高 婧,李彩艷,2,李可馨,彭夢(mèng)雪,梁志宏,*
(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 北京食品營養(yǎng)與人類健康高精尖創(chuàng)新中心,食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院,北京 100083;2.河南省食品藥品審評(píng)查驗(yàn)中心,河南 鄭州 450000)
赭曲霉(Aspergillus ochraceus)是一種廣泛分布于糧食和飼料中的絲狀真菌,可以產(chǎn)生有害次級(jí)代謝產(chǎn)物赭曲霉毒素。目前已發(fā)現(xiàn)超過20 種赭曲霉毒素,其中赭曲霉毒素A(ochratoxins A,OTA)分布最廣、危害最大[1]。OTA廣泛污染谷物、豆類、葡萄、咖啡等農(nóng)副產(chǎn)品[2],可以引起人類和動(dòng)物的肝臟、腎臟損傷,并有致畸、致突變、致癌和免疫抑制作用[3],被國際癌癥研究機(jī)構(gòu)列為2B類致癌物,在已知的真菌毒素中,OTA的危害性僅次于黃曲霉毒素[4]。中國、美國、加拿大、澳大利亞、日本、韓國等國家,以及國際食品法典委員會(huì)和歐盟等國際組織發(fā)布的有關(guān)食品中真菌毒素法規(guī)中都對(duì)OTA的限量標(biāo)準(zhǔn)做出了要求[5]。
近年來在莢膜組織胞漿菌(H i s t o p l a s m a capsulatum)[6]、構(gòu)巢曲霉(Aspergillus nidulans)[7]、黃曲霉(Aspergillus flavus)[8]等真菌中發(fā)現(xiàn),真菌能夠通過群體感應(yīng)信號(hào)調(diào)控機(jī)制,調(diào)節(jié)其生長發(fā)育和真菌毒素產(chǎn)生。群體感應(yīng)是微生物調(diào)節(jié)群體行為的信號(hào)交流機(jī)制,微生物可以生產(chǎn)特定的小分子物質(zhì)(成為群體感應(yīng)信號(hào)分子)并分泌到胞外,當(dāng)胞外信號(hào)分子在局部環(huán)境中積累達(dá)到一定的水平時(shí),可以進(jìn)入其他微生物細(xì)胞內(nèi)激活特定基因的表達(dá),從而調(diào)控菌群生理功能,以適應(yīng)周圍環(huán)境的改變[9-10]。群體感應(yīng)機(jī)制在細(xì)菌中十分普遍,細(xì)菌通過群體感應(yīng)機(jī)制控制其群體行為,如生物發(fā)光、毒力因子分泌和生物膜的形成等,從而在種群競(jìng)爭中占據(jù)優(yōu)勢(shì)[9]。霉菌中也存在類似于細(xì)菌群體感應(yīng)的密度調(diào)節(jié)機(jī)制,黃曲霉[11]及赭曲霉[12]在侵染脂肪酸含量高的作物時(shí)更容易產(chǎn)生毒素,這表明脂肪酸類物質(zhì)及其代謝產(chǎn)物可能參與了真菌群體感應(yīng)的調(diào)控。
真菌中已發(fā)現(xiàn)的群體感應(yīng)信號(hào)分子主要有氧脂素、法尼醇、γ-丁內(nèi)脂[10],其中氧脂素是多不飽和脂肪酸通過酶促或非酶促反應(yīng)加氧產(chǎn)生的一類脂氧合物,是霉菌、酵母菌、植物和動(dòng)物信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的重要信號(hào)分子,可以調(diào)節(jié)真菌的無性和有性發(fā)育之間的平衡,影響真菌毒素的合成[13]。