基因中心在亚麻酸氧合物抑制黄曲霉毒素合成的机制研究方面取得新进展
近日，基因中心作物品质控制与多组学技术创新团队在氧化脂质抑制黄曲霉毒素合成的机制研究方面取得新进展。研究成果以“Linolenic acid-derived oxylipins inhibit aflatoxin biosynthesis in Aspergillus flavus through activation of imizoquin biosynthesis”为题在农业与食品领域权威期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry（中科院1区TOP，IF=5.895）在线发表。基因中心吴绍文博士、华南农业大学张群洁博士和基因中心张文洋博士为论文的共同第一作者，基因中心晏石娟研究员为该论文的通讯作者。
黄曲霉毒素是由黄曲霉菌和寄生曲霉菌等曲霉真菌产生的一类剧毒、强致癌的次级代谢产物。玉米、花生等油料作物种子如保存不当容易受到曲霉真菌侵染从而产生黄曲霉毒素污染。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，系统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。本团队前期研究发现亚麻酸氧合物能够在不抑制黄曲霉菌的菌丝正常生长和产孢的情况下，完全抑制黄曲霉毒素的合成（Yan et al., Fungal Genetics and Biology, 2015）。
基于前期基础，本研究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次生代谢物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。本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。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。
该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多个科研项目的资助。
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.2c06230
