曲勁堯，林煜程，毛 馨，盧國(guó)柱，袁智鵬，張瑤瑤，尤艷莉，李彥伸*

（煙臺(tái)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264005）

鏈格孢霉屬（Alternariaspp.）是一種廣泛分布于自然界的真菌，屬于暗梗孢科磚隔孢亞科[1-2]，包括腐生菌和內(nèi)生菌，是多種谷物、水果和蔬菜的致病菌[3]。由于其在低溫下也能生存，因此普通的低溫冷鏈技術(shù)運(yùn)輸和貯存方式仍然避免不了由其引起的農(nóng)產(chǎn)品的腐爛，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[4]。除此之外，鏈格孢霉可產(chǎn)生約70 種有毒代謝產(chǎn)物，如已經(jīng)在多種食品中檢測(cè)到的鏈格孢酚（alternariol，AOH）、鏈格孢甲基醚（alternariol monomethyl ether，AME）、細(xì)鏈格孢菌酮酸（tenuazonic acid，TeA）、鏈格孢霉烯（altenuene，ALT）、騰毒素（tentoxin，TEN）[5-6]。據(jù)報(bào)道，許多鏈格孢霉毒素具有細(xì)胞毒性、基因毒性、致突變性[7-10]。此外，大量研究發(fā)現(xiàn)，在一定條件下，真菌毒素分子可與糖、氨基酸或硫酸鹽等極性較強(qiáng)的物質(zhì)結(jié)合，生成結(jié)合型真菌毒素[11]。這些毒素在代謝過程中一經(jīng)水解就會(huì)釋放毒素本體，成為危害人類健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)之一[12]。

液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用已成為多種真菌毒素準(zhǔn)確分析的首選技術(shù)[13]，但由于商業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)品的缺乏，隱蔽型真菌毒素在常規(guī)檢測(cè)中往往被忽視，再者百萬(wàn)級(jí)的質(zhì)譜數(shù)據(jù)無(wú)疑增加了數(shù)據(jù)分析和挖掘有用信息的艱難程度[14]。利用高分辨質(zhì)譜和后續(xù)數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行非靶向代謝組學(xué)分析為隱蔽型真菌毒素的檢測(cè)和天然化學(xué)產(chǎn)物的研究提供了新的解決方案[15]。

首先，開源性軟件MZmine的數(shù)據(jù)處理模塊利用嵌入式可視化工具，允許直接預(yù)覽分析結(jié)果，經(jīng)峰值檢測(cè)、去同位素等處理后，可去除大量無(wú)用的峰，從而得到更有價(jià)值的分析結(jié)果，適合大批量的數(shù)據(jù)分析[16]。其次，Xcalibur軟件可對(duì)全掃描、二級(jí)質(zhì)譜掃描、同位素峰、公式預(yù)測(cè)、保留時(shí)間進(jìn)行精準(zhǔn)分析。最后，全球天然產(chǎn)物社會(huì)分子網(wǎng)絡(luò)（global natural products social molecular networking，GNPS）是一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)譜生態(tài)系統(tǒng)，旨在成為一個(gè)開放獲取的知識(shí)庫(kù)，供社區(qū)組織共享、加工和鑒定串聯(lián)質(zhì)譜原始數(shù)據(jù)[17-18]?；谔卣鞯姆肿泳W(wǎng)絡(luò)（feature based molecular networking，F(xiàn)BMN）可以對(duì)質(zhì)譜碎片數(shù)據(jù)和評(píng)估結(jié)構(gòu)相似性之間的代謝物進(jìn)行可視化分析，對(duì)于化合物的快速鑒定及新型化合物發(fā)現(xiàn)具有重要的作用[14,19-21]。Quinn等[22]介紹了分子網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍，并認(rèn)為其可作為創(chuàng)新工具用于藥物發(fā)現(xiàn)、臨床應(yīng)用和精準(zhǔn)醫(yī)療。Xu Shanshan等[23]使用基于高分辨質(zhì)譜的 代謝組學(xué)和GNPS-FBMN評(píng)估了在濕熱或干冷環(huán)境中存儲(chǔ)1～9 年的普洱茶，結(jié)果表明，普洱茶的化學(xué)特征在早期相似，但在濕熱環(huán)境中的第5年和干冷環(huán)境中的第7年，其化學(xué)特征開始相互區(qū)分。

