 고지대 이전
  ⇒ 에티오피아와 같은 고지대 커피 생산국에 장기적으로 상당한 잠재력을 제공,
  ⇒ 저지대 농가의 토지 이용 경쟁과 생계 손실 등의 단점 [4].
• 관개는 
  ⇒  강수량이 적은데 효과적,
  ⇒  다른 농장 적응 개입은 어느 정도 잠재력을 제공 가능.
  ⇒  둘 다 추가 비용을 의미. 
• 기후에 강한 커피 소출 식물을 번식시키는 작업
  ⇒  초기 단계,
  ⇒  두 가지 주요 커피 작물 종인 아라비카(Coffea arabica)[13]와 로부스타(C. canephora)[14]에 주목.
  
  
• 2019/20년
  ⇒  아라비카는 글로벌 생산량의 약 56%,
  ⇒  로부스타는 43%,
  ⇒  리베리카 커피(C. liberica)는 1% 미만을 차지 [10]. 
• 장기적 기후 변화의 맥락에서 아라비카만으로는
  ⇒  기존 기후변화 예측에 따라 적응에 필요한 수준의 기후 회복력을 달성할 잠재력이 없다고 주장되어 왔다 [12].
• 아라비카는
  ⇒  에티오피아와 남수단의 고지대(1,000~2,200m)가 원산지인
  ⇒  서늘한-열대 식물(cool-tropical plant) [16]. 
  ⇒  야생과 재배에서 최적의 평균(연간) 온도 범위는 18~22℃ [5,6]. 
• 아라비카의 경우
  ⇒  토착 분포 지역이나 재배 지역에서 기후 분할(climate partitioning)이나, 또는
  ⇒  유용한(물리적 또는 생리적) 기후 회복력(climate resilience) 속성에 대한 증거가 없는 것으로 보인다 [5,7,17].
  
  
• 로부스타 커피는
  ⇒  주로 저지대(50~1,500m)에서 자라는 종으로,
  ⇒  습윤 열대 아프리카 대부분에서 자연적으로 발생  [18].
  ⇒  24~26℃의 높은 평균 기온 [8], 심지어 30℃까지 높은 기온에도 적응 [9].
  ⇒  또한 중남미 아라비카 농사에 심각한 제약이 되는
       유행성 커피잎녹병(Hemileia vastatrix Berk. & Broome)에도 저항성이 있다.
  
• 이러한 이유로 로부스타는
  ⇒  기온이 상승하고 강우량이 감소하고 불규칙해지는 상황에서 아라비카의 대체 종으로 종종 거론.
• 그러나 로부스타는
  ⇒  다른 기후 변수(예: 기온)에 비해,
       아라비카와 동등하거나 더 많은 강우량(토양 수분)이 필요할 수 있으며,
  ⇒  이전에 생각했던 것보다 온도에 더 민감할 수 있다 (최적 범위에 대한 개정 추정치에 따르면 ≤16.2~24.1℃ [9]).
  
  
• 두 종 사이에는 가격 차이가 뚜렷하며 아라비카는 맛이 뛰어나 가격이 더 비싸다 [10].
• 로부스타와 리베리카는 현재 아라비카만이 독점하고 있는 고가의 스페셜티 커피 부문에서 제외된다.
• 매우 비주류 작물 종인 코페아 유게니오이데스 (Coffea eugenioides)는 풍미가 뛰어나고 틈새 시장의 하이-엔드 커피로 주목을 받기 시작했지만, 씨앗(커피콩)이 작고(아라비카 씨앗의 절반도 안 됨) 소출이 낮다 [19].

