研究发现脂类物质调控黄曲霉毒素合成新机理
近日，广东省农业科学院农业生物基因研究中心晏石娟团队揭示了亚麻酸氧合物可通过激活黄曲霉菌中一种多肽类衍生生物碱的合成从而抑制其产生黄曲霉毒素。相关研究在线发表于Journal of Agricultural and Food Chemistry。
日常生活中，人们经常能够看到玉米、花生等粮食上面长出大量的“霉”，这些“霉”是自然界中常见的有害真菌，包括黄曲霉菌和寄生曲霉等。这些真菌非常容易侵染玉米、花生等含油量较高的作物种子，并产生一类剧毒、强致癌的次级代谢产物——黄曲霉毒素。黄曲霉毒素污染是一个全球性的食品安全问题，据统计，每年由于黄曲霉毒素污染造成的经济损失高达数十亿元。因此，研究脂类物质调控黄曲霉毒素合成的分子机理具有重要意义。
晏石娟团队前期发现多不饱和脂肪酸亚麻酸在空气中氧化几个小时以后得到的亚麻酸氧合物在不抑制黄曲霉菌的菌丝生长和产孢的基础上，完全抑制黄曲霉毒素的合成。在前期研究的基础上，该团队通过使用多组学技术结合计算生物学和遗传实验验证，进一步解析了亚麻酸氧合物抑制黄曲霉毒素合成的分子机制。
多组学分析与代谢流分析结果显示，亚麻酸氧合物能够特异性抑制黄曲霉毒素等次生代谢途径，但也明显促进包括三羧酸循环等在内的初级代谢途径；并在菌丝生长早期迅速激活黄曲霉菌胞内一种次生代谢物——多肽类衍生生物碱imizoquin的合成；通过基因敲除和过表达菌株的遗传验证实验和靶向代谢组分析明确了imizoquin合成途径是亚麻酸氧合物抑制黄曲霉毒素合成的关键因素。
进一步的热蛋白组分析和分子动力学模拟表明，imizoquin基因簇中的转运蛋白ImqJ能够与亚麻酸氧合物结合。该研究首次发现亚麻酸氧合物通过激活黄曲霉菌胞内imizoquin合成途径抑制黄曲霉毒素的合成。
该研究结果为氧化脂质介导的黄曲霉毒素合成调控提供了新的见解，为控制黄曲霉毒素污染提供了新的理论基础。
上述研究得到国家自然科学基金、广东省农业科学院优秀博士人才引进、中青年学科带头人培育项目、广东省自然科学基金等科研项目的资助。
相关论文信息：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.2c06230
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