中國(guó)是世界上主要的番茄生產(chǎn)國(guó)、消費(fèi)國(guó)、貿(mào)易國(guó)[24]。由于番茄果皮很薄，所以容易受到真菌的感染，而鏈格孢霉是發(fā)霉番茄上最常見的真菌[25]。本研究以番茄為實(shí)驗(yàn)材料，模擬室溫（25 ℃）和低溫（4 ℃）貯藏過程中，番茄被鏈格孢霉感染的過程，對(duì)不同感染時(shí)期鏈格孢霉毒素及隱蔽型真菌毒素進(jìn)行定性和代謝通路分析，為番茄鏈格孢霉污染防控和鏈格孢霉毒素代謝分析提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料、菌株與試劑

成熟度相同的番茄（每個(gè)番茄質(zhì)量約200 g，無(wú)機(jī)械損傷和病害、顏色均勻）購(gòu)自山東省煙臺(tái)市萊山區(qū)煙大市場(chǎng)；鏈格孢霉M1-2為本實(shí)驗(yàn)室保存菌株。

鏈格孢霉毒素標(biāo)準(zhǔn)品（AOH、AME、TeA、TEN、ALT） 青島普瑞邦生物工程有限公司；馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基 北京路橋技術(shù)有限責(zé)任公司；NaCl（分析純）、乙腈（分析純）、乙醇（分析純） 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

SHH-250L生化培養(yǎng)箱 重慶市永生實(shí)驗(yàn)儀器廠；SW-CJ-2DX型雙人單面超凈工作臺(tái) 蘇州凈化設(shè)備有限公司；D-1-70型自動(dòng)控制壓力蒸汽滅菌鍋 北京發(fā)恩科貿(mào)有限公司；3k15高速臺(tái)式冷凍離心機(jī) 德國(guó)SIGMA 公司；MP2002電子天平 上海市舜宇恒平科學(xué)儀器；血球計(jì)數(shù)板 上海市求精生化試劑儀器有限公司；M150顯微鏡 麥克奧迪實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司；Q Exactive plus組合型四極桿Orbitrap質(zhì)譜儀 賽默飛世爾科技 （中國(guó)）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 分生孢子懸液的制備

將鏈格孢霉供試菌株接種于馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基，在25 ℃下光暗交替各12 h培養(yǎng)7 d。吸取2 000 μL無(wú)菌生理鹽水于培養(yǎng)真菌的平板上，用接種環(huán)輕輕刮取平板 表面的孢子，吸取平板上含有分生孢子的生理鹽水并轉(zhuǎn)移至50 mL離心管內(nèi)。繼續(xù)向平板上加入1 000 μL無(wú)菌生理鹽水，將平板表面殘留的孢子洗下，合并含有孢子的生理鹽水于50 mL離心管中，并用無(wú)菌生理鹽水定容至10 mL，充分漩渦后用4 層滅菌擦鏡紙過濾，以除去菌絲。使用血球計(jì)數(shù)板在顯微鏡下計(jì)數(shù)后，用無(wú)菌生理鹽水將分生孢子懸液濃度調(diào)整至1×105個(gè)/mL，置于4 ℃下保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 番茄樣品處理及毒素提取

