真菌毒素防控创新团队解析黄曲霉在不同食品基质上产毒差异的分子机制

黄曲霉是一种常见的腐生真菌，侵染花生、玉米、大米等常见作物，并在贮藏和加工过程中污染多种食品和饲料。黄曲霉产生的次生代谢产物黄曲霉毒素是一类致癌物，全球多达28%的原发性肝细胞癌病例由黄曲霉毒素引起，黄曲霉及毒素严重威胁人体健康。此外，黄曲霉毒素超标问题也成为我国食品和农产品出口欧盟的最大阻碍。因此，研究黄曲霉毒素合成调控机制，防控毒素污染是保障食品安全、稳定出口贸易的国家重大需求。

前期有报道表明黄曲霉在不同食品基质上的产毒能力存在差异，但并未解析其机制。本研究在花生、玉米、大米三种不同食品基质上培养黄曲霉，检测黄曲霉毒素产量，并利用比较转录组和蛋白质组技术分析黄曲霉在不同基质上的转录表达水平和蛋白表达水平。结果表明，在玉米和大米液体培养基中黄曲霉毒素产量明显高于花生液体培养基，组学分析和qPCR检测揭示黄曲霉合成起始步骤基因aflA、aflB、aflC以及底物合成基因关键基因accA在玉米和大米培养基中明显上调；进一步KEGG和GO富集分析发现，与花生相比，在玉米培养基培养时，黄曲霉中乙酰辅酶A合成和积累相关基因大量上调，而导致乙酰辅酶A消耗和利用的相关基因下调，因此玉米基质导致毒素合成底物乙酰辅酶A大量积累；同时，本研究发现玉米基质上，黄曲霉淀粉代谢相关基因明显上调。综合上述结论，推测不同食品基质从底物供给水平影响黄曲霉毒素合成，不同食品基质中碳源类型差异（淀粉含量）是导致黄曲霉产毒差异的最重要原因。本研究从基因和蛋白层面解析了黄曲霉在不同食品基质上的产毒差异，为黄曲霉及毒素的风险预警和防控奠定了理论基础。

该文章2020年7月发表在《Frontier in Microbiology》杂志（二区，4.235），研究得到了“十三五”国家重点研发计划项目和中国农业科学院科技创新工程的资助。

文章来源：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2020.01497/full