 

 스테노필라 커피에 대한 관심

 

• 다른 120종의 커피 종[15] 중에는, 아라비카, 로부스타, 리베리카에 비해 
  ⇒  더 따뜻하고 건조한 환경에서 자랄 수 있는 종이 많고, 일부는 현저히 그렇다 [18]. 
• 그러나 지금까지 이러한 종들 중 어느 것도 광범위한 상업적 성공에 필요한 풍미와 농업적 특성을 입증하지 못했다.
• 이런 측면에서 기니, 시에라리온, 코트디부아르 고유종인
  C. stenophylla (이하 stenophylla라고 함)는
  상당한 관심을 받고 있다 (Fig. 1).
• 몇 가지 역사적 레퍼런스들(1834~1929)에 따르면,
  ⇒  이 종은 ‘best Mocha’ 만큼 맛이 뛰어나고 [2],
  ⇒  아라비카를 포함한 다른 모든 커피보다 우수할 수 있다 [3].
  ⇒  그러나 나이와 맥락을 고려할 때 이러한 주장은 엄격히 경고 되었으며 [1], 
  ⇒  이 종에 대한 감각적 칭찬은 보편적이지 않았다 [20]. 
• 원래 서식지에서 스테노필라는
  ⇒  낮은 고도(약 400m)의
  ⇒  열대 및 고온 환경에서 서식하는 종이다. 
• 또한 Davis et al.[1]에서 검토한 바와 같이,
  ⇒  가뭄에 강하고
  ⇒  커피 잎 녹병에 부분적으로 저항력이 있는 것으로 보고되었다.
• 스테노필라의 씨앗은 아라비카와 크기가 거의 같거나 약간 작다.

 

• 1920년대 이후로 스테노필라에 대한 센서리 정보는 발표되지 않았는데, 
  ⇒  아마도 재배가 희소하고 야생에서 드물기 때문일 것이다.
• 1920년대 이후로 일반적으로 재배되지 않았으며 [1]
  야생에서 멸종 위기에 처해 있다 [15]. 
• 수확량이 적기 때문에 스테노필라가 주요 세계 커피 작물 종으로 자리 잡지 못한 주된 이유가 있지만 [21],
  로부스타 커피와의 경쟁이 주요 원인일 가능성이 높다. 
• 로부스타 커피는 세계적 상품이 되기 위해 일찍부터 진전이 있었지만 스테노필라 농사의 쇠퇴와 맞물려 있다 [15]. 
• 마디와 싹 당 꽃/열매 수를 기준으로 할 때,
  스테노필라 소출은 아라비카와 로부스타 보다 적을 가능성이 있지만
  상업적으로 실행 가능한 소출임에는 분명하다 [1, 20].

 

 스테노필라 커피 플레이버 테이스팅

 

• 2019년 시에라리온에서 야생 스테노필라 개체군을 재발견한 후 [1], 
  2020년 5월에 시에라리온에서 야생으로 수집한 스테노필라 커피콩(씨앗) 샘플을 얻었다. 
• 두 번째 샘플은 2020년 10월에
  레위니옹 섬의 Coffea Biological Coffea Resources Center (BRC Coffea)를 통해 얻었다
  (원래는 코트디부아르 동부 숲에서 수집). 
• 이 샘플과 기타 액세션들을 2020년 중반부터 후반과 2021년 초에 두 가지 프로토콜 (Methods 및 101 Supplementary Information 참조)을 사용하여 5명의 전문적이고 독립적인 센서리 패널들이 평가했다.
  
  
• CIRAD 프로토콜(4명의 패널과 15명의 저지들)을 사용한 센서리 평가에서 스테노필라는 전반적인 품질 점수가 높게 평가되었다. 
• 고품질(에티오피아산)과 중간 품질(브라질산)의 두 아라비카 샘플과, 고품질 로부스타 샘플(인도네시아산)이 대조군으로 사용되었다 (Fig.  3).
• 평가는 맹검(blind) 방식으로 진행되었다. 즉, 심사위원은 샘플의 이름과 원산지를 알 수 없었다.
• 평가 결과, 스테노필라는
  ☕ complex flavour profile (Supplementary Tables 1-3),
  ☕ natural  sweetness (Supplementary Table 3),  
  ☕ medium-high acidity,
  ☕ fruitiness, 그리고
  ☕ good body를 가지고 있으며,
  ⇒ 이는 고품질 아라비카와 유사하다 (Fig. 3; Supplementary Figs. 1 & 2; Supplementary Table 1). 
  