選取成熟度相同的番茄果實(shí)36 個(gè)，浸泡在75%（體積分?jǐn)?shù)，后同）乙醇溶液中表面消毒2 min。在超凈臺(tái)中用無(wú)菌去離子水沖洗3 次后晾干。在無(wú)菌環(huán)境下進(jìn)行接種：用無(wú)菌牙簽在果實(shí)赤道處刺1 個(gè)約5 mm深度的傷口，吸取5 μL孢子懸液接種于刺好的傷口處；接種相同體積的無(wú)菌生理鹽水作為對(duì)照組。接種后的番茄果實(shí)放于塑料筐（已用75%乙醇溶液消毒）中，用保鮮膜密封，分別放置于4 ℃和25 ℃下貯藏。分別在接種后5、10、15 d進(jìn)行取樣，每次取3 個(gè)平行。無(wú)菌條件下，取病斑腐爛處樣品1.00 g于10 mL離心管內(nèi)，加入5 mL 84%乙腈溶液。漩渦振蕩混勻后，10 000 r/min離心10 min，取上清液經(jīng)0.22 μm有機(jī)濾膜過濾，濾液進(jìn)行超高效液相色譜-質(zhì)譜分析。

1.3.3 液相色譜-質(zhì)譜條件

液相色譜條件：Hypersil GOLD? C18色譜柱（100 mm×2.1 mm，1.9 μm）；柱溫：25 ℃；流動(dòng)相：A相為0.05%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）氨水，B相為0.1%甲酸-乙腈溶液；梯度洗脫程序：0.0～1.0 min，5% B；1.0～3.0 min，5～30% B；3.0～4.0 min，30～40% B；4.0～5.5 min，40～55% B；5.5～7.5 min，55～95% B；7.5～9.0 min，95～5% B；9.0～10.0 min，5% B；進(jìn)樣量：5 μL；流速：0.3 mL/min。

質(zhì)譜條件：離子源參數(shù)：鞘氣流速：45 L/min；輔助氣流速：10 L/min；擋錐氣流速：0 L/min；電噴霧電壓：3.5 kV；離子導(dǎo)管溫度：320 ℃；離子源溫度：350 ℃；采集的模式為負(fù)離子模式下的一級(jí)全掃描和數(shù)據(jù)依賴性二級(jí)質(zhì)譜掃描dd-MS2。

一級(jí)全掃描的具體參數(shù)：分辨率：70 000；離子注入數(shù)目：3×106；最大離子注入時(shí)間：250 ms；掃描范圍：120～900m/z。

數(shù)據(jù)依賴性二級(jí)質(zhì)譜掃描dd-MS2的具體參數(shù)：分辨率：17 500；離子注入數(shù)目：1×105；最大離子注入時(shí)間：64 ms；循環(huán)次數(shù)：5 次；隔離窗口：1.2m/z；歸一化碰撞能量：20、40、60 eV。dd參數(shù)：注入離子數(shù)目：1×103；頂點(diǎn)激發(fā)：2～6 s；同位素峰排除：開；動(dòng)態(tài)排除：8.0 s。

1.3.4 分析工具及參數(shù)設(shè)定

使用MZmine 2軟件的碎片過濾診斷對(duì)偶聯(lián)產(chǎn)物進(jìn)行 篩選，本研究中設(shè)置診斷中性丟失值為m/z79.956 8，m/z公差（tolerance）為0.02或5×10-6，基峰設(shè)置為20%。使用MZmine 2軟件的質(zhì)譜掃描和色譜峰建立功能進(jìn)行過濾和建立色譜峰；使用色譜峰的分離和同位素峰去除功能進(jìn)行色譜峰的分離和去同位素峰；使用列表對(duì)齊功能使所有數(shù)據(jù)特征峰根據(jù)保留時(shí)間和特征列表進(jìn)行對(duì)齊；使用自定義數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)化合物進(jìn)行鑒定。最后，導(dǎo)出包含完整一級(jí)質(zhì)譜和二級(jí)質(zhì)譜的特征文件用于GNPS分析。

