[目的]建立超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)检测燕麦中6种常见单端孢霉烯族毒素的方法,以监测燕麦中该毒素的含量.[方法]以燕麦为研究对象,采用响应曲面设计优化QuEChERS处理方法,并提供了一种快速、高效的样品提取净化策略,结合UHPLC-MS/MS用于同时定量分析燕麦中常见共污染的6种单端孢霉烯族毒素.[结果]该方法经验证各分析物在相应的浓度范围内具有良好的分析性能(r>0.99),准确度为87.26%～99.64%,日间和日内相对标准偏差分别小于6.8%和5.5%,具有实际应用潜力.将该方法应用于中国12份燕麦样品中真菌毒素的检测,发现1份样品呕吐毒素(DON)污染超标,同时单端孢霉烯族共污染现象普遍存在.[结论]此类毒素风险被低估,有必要开展持续广泛监测以提供污染数据从而评估消费者的风险.

镰孢菌Fusarium spp.通常引起多种作物病害,但其中某些种类可作为植物内生菌从而提高植物的生长和抗逆性.因此,研究非农田生态系统镰孢菌物种多样性和生态功能具有重要的科学意义.本研究对分离自滩涂盐碱地盐生植物根际的 23 株镰孢菌进行了种类鉴定、非生物胁迫抗性及毒性评价研究.结果表明:经形态学和多基因联合建树分析(ITS+rpb2+tef1-α),这些菌株属于 7 个系统发育种,多数菌株属于尖孢镰孢菌 F.oxysporum、恶臭镰孢菌 F.foetens 和藤仓镰孢菌 F.fujikuroi.在 7 种非生物胁迫条件下[H2O2、亚硫酸氢钠甲萘醌(menadione sodium bisulfite,MSB)、KCl、山梨醇(sorbitol)、荧光增白剂(calcofluor white,CFW)、刚果红(congo red)、NaCl]测定菌株抗性,上述 3 种镰孢菌与Fusarium sp.1 表现出相似的抗性能力;Fusarium sp.2 和Fusarium sp.3 尤其在离子胁迫和渗透胁迫方面表现出较强的适应性;芳香镰孢菌F.ambrosium则对多种胁迫均比较敏感.PCR 检测表明大多数菌株含有恩镰孢菌素(enniatin)合成核心基因,约 1/3 菌株包含伏马菌素(fumonisin)基因,少量菌株含有单端孢霉烯族毒素(trichothecene)基因.只有少量菌株扩增出 six2、six9和six13等编码木质部分泌蛋白SIX(secreted in xylem)的基因.接种试验表明,多数菌株对拟南芥和 NL895 杨树无性系具有不同程度的致病性,只有少量菌株具有明显的促生效应;而所有菌株接种小麦幼苗均未引起病害.研究发现促生和致病菌株在毒素合成基因和 six 基因数量方面并无明显差异,表明还存在其他致病或促生机制.本研究揭示了盐生植物根系存在较为丰富的镰孢菌种类,而且存在致病或促生等方面的差异.本研究为深入研究营养方式转变的基因组演化特征和植物-镰孢菌的共生互作提供了模型.

小麦、玉米和稻谷等作为我国谷物粮食的主体,易受到单端孢霉烯毒素(TCT)的污染,因此有必要对这3类谷物及其制品中TCT污染状况开展调查及居民暴露风险评估.本研究分析了 2011-2021年发表的有关我国小麦、玉米和稻谷等谷物及其制品中TCT污染状况与居民暴露风险评估的研究结果,发现各研究中谷物及其制品多数受到了 TCT的污染,个别研究还发现TCT含量超标的问题.从地区上看,南方的污染状况比北方严重.从谷物种类看,小麦及其制品的污染状况比玉米、稻谷及其制品严重.居民暴露风险评估主要针对脱氧雪腐镰刀菌烯醇及其衍生物,多数地区居民的平均暴露水平在可接受范围内,但也有部分人群存在健康风险.今后应继续加强对谷物及其制品中各类TCT的防控以及居民暴露风险评估等工作.

目的 建立谷物及其制品中黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、单端孢霉烯族类毒素、伏马菌素等16种真菌毒素的超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)检测方法.方法 5g样品加入20 ml乙腈-水-甲酸(79∶20∶1,V/V)溶液提取,10 000r/min离心5 min后稀释,Cortecs C18色谱柱(100 mm×3.0 mm,1.6lm)分离,以乙腈-0.1％甲酸水作为流动相梯度洗脱,采用四极杆串联质谱仪电喷雾模式检测,同位素稀释内标法定量.结果 16种真菌毒素在线性范围内(0.05 ～ 200 ng/ml)具有良好的线性关系,相关系数(r2) ＞0.99,方法定量限为0.1～50 μg/kg,加标回收率为72.67％～126.92％之间,相对标准偏差(RSD)为0.15％～16.83％.应用本方法分析英国弗帕斯检测技术研究所(FAPAS)质控样品,测定结果均在标示范围内,方法准确度良好.结论 本方法具有良好的灵敏度、回收率和重复性,前处理方法简单,适用于常规实验室对谷物及其制品中真菌毒素的检测,满足日常真菌毒素监测工作的需要.