  
• 네 가지 샘플이 아라비카를 나타내는지 물었을 때, (15) 저지들의 81%가 스테노필라에 대해 '예'라고 답했고, 에티오피아산 아라비카에 대해서는 98%, 브라질산 아라비카에 대해서는 44%, 인도네시아산 로부스타에 대해서는 7%가 ‘Yes’라고 답했다 (Fig. 4; Supplementary Table 4). 
• 스테노필라의 Arabica-like 퍼센트 점수가 높음에도 불구하고, 심사위원의 42%가 샘플을 새로운 것으로 식별했고, 58%는 그렇지 않았다 (Fig. 4; Supplementary Table 4).
• 에티오피아 샘플 vs. 브라질 샘플의 점수 차이는 내재적 품질에 실질적인 차이가 있음을 의미하지 않는다.
  브라질에서 재배된 아라비카는 높은 품질을 얻을 수 있고; 에티오피아에서 재배된 아라비카가 품질이 낮을 수 있다.

 

 

 

• 다섯 번째 패널의 세 명의 저지들은 SCA (Specialty Coffee Association)의 센서리 프로토콜과 스코어링 시스템을 사용하여 시에라리온의 스테노필라 샘플(샘플(5))을 아라비카와 유사하다고 식별했다. 
• 패널 리더는 (합의된) 스페셜티 점수(SCA) 80.25점을 부여했다. 
• 스페셜티 커피는 고품질 아라비카를 말하며 80점 이상의 점수가 필요하다.
• 샘플 크기(10g), 프로세싱의 조잡함, 작물화 또는 농장 이전 선발의 부족 (즉, 샘플은 무작위로 선택된 야생 나무에서 추출)을 감안할 때 이는 주목할 만한 결과였다. 
• SCA 프로토콜을 사용하여 패널이 부여한 긍정적인 속성은 다음과 같다:
  워시드 아프리카 아라비카를 연상시키는 fragrance [즉, 드라이, 분쇄 커피의 냄새],
  르완다 프로파일과 비슷, 그리고
  sweetness와
  fruit driven acidity를 포함한 고품질 아라비카와 연관된 기타 특성들 (E. Chodarcevic 개인 커뮤니케이션).

 

 

 스테노필라 커피 콩의 핵심 화학성분

 

• 아라비카와의 센서리 유사성은 놀랍고 주목할 만한데, 그 이유는 스테노필라가 아라비카와 가까운 계통발생학적 관계가 없기 때문이다 [23,24]. 
• 토종 아라비카와 스테노필라 개체군은 아프리카 대륙의 반대편에 서식하며, 그 거리는 약 4,800km이다 (Fig. 1);
  이 두 종의 환경적 요구 사항은 매우 다르다 (Fig. 2); 그리고 씨앗(커피콩) 화학 성분은 동일하지 않다 [25, 26].
• 다만 핵심 화학 성분 중 일부는 공유된다.
  
  
• 트리고넬린(Trigonelline)과 자당(sucrose), 두 가지 커피 아로마 전구물질들은 아라비카에 대한 소비자 선호도와 관련된 주요 화학 성분으로 제시되었다 [27]. 
• 스테노필라의 트리고넬린 수치는 아라비카와 유사하며 두 종 모두 로부스타 보다 상당히 많은 양을 가지고 있다. 
• 스테노필라의 자당 함량은 로부스타 보다 많지만 아라비카보다 적은 것으로 보고되었다 [27].
• 약리학적으로 관심이 높고 항염 특성이 있는 디테르펜(diterpene)인 카페욜(Kahweol)은 아라비카와 스테노필라에 상당한 양으로 존재하지만 로부스타에는 거의 전혀 없다 [26].
  
  
• 시에라리온과 코트디부아르의 스테노필라 개체군의 종자 화학은 거의 동일하지만 [28], 몇 가지 명확한 차이점이 있다.
• 예를 들어, 시에라리온 스테노필라의 카페인 함량은 0.9~1.9%(dmb, dry matter basis)로 아라비카(0.6~1.9% dmb)의 범위에 속한다 [25]. 반면 코트디부아르의 카페인 함량은 더 높다 (2.05~2.64%) [25,27].