將MZmine 2軟件導(dǎo)出的特征文件上傳至GNPS平臺(tái)，使用FBMN工具進(jìn)行分析。設(shè)置母離子質(zhì)量誤差和子離子碎片質(zhì)量誤差均為m/z0.02。使用邊緣過濾，使其余弦值大于0.7并且匹配的峰超過6 個(gè)，建立分子網(wǎng)絡(luò)。導(dǎo)出分子網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)文件，在Cytoscape軟件中進(jìn)行可視化分析。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Xcalibur軟件對(duì)5 種已有商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)品的鏈格孢毒素（AOH、AME、TeA、ALT、TEN）的保留時(shí)間、母離子、子離子等相關(guān)信息進(jìn)行確定，樣品采用相同的儀器條件進(jìn)行分析，研究3 次取樣中鏈格孢霉毒素的產(chǎn)生情況。對(duì)質(zhì)譜采集后的數(shù)據(jù)文件使用MZmine 2軟件的碎片過濾診斷功能，對(duì)所有硫酸鹽結(jié)合的二項(xiàng)代謝物進(jìn)行篩查研究。在MZmine 2軟件篩查結(jié)果的基礎(chǔ)上，采用Xcalibur軟件對(duì)篩查后的結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，基于保留時(shí)間（硫酸鹽結(jié)合產(chǎn)物極性增強(qiáng)，保留時(shí)間提前）、母離子和子離子碎片（脫SO3的質(zhì)量碎片）、精確質(zhì)量數(shù)、中性丟失值（m/z79.9568）、同位素峰（含S同位素的1.995質(zhì)量位移）等進(jìn)行確證。利用Mzmine軟件中自定義數(shù)據(jù)庫(kù)篩查功能，對(duì)鏈格孢霉毒素篩選結(jié)果建立熱圖，對(duì)各個(gè)毒素的含量隨時(shí)間的變化進(jìn)行可視化分析。最后借助GNPS平臺(tái)的基于特征的分子網(wǎng)絡(luò)功能構(gòu)建分子代謝網(wǎng)絡(luò)，對(duì)鏈格孢霉毒素代謝通路進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 接種后番茄果實(shí)在不同貯藏條件下的外觀變化

人工接種鏈格孢霉分生孢子后，番茄果實(shí)在不同貯藏條件下的外觀變化如圖1所示。25 ℃條件下貯藏5 d時(shí)，刺傷接種處開始出現(xiàn)黑色病斑，隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，病斑直徑也增大，10～15 d病斑增大速度加快，15 d后番茄底部開始出現(xiàn)自發(fā)的腐爛。4 ℃下貯藏15 d的過程中，番茄果實(shí)表皮逐漸褶皺，但刺傷接種處無(wú)黑色病斑出現(xiàn)。結(jié)果表明，低溫抑制了鏈格孢霉的生長(zhǎng)和產(chǎn)毒，能夠起到有效的保鮮作用。

圖1 接種后番茄果實(shí)在不同貯藏條件下的外觀變化Fig.1 Change in visual appearance of tomato fruit under different storage conditions

2.2 不同貯藏條件下番茄樣品中5 種真菌毒素的含量 變化檢測(cè)結(jié)果

100 μg/L 5 種真菌毒素標(biāo)準(zhǔn)溶液的母離子色譜圖如圖2所示。不同貯藏條件下番茄樣品中5 種真菌毒素的含量變化如表1所示。在4 ℃下貯藏15 d的過程中，接種處并無(wú)黑色病斑發(fā)生，也未檢出5 種鏈格孢毒素。在25 ℃下，AOH、AME、TeA、TEN在3 次取樣（5、10、15 d）中均有檢出；ALT直至第15天才在取樣中檢出。

圖2 5 種真菌毒素標(biāo)準(zhǔn)品母離子色譜圖Fig.2 Mother ion chromatograms of five fungal toxin standards

表1 不同貯藏溫度下被浸染番茄的鏈格孢毒素檢測(cè)結(jié)果Table 1 Results of detection of Alternaria toxins in infected tomatoes during storage at different temperatures

