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黄曲霉毒素抑制剂及其作用机理研究进展
1
作者
吴绍文
周伟杰
+1 位作者
杨斯媛
晏石娟
《广东农业科学》
2025年第5期1-15,共15页
黄曲霉毒素是由黄曲霉菌、寄生曲霉菌等真菌产生的次级代谢产物,具有强致癌性和毒性。长期低剂量摄入黄曲霉毒素可导致肝脏损伤、免疫抑制和生长迟缓,高剂量暴露则可引发急性中毒甚至死亡,严重危害人畜健康。源头抑制黄曲霉毒素的合成...
黄曲霉毒素是由黄曲霉菌、寄生曲霉菌等真菌产生的次级代谢产物,具有强致癌性和毒性。长期低剂量摄入黄曲霉毒素可导致肝脏损伤、免疫抑制和生长迟缓,高剂量暴露则可引发急性中毒甚至死亡,严重危害人畜健康。源头抑制黄曲霉毒素的合成是防控毒素污染的重要手段,因此近年来毒素抑制剂被广泛研究。该文系统总结近10年不同类型黄曲霉毒素抑制剂的研究进展,主要包括三大类别:(1)植物源抑制剂,包括植物精油类、黄酮类物质和多酚类物质;(2)微生物源抑制剂,涵盖乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌和非产毒曲霉菌等;(3)化学合成抑制剂,如硫代半卡巴肼类化合物、有机酸及其衍生物和抗菌肽等。抑制剂主要通过以下5种机制发挥作用:(1)干扰黄曲霉菌的细胞膜结构完整性和线粒体呼吸链功能,破坏细胞基本生理结构;(2)调控毒素合成基因簇中关键基因的表达,抑制聚酮合酶、单加氧酶等关键酶活性,直接阻断毒素生物合成途径;(3)调节细胞内活性氧水平和抗氧化酶系统,维持氧化还原平衡;(4)抑制真菌发育分化过程,包括菌核形成、无性生殖和孢子萌发等关键阶段;(5)通过物理吸附、生物降解和化学转化等方式促进已产生毒素的解毒。基于机理分析,进一步探讨靶向黄曲霉毒素合成的潜在靶标,并对未来黄曲霉毒素控制策略的发展方向进行展望,以期为开发有效的黄曲霉毒素控制方法提供理论指导和实践依据。
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关键词
黄曲霉菌
黄曲霉毒素
抑制剂
作用机制
分子靶标
控制策略
食品安全
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职称材料
B8N6S4调控黄曲霉生长及黄曲霉毒素B_(1)合成的功能研究
2
作者
张昕泽
蒲睿思
+4 位作者
牛锦璐
黄文洁
晏石娟
张文洋
吴绍文
《广东农业科学》
2025年第5期54-63,共10页
【目的】明确黄曲霉(Aspergillus flavus)中Zn(Ⅱ)_(2)Cys_(6)锌簇转录因子B8N6S4的功能,解析B8N6S4对黄曲霉生长发育和黄曲霉毒素B_(1)(Aflatoxin B_(1),AFB_(1))合成的调控作用。【方法】利用聚乙二醇介导的同源重组构建B8N6S4基因缺...