 

 

 열에 강한 스테노필라 커피

 

• 보고된 스테노필라의 연평균 기온은 25~26°C이고, 연평균 총 연간 강수량은 1,500~2,650mm/year이다 [1,29]. 
• 스테노필라에 대한 우리의 모델화된 기후 데이터는
  연평균 기온이 24.9℃이고, 연평균 총 연간 강수량이 2,288 mm/year로 이러한 관측 데이터와 일치했다 (Fig. 2). 
• 스테노필라의 연평균 기온과 연평균 총 연간 강수량은 161종의 야생 및 재배 로부스타 [8,9]와 모델화된 로부스타와 리베리카 보다, 이러한 값의 범위는 비슷하지만, 각각 약간 더 높고 그리고 상당히 더 높다 (Fig. 2 ; Supplementary Table 6).
• 아라비카의 경우 보고된 평균기온과 모델화된 평균기온은 각각 19.0℃ (18~20℃)[5,6]와 18.7℃ (Fig. 2)이다;
  그리고 stenophylla의 경우 각각 25.8℃(25.5℃/26℃)[1,29] 및 24.9℃이다 (Fig. 2).
  
  
• 이 데이터는 스테노필라가 아라비카보다 온도 내성이 훨씬 더 높다고 추론하는데, 기록된 데이터의 연평균 기온 차이는 6.8℃이고 모델링된 데이터의 연평균 기온 차이는 6.2℃이다. 
• 스테노필라의 총 연평균 강수량은 아라비카보다 높지만, 더 높은 기온에서도 강수량 요구사항은 동일할 수 있으며, 이는 보고된 바와 같고 [1,29], 또한 여기에서 입증된 바와 같다 (Fig. 2; Supplementary Table 6). 
• 아라비카는 스테노필라가 야생에서 자라고, 한때 Upper West Africa에서 경작되었던 입지들에서는 성공적으로 재배할 수 없다.
• 이러한 지역에서 작물 식물로 사용할 수 있는 것은 로부스타와 리베리아 뿐이며 [1], 이는 공개된 기후 데이터 [5,8] 와 모델링된 (Fig. 2; Supplementary Table 6) 기후 데이터를 모두 확인한다.

 

 

• 그 분석(그림 2)에서 스테노필라의 데이터 포인트 수는 아라비카, 로부스타, 리베리카보다 훨씬 적다. 
• 이 종의 희소성과 현장 데이터의 부족 때문이다 (Methods 참조). 
• 이는 스테노필라의 데이터 포인트 밀도에 영향을 미치지만, 추가 데이터 포인트를 더해주면 (Fig. 2에서 보여짐), 이 종의 기후 범위에 대한 변화는 무시할 수 있을 것이다.
• 스테노필라와 다른 세 종(데이터 포인트를 통해)의 온도 및 강수량에 대한 t-검정은 온도에 대한 p-값이 1.117e-08이고 강수량에 대한 p-값이 0.0458이다. 
• 온도 프로파일은 매우 유의한 반면 강수량은 그렇지 않다. 
• 강수량 P-값은 예상대로, 즉 네 종에서 크게 다르지 않다. 
• 아라비카와 마찬가지로 스테노필라는 원산지 분포 지역에서 뚜렷한 계절적 기후를 겪으며 3~4개월의 현저한 건기  (11월 ~ 3월/4월)가 있다. [1]

 

 스테노필라 커피의 가능성

 

• 이러한 발견은 고품질(따라서 더 높은 가치) 커피를 재배하기 위한 온도 범위를 크게 넓힐 수 있는 길을 열어주며, 스테노필라 커피의 재확립을 통해 스페셜티 커피 부문에서 시장 차별화를 이룰 수 있는 가능성을 열어준다. 
• 장기적으로 이 종은 특히 기후 회복성을 위한 커피 식물 육종에 중요한 유용성을 가질 수 있다. 
  
  
• 상업적으로 수용 가능한 맛을 보장하기 위해, 종간 교잡종의 생산은 지금까지 아라비카와의 역교배에 의존해 왔다. 
• 더위와 가뭄 내성을 위한 육종의 경우, 아라비카로의 초기 및 반복적인 역교배(감각적 품질을 보장하기 위해)는 기후 회복성 속성을 약화시킬 가능성이 높다 [30].
  
