H2O2对黑曲霉氧化胁迫机理的研究
2018-05-07陈浩宇徐瑞涛程志翔高强张健
生物技术通报 2018年4期
关键词:生长
陈浩宇 徐瑞涛 程志翔 高强 张健
(工业发酵微生物教育部重点实验室 天津科技大学生物工程学院,天津 300457)
黑曲霉是一种重要的工业发酵微生物,可为人类创造价值[1];黑曲霉也是一种腐生真菌,可侵染农产品和食品,造成极大的经济损失。某些黑曲霉菌株还能够产生真菌毒素,直接威胁人类健康[2-3]。为了有效地控制黑曲霉的生长与产毒,有必要深入研究环境胁迫条件下黑曲霉的生长代谢情况。
在氧化胁迫条件下,黑曲霉会产生过多的活性氧自由基(Reaetive oxygen speeies,ROS),如超氧阴离子(·)、羟基自由基(·HO)和过氧化氢(H2O2),这会对菌体细胞的许多重要生物大分子发生不可逆转的氧化损伤,使核酸、蛋白质、膜多不饱和脂肪酸等出现交联或断裂,导致细胞结构和功能的破坏,甚至引起细胞死亡[4-7]。为了能在氧化胁迫下不受伤害,黑曲霉会通过表达抗氧化酶和产生小分子抗氧化物有效地清除活性氧自由基。抗氧化酶主要包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX);而小分子抗氧化物很多都是真菌次级代谢产物[8-10]。
真菌毒素是常见的次级代谢产物[11],关于“真菌为何要合成真菌毒素”有多种解释。真菌在氧化胁迫条件下通过产生真菌毒素来清除活性氧自由基,保持细胞内氧化平衡就是其中的一种,因为很多真菌毒素的合成都有大量氧原子的参与[12]。Cresposempere等[13]研究表明,氧化胁迫可抑制炭黑曲霉的生长并且刺激真菌毒素的产生,如在培养基中加入甲萘醌可以导致炭黑曲霉生长变缓,且产生更多的赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA);……
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