2.3 隱蔽型真菌毒素分析

對(duì)負(fù)離子模式二級(jí)質(zhì)譜的原始數(shù)據(jù)的初步檢測(cè)顯示，幾種代謝物解離的中性丟失值為m/z79.956 8，表明存在SO3。為了充分了解代謝物與硫酸鹽的結(jié)合程度，使用MZmine軟件對(duì)完整原始數(shù)據(jù)集進(jìn)行碎片過濾診斷[26]，設(shè)置診斷中性丟失值為m/z79.956 8，生成中性丟失圖，中性丟失圖可以使失去的相應(yīng)SO3（m/z79.956 8）分子質(zhì)量的前體離子進(jìn)行可視化展示[27]。如圖3所示，在接種鏈格孢霉后的番茄提取物中存在大量的硫酸化反應(yīng)。

圖3 接種鏈格孢霉番茄提取物的中性丟失圖Fig.3 Mass spectrum showing neutral mass losses of metabolites extracted from tomatoes inoculated with Alternaria spp.

為了進(jìn)一步驗(yàn)證硫酸鹽結(jié)合的隱蔽型真菌毒素的存在，使用Xcalibur軟件通過分辨率70 000以上的同位素模式進(jìn)行確認(rèn)。Heuillet等[28]的研究結(jié)果表明，高分辨質(zhì)譜儀完全可以辨別出同位素信號(hào)，這對(duì)于化合物分子式的確認(rèn)有極大的幫助。如圖4、5所示，通過使用精確的鏈格孢霉毒素標(biāo)準(zhǔn)品m/z信息和m/z79.956 8的中性丟失值，可以得到AOH和AME的硫酸鹽結(jié)合形式的色譜和質(zhì)譜 信息。如圖4所示，硫酸鹽結(jié)合的毒素出峰時(shí)間早于未結(jié)合毒素的出峰時(shí)間，符合極性大的分子先出峰的原則。如圖5所示，自然豐度為4.21%的34S同位素峰在單同位素峰分別有m/z1.995 54和m/z1.995 36的質(zhì)量位移，13C×2同位素峰存在m/z2.004 94和m/z2.004 89的質(zhì)量位移，由此證實(shí)了兩種毒素硫酸鹽結(jié)合產(chǎn)物的存在。

圖4 硫酸鹽結(jié)合和未結(jié)合的鏈格孢毒素色譜圖Fig.4 Chromatograms of sulfate-bound and free Alternaria toxins

圖5 SO3（m/z 79.956 8）的中性丟失和34S、13C同位素峰的質(zhì)譜圖Fig.5 Mass spectrum showing neutral mass loss of SO3 (m/z 79.956 8) and isotope peaks of 34S and 13C

2.4 隱蔽型真菌毒素的MZmine數(shù)據(jù)庫(kù)及含量熱圖分析

對(duì)鏈格孢霉菌在番茄中產(chǎn)生的隱蔽型真菌毒素進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)番茄中鏈格孢毒素的隱蔽形式主要為硫酸鹽結(jié)合產(chǎn)物。本實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到AOH和AME的硫酸鹽結(jié)合產(chǎn)物，其保留時(shí)間、實(shí)驗(yàn)m/z、理論m/z和質(zhì)量測(cè)量準(zhǔn)確度見表2。

表2 鏈格孢毒素及其與硫酸鹽結(jié)合產(chǎn)物保留時(shí)間、 實(shí)驗(yàn)m/z、理論m/z和質(zhì)量測(cè)量準(zhǔn)確度Table 2 Retention time, measured m/z, calculated m/z and mass measurement accuracy of Alternaria toxins and their sulfated products

