黄曲霉 (Aspergillus flavus) 是一种常见的真菌，广泛存在于自然环境中，并在食品和药材的生产、运输和储存过程中容易受到污染，产生黄曲霉毒素（AFT），对全球食品安全构成重大威胁，并导致人类和动物疾病。每kg食物中含有1 mg AFT就可诱发肝癌，其中AFB1致癌作用最强，毒性是氯化钾10倍，砒霜的68倍。AFB1 是一种强效肝毒素，会导致突变、免疫抑制、致癌性和肝损伤，被世界卫生组织 (WHO) 列为一级致癌物。

由于AFT的高毒性和强致病性，全球已有100多个国家和地区对食品和饲料中黄曲霉毒素含量设定了限值。我国国家标准GB 2761—2017《食品安全国家标准 食品中真菌毒素限量》对食品中黄曲霉毒素允许含量进行了严格规定。此外，2020版《中国药典》限制24种中药材的黄曲霉毒素B1含量不超过5μg/kg， 因此，研究和开发新型、高效、绿色安全的抗菌精油成为防治黄曲霉的迫切需求。与化学合成药物相比，精油由小极性化合物组成，容易渗透黄曲霉细胞膜，起到快速杀菌的作用。此外精油易挥发，不污染食品和药材的特点，能维持食品和中药材的原始味道和营养价值。通过从药食同源植物中提取抗真菌精油，是提升国民健康和创新药物的有效途径。

中国科学院新疆理化技术研究所民族药研究创新团队阿吉艾克拜尔·艾萨研究员课题组研究发现，阿育魏果（Trachyspermum ammi L.）精油（AEO）熏蒸法展现出显著抗黄曲霉生长和发育，和良好的抑制黄曲霉毒素B1和麦角甾醇的产生。首先，通过GC-QTOF-MS分析表明AEO具有多种化学成分，其中百里香酚（59.9%）是主要成分。在筛选应用方法并优化熏蒸条件后，AEO显著抑制了黄曲霉的生长和AFB1产生（MFC = 30 μL/L）。此外，在黄曲霉的不同生长和发育阶段使用AEO处理，会导致孢子萌发抑制、菌丝分支减少、分生孢子形成受损、结构破坏，以及AFB1和麦角甾醇水平降低（p<0.01）。代谢组学分析表明，AEO对黄曲霉的11条代谢途径产生了重大影响，包括抑制麦角甾醇生物合成和生长信号分子。分子生物学研究表明，AEO下调了黄曲霉中多个关键基因的表达，包括全局调节基因、生长发育调节基因、AFB1生物合成途径特异性激活因子aflR和协调因子aflS，以及麦角甾醇生物合成途径中的关键基因。总之，AEO通过调节关键途径有效地抑制黄曲霉的生长和黄曲霉毒素的产生，涉及对Velvet complex、黄曲霉毒素和麦角甾醇生物合成途径的下调。这项研究为开发新型天然抗真菌剂提供了理论基础，并为控制食品中黄曲霉毒素污染提供了一种新策略。

相关成果“Ajwain essential oil inhibits aflatoxin B1 and ergosterol production in Aspergillus flavus: mechanisms and developmental stages-specific effects”已发表于中国科学院一区期刊Food Bioscience《食品生物科学》。 新疆理化所买吾兰江·买提努尔研究员为通讯作者，博士研究生陆秀响为第一作者。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.fbio.2024.105561

阿育魏果精油熏蒸法抗黄曲霉的机制研究示意图