揭示南非东开普省牧场真菌多样性及其对牛群健康的影响：从孢子毒素到生态复杂性

这篇综述系统研究了南非东开普省14个奶牛牧场中与牛群健康相关的真菌多样性。通过分离鉴定708株真菌（132种/55属），发现镰刀菌属（Fusarium）和假拟盘多毛孢属（Pseudopithomyces）为优势菌群，其中产孢菌毒素的Ps. toxicarius被确认为牛群孢子菌素诱导肝病（SILD）的病原体。研究首次报道了Fusarium mariecurieae等新种，并揭示了多种产毒真菌（如产伏马菌素的F. culmorum）的潜在风险，为牧场生态管理与牛群健康防护提供了重要依据。

　　

引言
南非东开普省的牧场支撑着全国39%的山羊、30%的绵羊和25%的牛群，其混合牧草（主要为狼尾草Cenchrus clandestinus与黑麦草Lolium spp.）是真菌的天然栖息地。2020年该地区爆发孢子菌素诱导肝病（Sporidesmin-Induced Liver Disease, SILD）后，研究者从14个受影响牧场采集95份混合牧草样本，旨在解析真菌群落结构与牛群疾病的关联。

材料与方法
样本通过马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）和水琼脂（WA）分离培养，结合形态学与多基因位点（ITS、RPB2、TEF等）测序鉴定。对假拟盘多毛孢属（Pseudopithomyces）进行五基因（ACT-GAPDH-ITS-RPB2-TEF）系统发育分析，采用IQ-TREE构建最大似然树。

结果

1. 真菌群落特征
   共分离708株真菌，鉴定132种（55属），其中镰刀菌属（Fusarium）占比最高（207株/21种），其次为青霉菌属（Penicillium）（75株/22种）和假拟盘多毛孢属（Pseudopithomyces）（69株/2种）。优势种包括Fusarium croceum（56株）、Ps. toxicarius（66株）和Epicoccum italicum（26株）。28个潜在新种（如未定名Cladosporium和Trichoderma）需进一步研究。

2. 致病菌风险
   系统发育分析证实Ps. toxicarius（产孢菌毒素）在牧场广泛分布，与其近缘种Ps. palmicola（非产毒）形成明确分支。镰刀菌中F. culmorum（产脱氧雪腐镰刀菌烯醇DON）和F. graminearum（产玉米烯酮ZEN）等已知产毒菌株被检出。

讨论

1. 生态与健康关联
   假拟盘多毛孢属的流行解释了SILD疫情，而镰刀菌复合群（如FIESC和FSAMSC）可能通过产生丁烯酸内酯（butenolide）等毒素引发狼尾草中毒症（kikuyu poisoning）。青霉菌属中产棒曲霉素（patulin）的Aspergillus clavatus和产roquefortine C的Penicillium crustosum虽数量较少，但长期低剂量暴露仍威胁牛群健康。

2. 技术突破
   相比早期依赖形态学的研究（如Marasas et al. 1972），分子鉴定揭示了更高多样性，例如Fusarium mariecurieae等新种（Dewing et al. 2025）的发现。多基因位点分析解决了Ps. chartarum复合群的分类混乱（Weir et al. 2025）。

未来方向
需重点开展：1) 新种描述与命名；2) 产毒潜力检测（如HPLC-MS分析次级代谢物）；3) 环境因子（如温湿度）对毒素积累的影响。该研究为制定牧场真菌防控策略提供了科学基线，凸显了微生物组监测在畜牧健康中的关键作用。