【目的】明确黄曲霉(Aspergillus flavus)中Zn(Ⅱ)_(2)Cys_(6)锌簇转录因子B8N6S4的功能,解析B8N6S4对黄曲霉生长发育和黄曲霉毒素B_(1)(Aflatoxin B_(1),AFB_(1))合成的调控作用。【方法】利用聚乙二醇介导的同源重组构建B8N6S4基因缺失突变体菌株(ΔB8N6S4),比较ΔB8N6S4突变体和野生型(WT)菌株在生长发育、毒素合成及侵染能力方面的差异。【结果】生物信息学分析显示,B8N6S4含有典型的GAL4样Zn(Ⅱ)_(2)Cys_(6)DNA结合域和真菌特异性转录因子结构域。系统发育分析表明,B8N6S4与黄曲霉毒素高产菌株A.minisclerotigenes的同源蛋白KAB8271990.1具有最高序列相似性(97.99%)。利用同源重组方法,成功构建2个黄曲霉B8N6S4基因敲除菌株ΔB8N6S4-1和ΔB8N6S4-2。与野生型相比,2个ΔB8N6S4突变体在PDA培养基上的菌丝生长速率无显著变化,但分生孢子产量显著降低至7.5×10^(6)、8.0×10^(6)个/mL,较WT菌株的4.4×10^(7)个/mL分别降低83%和82%。且2个ΔB8N6S4突变体的菌核形成能力显著提高,其菌核数量达767、836个,约为WT菌株的2倍。薄层色谱分析结果显示,与WT菌株相比,ΔB8N6S4-1和ΔB8N6S4-2突变体毒素合成能力增强,分别增加约78%和104%。此外,玉米籽粒侵染试验表明,ΔB8N6S4-1和ΔB8N6S4-2突变体的侵染能力与WT菌株无显著差异,侵染后的产孢能力与WT菌株相当,但在玉米基质上的AFB_(1)产量显著增加,分别约为WT菌株的5.2倍和3.9倍。【结论】黄曲霉Zn(Ⅱ)_(2)Cys_(6)转录因子B8N6S4正调控黄曲霉的无性产孢、负调控菌核形成,同时抑制AFB_(1)的生物合成。B8N6S4基因缺失不直接影响黄曲霉的致病力,但显著增强其毒素产生能力。本研究首次揭示B8N6S4转录因子在黄曲霉毒素合成网络中的调控作用,可为靶向阻断毒素合成的防控策略提供新靶点。
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关键词
黄曲霉
Zn(Ⅱ)_(2)Cys_(6)转录因子
黄曲霉毒素
B8N6S4
致病性
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职称材料
题名
黄曲霉毒素抑制剂及其作用机理研究进展
1
作者
吴绍文
周伟杰
杨斯媛
晏石娟
机构
广东省农业科学院农业生物基因研究中心/猪禽种业全国重点实验室
出处
《广东农业科学》
2025年第5期1-15,共15页
基金
国家自然科学基金(22307022)
广东省自然科学基金(2024A1515010062)
广东省农业科学院科技创新战略专项(高水平农科院建设)(R2023PY-JX024,R2021YJ-YB1004,R2023PY-JG025,2023QZ-NK04,GDNKY-ZQQZ-K5)。
文摘
黄曲霉毒素是由黄曲霉菌、寄生曲霉菌等真菌产生的次级代谢产物,具有强致癌性和毒性。长期低剂量摄入黄曲霉毒素可导致肝脏损伤、免疫抑制和生长迟缓,高剂量暴露则可引发急性中毒甚至死亡,严重危害人畜健康。源头抑制黄曲霉毒素的合成是防控毒素污染的重要手段,因此近年来毒素抑制剂被广泛研究。该文系统总结近10年不同类型黄曲霉毒素抑制剂的研究进展,主要包括三大类别:(1)植物源抑制剂,包括植物精油类、黄酮类物质和多酚类物质;(2)微生物源抑制剂,涵盖乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌和非产毒曲霉菌等;(3)化学合成抑制剂,如硫代半卡巴肼类化合物、有机酸及其衍生物和抗菌肽等。抑制剂主要通过以下5种机制发挥作用:(1)干扰黄曲霉菌的细胞膜结构完整性和线粒体呼吸链功能,破坏细胞基本生理结构;(2)调控毒素合成基因簇中关键基因的表达,抑制聚酮合酶、单加氧酶等关键酶活性,直接阻断毒素生物合成途径;(3)调节细胞内活性氧水平和抗氧化酶系统,维持氧化还原平衡;(4)抑制真菌发育分化过程,包括菌核形成、无性生殖和孢子萌发等关键阶段;(5)通过物理吸附、生物降解和化学转化等方式促进已产生毒素的解毒。基于机理分析,进一步探讨靶向黄曲霉毒素合成的潜在靶标,并对未来黄曲霉毒素控制策略的发展方向进行展望,以期为开发有效的黄曲霉毒素控制方法提供理论指导和实践依据。
关键词
黄曲霉菌
黄曲霉毒素
抑制剂
作用机制
分子靶标
控制策略
食品安全
Keywords
Aspergillus flavus
aflatoxins
