杏鲍菇培养滤液与水提物缓解黄曲霉毒素B1合成的机制研究

本文探讨了突尼斯杏鲍菇（Pleurotus eryngii）菌丝培养滤液（CF）和子实体水提物（AE）对黄曲霉（Aspergillus flavus）生长及黄曲霉毒素B1（AFB1）合成的抑制作用。研究发现，杏鲍菇代谢物通过抗氧化活性（如DPPH自由基清除和铁还原能力）及可能的多糖（如β-D-葡聚糖）和酶（如漆酶、过氧化物酶）作用，显著抑制AFB1生成，为开发绿色真菌毒素防控策略提供新思路。

　　

摘要

黄曲霉毒素（Aflatoxins）是黄曲霉（Aspergillus flavus）和寄生曲霉（Aspergillus parasiticus）等真菌产生的剧毒次级代谢产物，其中黄曲霉毒素B₁（AFB₁）被国际癌症研究机构（IARC）列为1A类致癌物，具有遗传毒性、免疫抑制和肝毒性。当前化学合成农药的滥用不仅效果有限，还可能加剧食品安全风险。本研究以突尼斯两种杏鲍菇变种（P. eryngii var. elaeoselini, PEEl；P. eryngii var. ferulae, PEF）为对象，探究其菌丝培养滤液（CF）和子实体水提物（AE）对黄曲霉生长及AFB₁合成的抑制机制。

材料与方法

杏鲍菇菌株培养：PEEl和PEF采集自突尼斯北部，分别以小麦秸秆+纸板（50:50）和小麦秸秆+咖啡渣+麦麸（75:25:5）为基质栽培。菌丝与子实体经冻干后用于制备水提物（AE）和培养滤液（CF）。

黄曲霉孢子处理：将黄曲霉孢子接种至含0.5%或1%杏鲍菇提取物的马铃薯葡萄糖肉汤（PDB）中，培养7天后通过高效液相色谱-质谱联用（HPLC-MS/MS）检测AFB₁含量。

抗氧化活性评估：采用DPPH自由基清除实验和铁离子还原能力（FRAP）测定提取物的抗氧化效能，并以核磁共振（NMR）分析成分。

结果

1. 提取物得率：PEF和PEEl的AE得率分别为34.29%和31.2%，CF得率分别为62%和67.2%，无显著差异。

2. 黄曲霉生长抑制：PEEl的CF（1%浓度）在培养第2天对菌丝生长的抑制率达25.35%，其AE（0.5%浓度）在第3天抑制率升至48.06%。PEF的AE仅在第3天表现出27.35%的抑制效果，而CF对生长无显著影响。

3. AFB₁合成抑制：PEF的CF在0.5%和1%浓度下对AFB₁合成的抑制率均达94.5%；PEEl的CF抑制率为86.95%（0.5%）和67.3%（1%）。然而，PEF的AE反而刺激了AFB₁合成（浓度1%时产量增加228%），可能与其中高蛋白含量（17.69%）促进毒素合成有关。

4. 抗氧化活性：PEEl的CF展现最强DPPH自由基清除能力（IC₅₀=0.54 mg/mL），PEF的AE则具有最高铁还原能力（EC₅₀=0.17 mg/mL），表明其电子供给能力突出。

5. NMR成分分析：CF和AE均富含氨基酸（0.5–2 ppm）、有机酸（2–3 ppm）及碳水化合物（3–5 ppm），PEEl的AE中还检测到生物碱和黄酮类物质（6–8 ppm），提示多种活性成分共同作用。

讨论

杏鲍菇提取物对AFB₁的抑制可能通过多重机制实现：

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  抗氧化途径：AFB₁合成与氧化应激密切相关，杏鲍菇多糖（如β-D-葡聚糖）通过清除自由基或激活真菌细胞内抗氧化酶系统干扰毒素生物合成。
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  酶降解作用：杏鲍菇产生的漆酶（Laccase）和过氧化物酶（Peroxidase）可降解AFB₁的内酯环，如白腐菌（Phanerochaete sordida）的锰过氧化物酶可实现86%的毒素降解。
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  基因调控：类似研究显示， Trametes versicolor 的CF可抑制黄曲霉毒素合成关键基因（aflR、norA）的表达。
  PEF的AE促进AFB₁合成，可能因其高氮含量为毒素合成提供了前体物质。

结论

杏鲍菇代谢物可通过抗氧化、酶降解及潜在基因调控途径有效抑制AFB₁合成，且不同变种/部位的活性存在差异。后续需深入解析其活性成分（如多糖、酶）的具体作用机制，以推动绿色抗真菌策略的应用。