基于以上精準(zhǔn)的分析數(shù)據(jù)，建立自定義數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)列表包括序號(hào)、m/z、保留時(shí)間、毒素名稱和化學(xué)分子式等信息。利用Mzmine軟件中自定義數(shù)據(jù)庫(kù)篩查功能， 導(dǎo)入自定義數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)置m/z公差為0.02或5×10-6，對(duì)原數(shù)據(jù)集列表中所有的離子峰進(jìn)行定性、定量和篩選。將篩選后的結(jié)果利用TBtools軟件建立熱圖，熱圖可對(duì)各毒素的含量隨時(shí)間的變化進(jìn)行可視化分析。如圖6所示，番茄接種鏈格孢霉后，5 d后便檢測(cè)出AOH、硫酸鹽結(jié)合AOH、AME、硫酸鹽結(jié)合AME、TEN、TeA，直到15 d時(shí)才檢測(cè)出ALT。貯藏期間各鏈格孢霉毒素整體含量呈增長(zhǎng)的趨勢(shì)，其中TeA的含量明顯高于其他毒素。

圖6 鏈格孢霉毒素及其與硫酸鹽結(jié)合產(chǎn)物的含量隨時(shí)間變化的熱圖Fig.6 Heat map for changes in free and sulfate-bound Alternaria toxins over time

2.5 基于FBMN的代謝通路分析

使用MZmine 2軟件對(duì)原始質(zhì)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)和過濾，建立色譜峰。對(duì)色譜峰進(jìn)行分離和去同位素峰處理，使用Join aligner功能將所有特征峰值列表對(duì)齊，最后導(dǎo)出包含完整一級(jí)質(zhì)譜和二級(jí)質(zhì)譜的特征文件上傳至GNPS平臺(tái)，使用FBMN工具創(chuàng)建一個(gè)分子網(wǎng)絡(luò)[29]。設(shè)置母離子質(zhì)量公差和子離子碎片質(zhì)量公差均為m/z0.02。利用Cytoscape軟件對(duì)分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)果進(jìn)行可視化分析[30]。

圖7為TeA（m/z196.097 92，化學(xué)式C10H15NO3，保留時(shí)間6.02 min）分子集群，該集群包括54 個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一種化合物。其中與TeA分子節(jié)點(diǎn)直接相連的有10 個(gè)節(jié)點(diǎn)。m/z182.081 3（保留時(shí)間為5.16 min）的節(jié)點(diǎn)是TeA脫去了分子某一側(cè)的甲基后形成了分子式為C9H13NO3的化合物，其保留時(shí)間早于TeA，與其極性大、分子質(zhì)量小有關(guān)。從GNPS平臺(tái)上給出的FBMN結(jié)果表明，m/z644.228 5（保留時(shí)間為6.03 min）、612.276 3（保留時(shí)間為6.02 min）和415.192 3（保留時(shí)間為5.99 min）的節(jié)點(diǎn)為TeA的前體物質(zhì)，它們具有和TeA相同的保留時(shí)間。其他6 個(gè)直接相連節(jié)點(diǎn)為TeA的一些其他代謝產(chǎn)物。

圖7 基于FBMN的TeA代謝通路圖Fig.7 Metabolic pathway map of TeA based on FBMN

由于AOH（m/z257.045 55，化學(xué)式C14H10O5，保留時(shí)間為6.58 min）和AME（m/z271.061 19，化學(xué)式C15H12O5，保留時(shí)間為7.71 min）有著相似的分子結(jié)構(gòu)，所以處于同一分子網(wǎng)絡(luò)集群。如圖8所示，該網(wǎng)絡(luò)包含23個(gè)節(jié)點(diǎn)。與AOH直接相連的有5 個(gè)節(jié)點(diǎn)。由FBMN工作流結(jié)果顯示，m/z336.999（保留時(shí)間為5.77 min）、337.00 9（保留時(shí)間為7.80 min）和515.111 4（保留時(shí)間為6.48 min）為AOH的前體物質(zhì)。其中m/z337.009的節(jié)點(diǎn)由于其保留時(shí)間晚于AOH，并不是前文所分析的硫酸鹽結(jié)合的隱蔽型真菌毒素。m/z337.095 9（保留時(shí)間為5.89 min）和257.1757（保留時(shí)間為5.89 min）的節(jié)點(diǎn)為AOH的代謝產(chǎn)物。其中337.095 9節(jié)點(diǎn)為前文所分析的硫酸鹽結(jié)合AOH（m/z337.0023 6，化學(xué)式C14H10O5SO3， 保留時(shí)間為5.74 min），由于處理軟件的不同，其保留時(shí)間稍有偏差。毒素AME相連點(diǎn)只有3 個(gè)，其中m/z273.04（保留時(shí)間為6.77 min）的節(jié)點(diǎn)為AME的前體物質(zhì)。m/z351.010 6（保留時(shí)間為6.55 min）的節(jié)點(diǎn)為前文所分析的硫酸鹽結(jié)合AME（m/z351.018 01，化學(xué)式C15H12O5SO3，保留時(shí)間為6.58 min）。m/z287.057 4（保留時(shí)間為6.79 min）的節(jié)點(diǎn)為AME的另一代謝產(chǎn)物，它與AME的m/z相差16，在分子式上相差1 個(gè)氧原子。