植物來源的亞油酸氧化產(chǎn)物如羥基十八碳二烯酸(hydroxyoctadecaenoic acid,HODE)、氫過氧化十八碳二烯酸(hydroperoxyoctadecadienoic a c i d,H P O D E)和氫過氧化十八碳三烯酸(hydroperoxyoctadecatrienoic acid,HPOTE)等可以影響黃曲霉和構(gòu)巢曲霉的營養(yǎng)生長、分生孢子、菌核的形成及真菌毒素的合成[14-15]。13S-HPODE和13S-HPOTE可以抑制黃曲霉毒素合成,9S-HPODE能夠促進(jìn)黃曲霉毒素合成[16],13S-HPODE可以促進(jìn)分生孢子的產(chǎn)生而9S-HPODE可以促進(jìn)子囊孢子的產(chǎn)生[17]。隨著群體密度的增加,黃曲霉逐漸實(shí)現(xiàn)從菌核到分生孢子的轉(zhuǎn)換,而當(dāng)敲除黃曲霉的脂氧化酶基因lox后菌體不能正常產(chǎn)生氧脂素,當(dāng)孢子接種密度大于105個(gè)/mL時(shí)菌核數(shù)目增加而分生孢子數(shù)目減少[18]。與黃曲霉類似,氧脂素也可以調(diào)節(jié)赭曲霉的形態(tài)和毒素產(chǎn)生,赭曲霉AoloxA基因產(chǎn)物脂氧合酶能夠催化亞油酸發(fā)生加氧反應(yīng),生成脂過氧化物9S-HODE和13S-HODE,影響赭曲霉形態(tài)及OTA的合成,Reverberi等[19]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,當(dāng)敲除赭曲霉菌株的lox基因后,與野生型相比,突變的Delta AoloxA菌株氧脂素水平降低,形成的分生孢子數(shù)減少,菌核數(shù)目增加,OTA合成受到抑制。Punelli等[20]使用水楊基異羥肟酸和白藜蘆醇(一種脂氧合酶抑制劑)作用于赭曲霉菌株,發(fā)現(xiàn)脂肪氧合酶活性的降低導(dǎo)致OTA產(chǎn)量明顯減少,Antonioletti等[21]證明了能夠控制OTA生物合成的化合物也顯著抑制lox的活性。說明氧脂素在控制赭曲霉OTA生物合成中起主要作用。
赭曲霉的生長發(fā)育和OTA合成受到群體密度調(diào)控[12],但具體的群體感應(yīng)信號(hào)分子及其調(diào)控機(jī)制尚不明確,氧脂素可能是赭曲霉的群體感應(yīng)信號(hào)分子之一。因此本實(shí)驗(yàn)擬探究氧脂素9S-HODE和13S-HODE是否為赭曲霉群體感應(yīng)信號(hào)分子及其對(duì)赭曲霉生長發(fā)育和OTA合成的作用,旨在闡明氧脂素在赭曲霉生長發(fā)育和毒素產(chǎn)生中所起的作用,豐富赭曲霉的毒素合成調(diào)控機(jī)理研究。
赭曲霉AS3.4412購自中科院微生物所,-80 ℃超低溫冰箱保存;小麥產(chǎn)自河南省洛陽市;玉米產(chǎn)自河南省焦作市;花生產(chǎn)自吉林省遼源市;大豆產(chǎn)自黑龍江省綏化市。
馬鈴薯葡萄糖瓊脂(potato dextrose agar,PDA)培養(yǎng)基、馬鈴薯葡萄糖肉湯(potato dextrose broth,PDB)培養(yǎng)基 北京索萊寶科技有限公司;赭曲霉毒A殘留酶聯(lián)免疫試劑盒 北京勤邦生物技術(shù)有限公司;吐溫20國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;乙腈(色譜純) 美國J.T.Baker化學(xué)試劑有限公司;甲醇(色譜純) 中國賽默飛世爾科技有限公司;甲酸(色譜純) 北京化工廠;9S-HODE、13S-HODE 美國Cayman化學(xué)公司。
