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黄曲霉毒素(Aflatoxins)是一类主要由黄曲霉(Aspergillus flavus)和寄生曲霉(A.parasiticus)产生的次级代谢产物,具有强毒性和强致癌性,严重危害人畜健康。它能污染玉米等多种粮食和经济作物,从而引发世界范围食品和饲料的安全问题。研究表明,多种植物精油可有效抑制黄曲霉的生长及产毒。因此选取肉桂醛(cinnamldehyde)、柠檬醛(citral)和丁香酚(eugenol)比较三者对黄曲霉抑制作用,并解析其抑制黄曲霉菌产毒的分子机制。选取抑制效果最好的肉桂醛应用到玉米中,分析不同储存条件下肉桂醛熏蒸玉米的实际应用效果,为控制黄曲霉毒素的污染提供理论依据。主要的研究方法和结果:1.通过液体培养-直接接触法比较了三种植物精油:肉桂醛、柠檬醛和丁香酚在不同浓度下对黄曲霉生长及产毒的影响。发现三者均能显著抑制黄曲霉,其中肉桂醛抑制效果最好,最低抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)为100μg/m L,可完全抑制黄曲霉的生长及产毒。丁香酚和柠檬醛的最低抑菌浓度(MIC)和最低完全抑制产毒浓度则都为500μg/m L。2.利用Real-time PCR检测黄曲霉5个关键的毒素合成基因:afl R、nor-1、ver-1、omt A和afl T的在不同时间点上动态表达水平,解析三种植物精油对毒素合成基因表达的影响,揭示抑制毒素合成的机理。结果显示在1-7 d的培养中,50μg/m L肉桂醛和125μg/m L丁香酚分别对ver-1基因和omt A基因表达的下调最显著。推测肉桂醛和丁香酚抑制产毒可能与ver-1和omt基因表达量显著下调导致其相应转录产物减少相关。100μg/m L柠檬醛对afl T基因表达下调作用最强,但6-7 d时不能抑制黄曲霉产毒。3.研究了添加量对肉桂醛抑制黄曲霉生长及产毒的影响。玉米水分含量14%时,肉桂醛添加浓度150-600μg/m L范围内,对黄曲霉生长与产毒抑制作用呈现剂量依赖性。肉桂醛600μg/m L(实际挥发浓度96μg/m L)完全抑制黄曲霉生长,对AFB1产生的抑制率高达98.98%。4.研究了玉米水分含量对肉桂醛抑制黄曲霉生长及产毒的影响。玉米水分含量14-40%范围内,肉桂醛对黄曲霉污染的抑制率随玉米水分含量的升高显著下降,14%时抑制率最高,为88.24%;肉桂醛对AFB1始终保持较强的抑制作用,14%时产毒抑制率最高,为97.51%。5.研究了储藏温度对肉桂醛抑制黄曲霉生长及产毒的影响。20-37℃范围内,肉桂醛对黄曲霉污染的抑制率随温度的升高呈现先升高后降低的趋势,28℃抑制率最高,为85.67%;肉桂醛对AFB1的产生则始终保持较强的抑制作用,其中20℃时抑制率最高,为91.00%。低温有利于肉桂醛对黄曲霉生长及产毒的抑制作用。三种植物精油:肉桂醛、柠檬醛和丁香酚均能显著抑制黄曲霉的生长及产毒,其中肉桂醛抑制效果最佳。与传统熏蒸类防霉剂相比,肉桂醛来源天然、安全性高,将其作为天然霉菌和毒素形成抑制剂应用到粮食中,具有良好的应用前景。