  
• 스테노필라를 사용한 종간 교잡화와 이 종을 사용한 역교배는 필요한 감각적 특성과 고온을 견뎌낼 수 있는 능력을 가지고 있으며 가뭄 내성 속성을 가질 수 있으므로 이러한 제한을 완화할 것이다. 
• Stenophylla의 경우 가뭄 내성이 귀속되거나 [29,31,32] 시사되었지만 [33-35], 지금까지 적절하게 테스트되지 않았다. 
• Stenophylla는 적응성 있는 육종 파트너이다. 
• Liberica와의 종간 교배가 확인되었고, robusta, C. psedozanguebariae 및 C. congensis와의 교배도 확인되었다 [36].
  
  
• 이배체(diploid) 하이브리드 C. stenophylla × C. liberica는
  현저한 식물 활력(vegetative vigour)과 가속된 성장 속도(accelerated growth rate)를 보인다 (A.P.D, J.H., D.S. 개인 관찰). 
• 이배체 (2n = 2x = 22) 하이브리드를
  사배체 (2n = 4x = 44) 상태로 전환해야 번식력을 회복하거나 개선할 수 있다 [15,37]. 
• 자연 서식지와 재배에서 stenophylla는
  상당한 표현형 다양성 (phenotypic diversity)[1,20]과
  상당한 개체군 간 유전적 다양성의 잠재력을 보여준다 [1].
  
  
• 이제 야생 및 현장 외에서 종의 미래를 보호하고,
  기후 회복력이 강한 고부가 작물 種이자 육종 자원으로서의 모든 잠재력을 평가하기 위한 노력이 필요하다.

 

 연구방법

 

• 센서리 분석은 4가지 종으로 구성된 5가지 샘플에 대해 두 가지 다른 프로토콜을 사용하여 수행되었다.: 
  (1) 에티오피아 Sidamo에서 재배된 고품질(스페셜티) 아라비카 커피;
  (2) 브라질 Sul de Minas에서 재배된 중간 품질의 아라비카;
  (3) 인도네시아 Flores Island에서 재배된 고품질 로부스타;
  (4) Reunion Island (Mascarene Islands)에서 유지되지만, 원래는 코트디부아르 동부에서 온 스테노필라;
  (5) 시에라리온 동부의 야생에서 수집한 스테노필라 [1].
  
  
• 샘플(1) ~ (4)는 CIRAD (Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Developpement)에서 개발한 프로토콜을 사용하여 평가되었으며, 이는 유럽 표준 ISO 6668 및 13299 (https://www.iso.org/standard/44609)에서 파생되었으며, 이하 CIRAD 프로토콜이라고 한다.
• 샘플(5)은 SCA (Specialty Coffee Association) 프로토콜과 채점 시스템 (https://sca.coffee/research/protocols-best-practices) 및 SCA Coffee Taster's Flavor Wheel [22]의 센서리 용어를 사용하여 평가되었으며 샘플 크기가 작아 수정되어 사용되었다.
  
  
• 두 프로토콜에 대한 자세한 내용은 Supplementary Information에 나와 있다.
• 15명의 패널 멤버들 (저지들)을 포함하여, 4개의 독립적인 센서리 패널이 CIRAD 프로토콜 평가에 사용되었다.
• 총 15개의 변수가 채점되었다 (각각 10점, 총 150점).
• 15명의 심사위원 각각의 점수를 합산하고(Supplementary Tables 1 & 2), 분산분석(ANOVA)을 점수에 적용한 다음, 평균 비교를 위해 Tukey test (HSD for Honest Standard Deviation)을 적용했다 (XLSTAT 2021, Addinsoft).
  추가 설명 (예: 시음 노트, 단맛, 부정적 특성)도 요청했다 (Supplementary Table 3).
• CIRAD 프로토콜 외에도 패널에게 다음 네 가지 질문을 했다:
  (1) 이 커피가 아라비카 커피인가요 (예/아니요)?
  (2) 이 커피가 로부스타 커피인가요 (예/아니요)?
  (3) 이 커피가 새로운 커피인가요 (예/아니요)?
  (4) 이 커피를 상용화할 수 있을까요 (예/아니요)? 
• 4가지 질문에 대한 예/아니요 응답(0/1)을 합산하여 백분율 점수를 제공했다 (Fig. 4; Supplementary Table 4). 
  