Multiscan Ascent酶標(biāo)儀 美國Thermo公司;恒溫培養(yǎng)箱 上海?,攲?shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;5804R低溫高速離心機(jī) 德國Eppendorf公司;普通光學(xué)顯微鏡 南寧松景天倫生物科技有限公司;ALPHA 1-2 LD plus冷凍干燥機(jī) 德國Christ公司;SANYO MLS-3750高壓蒸汽滅菌鍋 江蘇省科學(xué)器材有限公司;1200-6410B高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國Agilent公司;TU-1901雙光束紫外-可見分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司。
1.3.1 赭曲霉在不同孢子接種密度下的液體培養(yǎng)
赭曲霉AS3.4412菌株活化后選取長勢(shì)較好的菌落,挑取少許菌絲,接種在PDA培養(yǎng)皿的中央,于霉菌培養(yǎng)箱28 ℃倒置培養(yǎng)6 d后,可觀察到PDA培養(yǎng)皿表面長滿赭色孢子,將孢子刮下置于0.9% NaCl(含0.01%吐溫20)中,紗布過濾后取孢子濾液。血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)后將孢子密度稀釋至107個(gè)/mL和104個(gè)/mL,取2.5 mL孢子懸液分別加入22.5 mL PDB培養(yǎng)基中,使得PDB液體培養(yǎng)基中孢子的最終密度分別為106個(gè)/mL和103個(gè)/mL,于28 ℃搖床培養(yǎng),分別在培養(yǎng)的3、4、5、6 d取樣測(cè)定9S-HODE、13S-HODE和OTA含量。
1.3.2 赭曲霉PDA培養(yǎng)皿中氧脂素的添加
打孔器裁下直徑1 cm的圓形濾紙片后滅菌,將9S-HODE和13S-HODE標(biāo)準(zhǔn)品用乙醇稀釋,終質(zhì)量濃度1 μg/mL,0.22 μm有機(jī)濾膜過濾除菌后浸透濾紙片,待其干燥后鋪在接種了赭曲霉孢子的平板中央。添加氧脂素的赭曲霉PDA培養(yǎng)皿于28 ℃培養(yǎng)6 d,觀察赭曲霉菌落形態(tài),之后以濾紙片為中心,將濾紙片周圍直徑為3 cm范圍內(nèi)的赭曲霉孢子刮下計(jì)數(shù);另以濾紙片為中心,將濾紙片周圍直徑為3 cm范圍內(nèi)的培養(yǎng)基取出,提取培養(yǎng)基中的OTA測(cè)定含量。
1.3.3 赭曲霉中氧脂素含量的測(cè)定
PDB液體培養(yǎng)基中分離赭曲霉菌絲球,于-80 ℃冷凍8 h后用真空冷凍干燥機(jī)干燥24 h。將凍干后的菌絲球在液氮中均質(zhì),用氯仿-甲醇(2∶1,V/V)溶液抽提菌絲球2 次,取氯仿層;在1 mL的氯仿的體系中加入2 mg三苯基膦作為抗氧化劑;氮?dú)獯蹈桑?00 μL甲醇重溶后過0.22 μm有機(jī)濾膜除去大顆粒雜質(zhì),采用高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測(cè)定氧脂素含量。
色譜條件:采用等度洗脫,流動(dòng)相為乙腈-0.1%甲酸溶液90∶10(V/V);流速0.3 mL/min;進(jìn)樣量5 μL;色譜柱采用Agilent Eclipse plus C18柱(2.1 mm×50 mm,3.5 μm),柱溫30 ℃。
質(zhì)譜條件:電噴霧離子源負(fù)離子模式;串聯(lián)四極桿質(zhì)量分析器;離子源溫度100 ℃;干燥氣溫度350 ℃;干燥氣流速8.0 min;霧化氣壓力35.0 psi;碎裂電壓為135 V;檢測(cè)方式選擇多重反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式。