圖8 基于FBMN的AOH和AME代謝通路圖Fig.8 Metabolic pathway maps of AOH and AME based on FBMN

如圖9所示，ALT（m/z291.087 41，化學(xué)式C15H16O6，保留時(shí)間為5.89 min）與TEN （m/z413.219 43，化學(xué)式C22H30N4O4，保留時(shí)間為6.57 min）為兩個(gè)孤立的節(jié)點(diǎn)。未在番茄果實(shí)內(nèi)檢測(cè)到其代謝產(chǎn)物及其隱蔽型真菌毒素，這與Li Yanshen等[15]在人工培養(yǎng)基中培養(yǎng)的鏈格孢霉實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似。

圖9 基于FBMN的TEN和ALT代謝通路圖Fig.9 Metabolic pathway maps of TEN and ALT based on FBMN

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)利用高分辨質(zhì)譜結(jié)合GNPS、Xcalibur、MZmine軟件或平臺(tái)對(duì)鏈格孢霉感染番茄后產(chǎn)毒機(jī)制進(jìn)行了分析。番茄果實(shí)接種鏈格孢霉后在不同溫度下貯藏15 d，每5 d取樣1 次進(jìn)行分析。在4 ℃下貯藏過程的番茄果實(shí)中未檢測(cè)到任何毒素；在25 ℃下貯藏的番茄果實(shí)中，除ALT外，AOH、AME、TeA、TEN在5、10、15 d時(shí)均被檢出，ALT在貯藏15 d后才被檢出。鏈格孢霉感染后的番茄在貯藏過程中，TeA含量最高。相較于室溫（25 ℃），番茄更適合在低溫（4 ℃）下貯藏。使用Mzmine軟件的診斷碎片過濾工具，根據(jù)質(zhì)譜中m/z79.956 8的特異性中性丟失值篩選出了硫酸鹽結(jié)合的隱蔽型真菌毒素，并使用Xcalibur軟件通過與5 種毒素標(biāo)準(zhǔn)品比對(duì)進(jìn)一步驗(yàn)證了AOH和AME的硫酸鹽結(jié)合隱蔽型真菌毒素的存在。將原始質(zhì)譜數(shù)據(jù)集經(jīng)過Mzmine軟件處理，導(dǎo)入GNPS后軟件利用FBMN軟件建立了毒素的可視化代謝通路圖。FBMN結(jié)果顯示，3 種毒素（AOH、AME、TeA）有明顯的代謝通路，代謝產(chǎn)物的種類較多，而TEN和ALT在代謝通路圖中節(jié)點(diǎn)孤立存在，未在番茄中檢測(cè)到代謝產(chǎn)物。結(jié)果表明MZmine、Xcalibur結(jié)合GNPS的數(shù)據(jù)分析方法適用于真菌天然產(chǎn)物的分析，實(shí)驗(yàn)對(duì)于番茄的鏈格孢霉污染防控和鏈格孢霉毒素代謝研究提供了理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。