黃曲霉（Aspergillus flavus）是一種常見真菌，它能夠侵染農(nóng)副產(chǎn)品、中藥材和加工食品等物品。黃曲霉能夠產(chǎn)生強(qiáng)毒性的次級代謝物—黃曲霉毒素，后者被國際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）列為Ⅰ類致癌物，它引發(fā)肝癌的比例高達(dá)世界總肝癌數(shù)的28.2%。黃曲霉侵染給農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)造成重大損失，全球每年因黃曲霉毒素污染損失1600萬噸玉米。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2006至2016年，非洲、美洲和歐洲谷物中黃曲霉平均發(fā)病率為55%，亞洲發(fā)病率高達(dá)63%。另外，黃曲霉還是一種機(jī)會性致病真菌，可使免疫力低下人群患曲霉病，是侵襲性曲霉病的第二大誘因，導(dǎo)致慢性肉芽腫性鼻竇炎、角膜炎、皮膚曲霉菌病、傷口感染和骨髓炎等臨床綜合征。
由于黃曲霉毒素的強(qiáng)毒性和強(qiáng)致病性，世界上已有100多個(gè)國家和地區(qū)對食品和飼料中黃曲霉毒素的最大允許含量作了限定。我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB2761-2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中真菌毒素限量》也對食品中黃曲霉毒素允許含量進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)定。因此，深入研究并開發(fā)新型、高效、綠色抗菌化合物是目前人類防治黃曲霉的迫切需求。與化學(xué)合成的藥物小分子相比，天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)新穎、多樣，生物活性更加獨(dú)特，從天然產(chǎn)物中尋找新型抗真菌藥物無疑是一條有效捷徑。
中國科學(xué)院華南植物園邱聲祥研究組從木豆Cajanus cajan (L.) Millsp.葉中發(fā)現(xiàn)了強(qiáng)效的抑真菌化合物PME（Pinosylvin monomethyl ether）。抑菌譜顯示，PME對農(nóng)業(yè)真菌和人類三大致病真菌都有不同程度的抑制效果，特別是PME能夠抑制黃曲霉孢子萌發(fā)和黃曲霉毒素B1累積。研究表明，PME能夠結(jié)合細(xì)胞膜磷脂，導(dǎo)致細(xì)胞膜流動性降低、滲透性增大、內(nèi)容物外滲。PME處理的黃曲霉孢子表現(xiàn)出細(xì)胞壁自溶狀表型，代謝組分析發(fā)現(xiàn)PME結(jié)合細(xì)胞膜磷脂不僅導(dǎo)致膜流動性和滲透性改變，還能進(jìn)一步造成膜溶解，孢子結(jié)構(gòu)坍塌，從而產(chǎn)生自溶狀表型。鑒于PME的強(qiáng)抑真菌功效與良好的安全性，其在農(nóng)業(yè)、飼料和食品加工行業(yè)具有較大的應(yīng)用潛力。
相關(guān)研究結(jié)果以封面故事在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry（《農(nóng)業(yè)與食品化學(xué)雜志》）上。華南植物園李先彩助理研究員為論文第一作者，博士研究生姚李媛完成PME等化合物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定，邱聲祥研究員為論文通訊作者。研究得到了國家自然科學(xué)基金和中科院STS項(xiàng)目的資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.2c07240
雜志的封面故事
圖. PME抗黃曲霉機(jī)制及芪類化合物抗菌構(gòu)效關(guān)系
附件下載：