1.3.4 赭曲霉培養(yǎng)基中OTA含量的測(cè)定
采用酶聯(lián)免疫試劑盒法測(cè)定OTA含量。取液體培養(yǎng)基置于離心管中,調(diào)pH 1~2,加1 mL三氯甲烷混勻,10 000×g離心5 min后取下層有機(jī)清液于新的離心管,氮?dú)獯蹈珊蠹? mL甲醇復(fù)溶。酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)OTA含量,根據(jù)需要量將濃縮酶結(jié)合物用結(jié)合物稀釋液稀釋,微孔中加入標(biāo)準(zhǔn)品/樣本,然后加入酶結(jié)合物工作液避光反應(yīng),去離子水洗板4~5 次,顯色5 min后加入終止液,最后使用酶標(biāo)儀于波長450 nm處測(cè)定每孔OD值。
1.3.5 赭曲霉對(duì)種子的侵染
將選取的種子用7 5%乙醇溶液消毒1 m i n,0.05% NaClO溶液消毒3 min,無菌水沖洗數(shù)次,將種子用滅菌的的紗布擦干,置于三角瓶中。稱取200 g種子浸沒在200 mL無菌水(CK)或孢子懸浮液中,搖床200 r/min搖30 min,過濾后種子放入錐形瓶,于28 ℃培養(yǎng)箱暗培養(yǎng)7 d。
1.3.6 種子發(fā)芽率的計(jì)算
發(fā)芽率是指在規(guī)定的條件和時(shí)間內(nèi)長成的正常幼苗數(shù)占供檢驗(yàn)種子數(shù)的百分率。測(cè)定方法參照GB/T 3543.4—1995《農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程 發(fā)芽試驗(yàn)》,隨機(jī)數(shù)取3 組試樣:花生、大豆、玉米種子以50 粒為一組(50×3),小麥種子以100粒為一組(100×3)。無菌水浸種24 h之后均勻排列在墊有兩層濾紙的培養(yǎng)皿中,將濾紙浸濕,置于28 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),花生、大豆、玉米、小麥的培養(yǎng)時(shí)間分別為5、5、4、4 d。種子發(fā)芽率的計(jì)算公式如下,結(jié)果用3 組實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均值表示。
式中:M1為全部正常發(fā)芽粒數(shù);M為供試種子粒數(shù)。
1.3.7 糧食營養(yǎng)成分的測(cè)定
為分析赭曲霉侵染糧食后,花生、大豆、玉米和小麥的營養(yǎng)成分損失情況,依據(jù)國標(biāo)方法測(cè)定脂肪(GB 5009.6—2016《食品中脂肪的測(cè)定》)、蛋白質(zhì)(GB/T 5009.5—2016《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》)、VB1(GB/T 5009.84—2016《食品中維生素B1的測(cè)定》)、VE(GB/T 5009.82—2016《食品中維生素E的測(cè)定》)的含量。
采用IBM SPSS V 20.0軟件分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),平均值的差異性用單因素方差分析(one-way ANOVA)中的最小顯著性差異法檢驗(yàn)分析,P<0.05,差異顯著。數(shù)值用表示,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。統(tǒng)計(jì)分析圖采用Microsoft Office Excel 2016繪制。