inhibitors
mechanisms of action
molecular targets
control strategies
food safety
分类号
S182 [农业科学—农业基础科学]
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职称材料
题名
B8N6S4调控黄曲霉生长及黄曲霉毒素B_(1)合成的功能研究
2
作者
张昕泽
蒲睿思
牛锦璐
黄文洁
晏石娟
张文洋
吴绍文
机构
广东省农业科学院农业生物基因研究中心/猪禽种业全国重点实验室
出处
《广东农业科学》
2025年第5期54-63,共10页
基金
国家自然科学基金(22307022)
广东省自然科学基金(2022A1515110962,2024A1515010062)
广东省农业科学院科技创新战略专项(高水平农科院建设)(R2023PY-JX024,R2021YJ-YB1004,R2023PY-JG025,2023QZ-NK04,GDNKY-ZQQZ-K5)。
文摘
【目的】明确黄曲霉(Aspergillus flavus)中Zn(Ⅱ)_(2)Cys_(6)锌簇转录因子B8N6S4的功能,解析B8N6S4对黄曲霉生长发育和黄曲霉毒素B_(1)(Aflatoxin B_(1),AFB_(1))合成的调控作用。【方法】利用聚乙二醇介导的同源重组构建B8N6S4基因缺失突变体菌株(ΔB8N6S4),比较ΔB8N6S4突变体和野生型(WT)菌株在生长发育、毒素合成及侵染能力方面的差异。【结果】生物信息学分析显示,B8N6S4含有典型的GAL4样Zn(Ⅱ)_(2)Cys_(6)DNA结合域和真菌特异性转录因子结构域。系统发育分析表明,B8N6S4与黄曲霉毒素高产菌株A.minisclerotigenes的同源蛋白KAB8271990.1具有最高序列相似性(97.99%)。利用同源重组方法,成功构建2个黄曲霉B8N6S4基因敲除菌株ΔB8N6S4-1和ΔB8N6S4-2。与野生型相比,2个ΔB8N6S4突变体在PDA培养基上的菌丝生长速率无显著变化,但分生孢子产量显著降低至7.5×10^(6)、8.0×10^(6)个/mL,较WT菌株的4.4×10^(7)个/mL分别降低83%和82%。且2个ΔB8N6S4突变体的菌核形成能力显著提高,其菌核数量达767、836个,约为WT菌株的2倍。薄层色谱分析结果显示,与WT菌株相比,ΔB8N6S4-1和ΔB8N6S4-2突变体毒素合成能力增强,分别增加约78%和104%。此外,玉米籽粒侵染试验表明,ΔB8N6S4-1和ΔB8N6S4-2突变体的侵染能力与WT菌株无显著差异,侵染后的产孢能力与WT菌株相当,但在玉米基质上的AFB_(1)产量显著增加,分别约为WT菌株的5.2倍和3.9倍。【结论】黄曲霉Zn(Ⅱ)_(2)Cys_(6)转录因子B8N6S4正调控黄曲霉的无性产孢、负调控菌核形成,同时抑制AFB_(1)的生物合成。B8N6S4基因缺失不直接影响黄曲霉的致病力,但显著增强其毒素产生能力。本研究首次揭示B8N6S4转录因子在黄曲霉毒素合成网络中的调控作用,可为靶向阻断毒素合成的防控策略提供新靶点。
关键词
黄曲霉
Zn(Ⅱ)_(2)Cys_(6)转录因子
黄曲霉毒素
B8N6S4
致病性
Keywords
Aspergillus flavus
Zn(Ⅱ)_(2)Cys_(6)transcription factor
aflatoxin
B8N6S4
pathogenicity
分类号
S182 [农业科学—农业基础科学]
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职称材料
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作者
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被引量
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1
黄曲霉毒素抑制剂及其作用机理研究进展
吴绍文
周伟杰
杨斯媛
晏石娟
《广东农业科学》
2025
0
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职称材料
2
B8N6S4调控黄曲霉生长及黄曲霉毒素B_(1)合成的功能研究
张昕泽
蒲睿思
牛锦璐
黄文洁
晏石娟
张文洋
吴绍文
《广东农业科学》
2025
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