  
• SCA 프로토콜(https://sca.coffee/research/protocols-best-practices)은 3명의 심사위원이 있는 단일 패널을 사용하여 수행되었으며, SCA 채점 시스템에 최대한 근접하게 합의된 커핑 점수(패널 리더가 수여한 전체 점수)를 적용했다.
• 다른 4종(Arabica, Liberica, C. brevipes 및 C. montekupensis)은 stenophylla(샘플(5))와 함께 평가되었지만, 분석이나 채점에는 포함되지 않았다.
• 센서리 프로토콜의 전체 세부 정보는 Supplementary Information에 나와 있다.
  
  
• 분포도와 기후 포락선 분석(climate envelope analysis)을 위해, 우리는 커피 발생 데이터베이스(식물 표본 및 현장 관찰)에서 파생된 1,324개 지상 지점 기록 데이터 세트를 사용했다 [4,15]. 
• 여기에는 아라비카, 리베리카, 로부스타에 대한 711개 기록, 로부스타에 대한 304개 기록, 스테노필라에 대한 20개 기록이 포함된다.
• 현장 관찰 데이터(615개 기록)는 에티오피아의 야생 아라비카에 대한 데이터만 있었고 [4], 그 외에는 모든 표본이 식물표본집  표본에 의해 확인되었다 (A.P.D.에 의해 확인).
• 모든 지상 지점 데이터는 지리 참조(아직 사용할 수 없는 경우)되었으며, 지리 위치 정확도(1km2 이하)를 위해 수동으로 확인되었으며 필요한 경우 수정되었다.
• Fig. 1은 Natural Earth(https://www.naturalearthdata.com/)의 배경 및 국가 데이터를 사용하여 ArcGIS Pro 2.6.1(ESRI, Redlands, CA38)에서 제작되었다.
  
  
• Fig. 2의 경우, 서로 1km 이내의 중복을 제거하기 위해 모든 표본 데이터를 다시 샘플링하여 사용된 총 레코드 수를 1,324개에서 586개(각 종에 대해 각각 193개, 182개, 199개, 12개)로 줄였다. 
• R39를 사용하여 CHELSA 데이터 세트[41]의 모든 Bioclim 변수[40]에 대한 표본 데이터를 샘플링했다 (Supplementary Table 6).
• 원래 우리는 커피 종 분포의 주요 비생물적 결정 요인[4]을 나타내기 위해 분석을 위해 4개의 Bioclim (Bio1 = 연평균 기온, Bio4 = 기온 계절성, Bio12 = 연강수량, Bio15 = 강수량 계절성)을 선택했으며, 데모 목적으로 Bio1과 Bio12로 단순화했다 (Fig. 2).
• 散點圖와 密度圖(Scatter and density plots)는
  R39와 ggplot2 [42] 및 ggpubr 2 [55] 패키지를 사용하여 그렸다 [43].
• 검증 목적으로 아라비카와 로부스타에 대한 모델링된 온도와 강우량(Fig. 2)을 재배 커피에 대한 공개된 데이터와 비교한 결과, 보고된 범위 내에 있는 것으로 나타났다 [5,6,8,9].
• 우리는 토종 커피 품종에 대한 온도 범위가 종종 너무 높다고 보고된다는데 동의한다 [9]. 
  특히 야생 커피와 농장 커피를 비교할 때 그렇다. 
• 하지만 분석과 관찰에서 뚜렷한 불일치 사항은 발견하지 못했다.
• 현재 재배 리베리카에 대한 온도 범위 데이터는 제한적이고 신뢰할 수 없다. 
• 유의성을 테스트하기 위해 R39에서 표준 T-test를 사용하여 스테노필라에 대한 기후 결과가 다른 커피 종의 샘플이 될 수 있는지 확인했다.

 

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