為明確赭曲霉的群體密度對(duì)9S-HODE和13S-HODE及OTA產(chǎn)量的影響,測(cè)定赭曲霉在低密度群體(初始孢子接種密度103個(gè)/mL)和高密度群體(初始孢子接種密度106個(gè)/mL)中9S-HODE、13S-HODE和OTA的產(chǎn)量變化,結(jié)果如圖1所示。9S-HODE和13S-HODE分別可以促進(jìn)和抑制黃曲霉中毒素的產(chǎn)生[22],故用9S-HODE/13SHODE分析其對(duì)OTA產(chǎn)量的影響。
圖1 不同培養(yǎng)時(shí)間和接種密度對(duì)赭曲霉的氧脂素(A)和OTA產(chǎn)量(B)的影響Fig. 1 Effects of culture time and inoculum density on ochratoxin (A)and OTA yield (B)
低群體密度的赭曲霉所產(chǎn)9S-HODE/13S-HODE比值高于高群體密度的赭曲霉,并產(chǎn)生更多的OTA。接種后赭曲霉產(chǎn)生9S-HODE/13S-HODE的比值在不斷下降,初始接種密度為103個(gè)/mL的赭曲霉9S-HODE/13S-HODE比值開始時(shí)高于106個(gè)/mL的赭曲霉,隨培養(yǎng)時(shí)間的延長二者趨于一致(圖1A)。低群體密度赭曲霉的OTA產(chǎn)量高于高群體密度赭曲霉,隨培養(yǎng)時(shí)間的延長逐漸趨于一致(圖1B)。
在低群體密度(103個(gè)/mL)構(gòu)巢曲霉中添加氧脂素,青霉素的產(chǎn)量提高[7];在黃曲霉中添加脂氧合物13S-HPODE明顯抑制黃曲霉毒素合成,加入9S-HPODE促進(jìn)黃曲霉毒素合成[23]。微生物產(chǎn)生特定的小分子化學(xué)物質(zhì)并分泌到胞外,當(dāng)胞外信號(hào)分子在局部環(huán)境中積累達(dá)到一定水平時(shí),可以進(jìn)入其他微生物細(xì)胞內(nèi)激活特定基因的表達(dá),從而調(diào)控群體行為適應(yīng)環(huán)境的變化[16],這種通過密度依賴機(jī)制調(diào)節(jié)生物行為的機(jī)制最早在細(xì)菌中發(fā)現(xiàn),稱為群體感應(yīng)。實(shí)驗(yàn)推測(cè)在赭曲霉中氧脂素9S-HODE和13S-HODE作為信號(hào)分子調(diào)控OTA產(chǎn)量。
為進(jìn)一步分析氧脂素對(duì)赭曲霉生長發(fā)育和OTA產(chǎn)生的影響,在赭曲霉PDA培養(yǎng)基中外源添加9S-HODE和13S-HODE,觀察赭曲霉菌落生長,測(cè)定產(chǎn)生的孢子數(shù)和OTA的產(chǎn)量。添加9S-HODE抑制赭曲霉菌落生長和孢子生成,促進(jìn)OTA的產(chǎn)生;添加13S-HODE促進(jìn)赭曲霉菌落生長和孢子生成,抑制OTA產(chǎn)生。觀察菌落數(shù)量和形態(tài),添加乙醇的對(duì)照組未顯示出明顯的促進(jìn)或抑制菌落生長的作用,添加9S-HODE的濾紙周圍菌落生長量最少,添加13S-HODE的濾紙周圍長出了較多菌落(圖2A)。計(jì)數(shù)結(jié)果與平板上觀察到的現(xiàn)象相符,孢子產(chǎn)量:13S-HODE組(7×107個(gè))>乙醇對(duì)照組(5×107個(gè))>9S-HODE組(4×107個(gè)),說明9S-HODE確實(shí)抑制赭曲霉孢子產(chǎn)生,13S-HODE促進(jìn)赭曲霉孢子產(chǎn)生(圖2B)。測(cè)定OTA產(chǎn)量,9S-HODE組(90 ng/mL)>乙醇對(duì)照組(60 ng/mL)>13S-HODE組(35 ng/mL),表明9S-HODE可以促進(jìn)OTA的產(chǎn)生,而13S-HODE可以抑制OTA的產(chǎn)生(圖2C)。
