【摘 要】
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黄曲霉是农副产品中普遍存在的丝状真菌,通过次级代谢会产生有剧毒和致癌性的黄曲霉毒素,威胁人类和动物生命健康。精油及其主要成分由于具有高度安全性和广谱抗菌性,可作为控制黄曲霉污染的有效手段,受到众多学者的关注,其在液态和气态下的抑菌机理也被广泛研究。目前精油抑菌机制相关研究多基于植物精油对微生物持续作用,然而植物精油挥发性强,实际使用时其作用浓度会逐渐降低甚至消失。这些持续作用进行抑菌的理论基础并不
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黄曲霉是农副产品中普遍存在的丝状真菌,通过次级代谢会产生有剧毒和致癌性的黄曲霉毒素,威胁人类和动物生命健康。精油及其主要成分由于具有高度安全性和广谱抗菌性,可作为控制黄曲霉污染的有效手段,受到众多学者的关注,其在液态和气态下的抑菌机理也被广泛研究。目前精油抑菌机制相关研究多基于植物精油对微生物持续作用,然而植物精油挥发性强,实际使用时其作用浓度会逐渐降低甚至消失。这些持续作用进行抑菌的理论基础并不能准确指导植物精油在食品储藏保鲜中的实际应用,精油处理移除后对微生物状态的持续影响同样值得进一步探究。本研究探究了气态肉桂醛短暂处理对黄曲霉生长及毒素合成的影响规律,探究了气态肉桂醛短暂处理对黄曲霉生理特性的持续影响,同时结合转录组学测序分析了气态肉桂醛短暂处理持续影响黄曲霉生长及黄曲霉毒素合成的分子调控机理,主要研究结果如下:（1）气态肉桂醛短暂处理对黄曲霉生长的影响与气态肉桂醛浓度相关。经浓度不高于0.4μL/m L的气态肉桂醛短暂处理后,移除气态肉桂醛黄曲霉可完全恢复生长;同样短暂处理下,气态肉桂醛浓度为0.6μL/m L和0.8μL/m L时,黄曲霉部分恢复生长;气态肉桂醛浓度为1.6μL/m L时,黄曲霉不再恢复生长。不同黄曲霉菌株对气态肉桂醛的敏感性存在差异,黄曲霉JX-3、黄曲霉JX-4和黄曲霉HN-1对气态肉桂醛相对较敏感。气态肉桂醛短暂处理后黄曲霉中的AFB1合成受到显著促进,黄曲霉通过上调药物外排转运蛋白相关基因表达和下调velvet复合体蛋白相关基因表达调控黄曲霉的损伤恢复和AFB1的合成。（2）气态肉桂醛短暂处理破坏了黄曲霉细胞膜的完整性,进一步造成了蛋白质泄露,还造成了活性氧积累和脂质过氧化,增加了抗氧化酶活性;气态肉桂醛移除后麦角固醇和蛋白质合成恢复正常,活性氧被清除,抗氧化酶活性降低,脂质过氧化产物丙二醛含量降低。扫描电镜和透射电镜结果表明气态肉桂醛短暂处理破坏了细胞表面和内部结构,移除气态肉桂醛后,黄曲霉细胞结构逐渐恢复正常,但细胞内存在与凋亡有关的空洞化,细胞不能恢复到正常状态。同时,紊乱的线粒体膜电位和受抑制的ATP酶活性也不能恢复到正常状态,气态肉桂醛短暂处理对线粒体造成了不可修复的损伤。（3）转录组测序分析结果表明,气态肉桂醛短暂处理后黄曲霉中药物外排转运蛋白相关基因显著上调,氨基酸和相关功能蛋白代谢活跃,以抵消细胞受到的不利影响;然而,线粒体正常功能未恢复,线粒体中相关酶和能量代谢途径受到抑制。黄曲霉通过上调黄曲霉毒素合成结构基因而不是黄曲霉毒素合成调控基因使AFB1合成剧增。此外,黄曲霉还通过上调velvet复合体蛋白关键基因flu G,上调糖酵解途径和下调磷酸戊糖途径促进次级代谢。综上所述,本研究从细胞结构、代谢变化和基因表达等不同角度初步探究了气态肉桂醛短暂处理对黄曲霉生长及黄曲霉毒素合成的持续影响及分子调控机制,为黄曲霉对植物精油的响应机制及植物精油的合理应用提供新的认识。
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