目的 制备用于隐蔽态A型单端孢霉烯族毒素富集净化的免疫磁珠.方法 采用A型单端孢霉烯族(简称A型单族)毒素人工抗原3-乙酰-新茄腐镰刀菌烯醇-酸酐-牛血清蛋白(3-Ac-NEOS-HS-BSA)免疫新西兰长耳白兔,分离血清制备A型单族毒素多克隆抗体,测定效价并纯化.然后优化高效价抗体与免疫磁珠的偶联条件并应用.结果 免疫5次后的兔血清中A型单族毒素抗体效价最高为1∶64 000.抗体和磁珠的最优偶联条件为:24℃、pH 7.4、0.02 mol/L含10％甲醇的PBS缓冲液中旋转捕获24 h.结论 A型单族毒素多克隆抗体及其免疫磁珠的制备为同步富集净化复杂基质中A型单族毒素、提高方法的检测限奠定基础.

目的 研究络石内生菌露湿漆斑菌(Myrothecium roridum)发酵液的细胞毒活性成分,以期获得结构新颖、活性显著的化合物,为发现抗肿瘤先导化合物提供实验依据.方法 以氢谱(1 H-NMR谱)和薄层色谱(TLC)示踪,采用硅胶柱层析、Sephadex LH-20凝胶柱层析和高效液相色谱法(HPLC)进行发酵液浸膏的分离纯化;利用高分辨质谱、核磁共振谱及文献比对方法鉴定化合物的结构;采用MTT法测定化合物对HepG2细胞和Hela细胞的体外细胞毒活性,顺铂为阳性对照药;采用流式细胞术分析化合物对肿瘤细胞的细胞周期影响;采用Western blot法检测化合物处理后肿瘤细胞中细胞周期负调控蛋白p27的表达水平.结果 从M.roridum发酵液中分离获得2个单端孢霉烯化合物12'-hydroxyroridin E(1)和trichoverritone(2),其对HepG2细胞和Hela细胞有明显的增殖抑制作用,IC50值分别为0.78和1.86 μg/mL、0.05和0.13 μg/mL,阳性对照药顺铂的IC50值分别为4.9和2.28 μg/mL.进一步研究发现,12'-hydroxyroridin E(1)能诱导HepG2细胞G2期周期阻滞,且上调细胞中p27蛋白的表达.结论 12'-hydroxyroridin E(1)可能通过诱导HepG2细胞G2期周期阻滞而抑制其增殖抑制,该诱导作用可能与细胞中p27蛋白的表达上调相关.

目的 对分离自于骺端新发大骨节病患者家中自产粮食的梨孢镰孢霉菌株进行代谢产物成分分析,为真菌毒素与大骨节病的关系研究提供科学依据.方法 梨孢镰孢霉菌株来自于2016年在青海省贵德县的1例干骺端新发大骨节病患者家中自产穗期小麦.将分离梨孢镰孢霉菌株接种至马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基中进行增菌培养.分离纯化其发酵的代谢产物,采用液相色谱-质谱联用(LC-MS)仪检测代谢产物中的真菌毒素,结合网络数据库Metlin进行全谱鉴定.结果 该菌株代谢产物经LC-MS检测和Metlin全谱鉴定,存在单端孢霉烯类毒素、伏马菌素(Fumonisin)和玉米赤霉烯酮(ZEA)等真菌毒素.在正离子模式下共检测到1 601个物质特征峰,含量最多的真菌毒素是Fumonisin FP3、A2、FP1;在负离子模式下共检测到1 000个物质特征峰,含量最多的是ZEA和单乙酰氧基镰草镰刀菌醇.结论 分离的梨孢镰孢霉菌株代谢产物中主要含有单端孢霉烯类、Fumonisin类和ZEA类3大类真菌毒素.

禾谷镰刀菌复合种(Fusarium graminearum species complex,FGSC)引起的赤霉病是小麦生产上危害最为严重的病害之一.赤霉病除了造成减产外,感病籽粒中含有多种镰刀菌毒素,如单端孢霉烯族的呕吐毒素,可引起人畜中毒和重大疾病,给食品安全构成严重威胁.过去20年,随着禾谷镰刀菌全基因组序列的公布和遗传转化体系的成熟,禾谷镰刀菌Fusarium graminearum的功能基因组学的研究取得了较大进展,单端孢霉烯族毒素的产生、调控机制及网络研究成为热点.本文综述国内外单端孢霉烯族毒素的生物合成和分子调控机制,包括合成基因簇及决定不同产毒化学型的基因、产毒调控元件、环境因子调控产毒的分子机制,可为小麦抗赤霉病的育种提供新思路,为新型药剂的研发提供分子靶标,为赤霉病的持续防控和毒素污染的有效治理提供理论依据.