圖2 添加9S-HODE和13S-HODE對(duì)赭曲霉菌落生長(A)、孢子數(shù)(B)、OTA產(chǎn)量(C)的影響Fig. 2 Effects of addition of 9S-HODE and 13S-HODE on colony growth (A), spore number (B), and OTA production (C) of A. ochraceus
Brown等[8]研究發(fā)現(xiàn),氧脂素作為群體感應(yīng)的信號(hào)分子,調(diào)節(jié)黃曲霉生長發(fā)育和黃曲霉毒素產(chǎn)生。在黃曲霉培養(yǎng)基中外源加入13S-HPODE會(huì)抑制黃曲霉毒素(aflatoxin,AF)合成,促進(jìn)黃曲霉孢子產(chǎn)生;加入9S-HPODE會(huì)促進(jìn)AF合成,抑制黃曲霉孢子產(chǎn)生[22]。氧脂素對(duì)赭曲霉與黃曲霉的生長發(fā)育和次級(jí)代謝產(chǎn)物影響類似,推測(cè)氧脂素作為赭曲霉的群體感應(yīng)信號(hào)分子影響赭曲霉的生長發(fā)育和OTA產(chǎn)量,9S-HODE抑制赭曲霉孢子生成,促進(jìn)OTA的產(chǎn)生;13S-HODE促進(jìn)赭曲霉孢子生成,抑制OTA產(chǎn)生。
2.3.1 赭曲霉侵染對(duì)糧食發(fā)芽率的影響
為研究不同密度群體赭曲霉對(duì)花生、大豆、玉米、小麥等大宗農(nóng)作物的侵染能力,測(cè)定赭曲霉侵染后的種子發(fā)芽率(圖3)。從被103、106個(gè)/mL的赭曲霉孢子懸浮液侵染的花生、大豆、玉米中挑選出種子50 粒,從小麥中挑出種子100 粒進(jìn)行發(fā)芽實(shí)驗(yàn)。侵染濃度106個(gè)/mL的赭曲霉比103個(gè)/mL的赭曲霉對(duì)糧食發(fā)芽的損傷更大。低密度赭曲霉侵染后花生、大豆、玉米、小麥發(fā)芽率分別下降了29%、21%、17%、14%;高密度赭曲霉侵染后花生、大豆、玉米、小麥發(fā)芽率分別下降了35%、29%、20%、22%,赭曲霉侵染可能對(duì)脂肪和蛋白質(zhì)含量高的作物如花生、大豆的危害更大。脂類物質(zhì)與氧脂素的生物合成有密切的關(guān)系,植物來源的亞油酸氧化產(chǎn)物可以影響曲霉的營養(yǎng)生長、分生孢子、菌核的形成及真菌毒素的合成[14-15],赭曲霉對(duì)糧食的侵染可能受到氧脂素的調(diào)控。
圖3 花生、大豆、玉米和小麥被不同孢子密度赭曲霉侵染后的生長情況(A)和發(fā)芽率(B)Fig. 3 Growth (A) and germination rate (B) of peanut, soybean, corn and wheat infected with different spore densities of A. oryzae
植物氧脂素和曲霉屬真菌氧脂素在生理作用上有相似性,植物中催化脂肪酸形成氧脂素的酶是脂肪氧合酶(lipoxygenase,LOX),LOX的主要作用是催化含有順,順-1,4-戊二烯結(jié)構(gòu)的多元不飽和脂肪酸(如亞油酸、亞麻酸及花生四烯酸等)進(jìn)行加氧反應(yīng),氧原子可添加在亞油酸碳?xì)滏湹牡?或第13位的碳原子上,從而形成9S、13S脂肪酸氫過氧化物(9S-HPODE、13S-HPODE),它們影響黃曲霉侵染作物種子過程中黃曲霉的生長、孢子產(chǎn)生以及黃曲霉毒素的生物合成[24]。黃曲霉侵染玉米和花生種子,誘導(dǎo)種子中編碼9-LOX的基因表達(dá)上調(diào),9S-HPODE含量增加,黃曲霉毒素產(chǎn)量增加[25]。發(fā)現(xiàn)黃曲霉侵染對(duì)脂肪含量高的作物危害更大,推測(cè)是作物本身產(chǎn)生的9S-HPODE會(huì)誘使黃曲霉產(chǎn)生更多的黃曲霉毒素,同時(shí)促進(jìn)有性孢子產(chǎn)生[16]。本研究發(fā)現(xiàn)赭曲霉的侵染規(guī)律同黃曲霉,從另一個(gè)角度驗(yàn)證氧脂素影響赭曲霉生長發(fā)育和次級(jí)代謝產(chǎn)物生成。
2.3.2 糧食受赭曲霉侵染后的營養(yǎng)成分分析
為測(cè)定赭曲霉侵染對(duì)糧食的損傷程度,進(jìn)行赭曲霉侵染后糧食的營養(yǎng)成分分析。密度分別為103個(gè)/mL和106個(gè)/mL的赭曲霉孢子接種到花生、大豆、玉米和小麥上,未被侵染的種子作為對(duì)照,分析糧食營養(yǎng)成分的變化(圖4)。發(fā)現(xiàn)赭曲霉侵染種子后蛋白質(zhì)、脂肪、灰分、水分、VB1、VE等指標(biāo)中,VE下降最顯著(P<0.05),103個(gè)/mL和106個(gè)/mL的赭曲霉孢子侵染后的花生、大豆、玉米和小麥VE分別下降了50%、27%、8%、25%和40%、59%、11%、46%。
圖4 不同接種量赭曲霉侵染后糧食營養(yǎng)成分分析Fig. 4 Nutritional analysis of grains infected with different inoculum concentrations of A. ochraceus
VE普遍存在于植物體內(nèi),是一種能阻斷自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的抗氧化劑。真菌侵染宿主后,宿主產(chǎn)生活性氧作為防御武器[26],誘導(dǎo)真菌細(xì)胞死亡,而真菌病原體產(chǎn)生次級(jí)代謝產(chǎn)物來抵抗氧化應(yīng)激壓力,如黃曲霉中黃曲霉毒素[27]、禾谷鐮刀菌中的單萜烯B[28]、赭曲霉中的OTA[29]的積累,這是真菌與植物宿主互作所產(chǎn)生的適應(yīng)性機(jī)制。推測(cè)被侵染的種子營養(yǎng)成分中具有抗氧化活性的VE損失最多就是赭曲霉侵染導(dǎo)致宿主氧化應(yīng)激壓力增大,生成活性氧,導(dǎo)致具抗氧化活性的VE含量下降。
本研究探討了9S-HODE和13S-HODE對(duì)赭曲霉生長發(fā)育和OTA產(chǎn)生的作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)赭曲霉群體密度可以影響9S-HODE、13S-HODE及OTA合成,在低密度群體下產(chǎn)生的9S-HODE/13S-HODE比值高于高群體密度,產(chǎn)生更多的OTA。9S-HODE抑制赭曲霉菌落生長和孢子產(chǎn)生,促進(jìn)OTA產(chǎn)生,而13S-HODE促進(jìn)赭曲霉菌落生長和孢子產(chǎn)生,抑制OTA產(chǎn)生,表明外源添加氧脂素可以影響赭曲霉孢子產(chǎn)生和OTA合成。赭曲霉對(duì)油料作物如花生和大豆的侵染程度強(qiáng)于玉米和小麥。群體密度可以影響赭曲霉氧脂素和OTA的產(chǎn)生,氧脂素9S-HODE和13S-HODE可能作為赭曲霉的群體感應(yīng)的信號(hào)分子,調(diào)節(jié)赭曲霉的生長發(fā)育和OTA的產(chǎn)量,脂肪和蛋白質(zhì)含量高的糧食種子可能更易受到赭曲霉的侵染。群體感應(yīng)可能是OTA合成的調(diào)控機(jī)理之一,明確氧脂素在赭曲霉生長發(fā)育和毒素產(chǎn)生中所起的作用,可以豐富赭曲霉的毒素合成調(diào)控機(jī)理的研究。