[发明专利]一种禾谷镰刀菌脱氧雪腐镰刀菌烯醇合成的诱导物及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种真菌毒素合成的诱导物及方法，具体涉及一种禾 谷镰刀菌脱氧雪腐镰刀菌烯醇合成的诱导物及方法。

背景技术

禾谷镰刀菌是引起小麦赤霉病(Fusariumheadblightorscab) 的病原真菌，不仅严重影响作物产量，而且可以产生多种对人畜有害 的真菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)，使粮食或饲料的品质降低。 脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol，DON)是一种倍半萜烯化合物， 不易降解、稳定性高，被认为是主要由镰刀菌在缺乏营养物质时，合 成并作为主要天然毒素存在于赤霉病发病小麦中。DON毒素是污染率 最高的真菌毒素之一，主要污染小麦、玉米等谷类作物，也污染粮食 制品，如面包、饼干、麦制点心等；另外，在动物的奶、蛋中也有 DON残留的报道。该毒素可抑制真核生物细胞蛋白质合成，破坏人和 动物的免疫系统，可随食品、饲料进入食物链，严重威胁人畜健康。

我国是世界上受DON危害最严重的国家之一。因此，对谷物类制 品中DON毒素的筛查及危害评估势在必行，对DON毒素形成机理的研 究也同样需要大规模、大范围的开展起来。事实上，我国检验检疫部 门一直十分重视这种毒素的检测监控研究，相关的科学研究也一直是 赤霉病科研工作者的工作重点。然而，这些工作由于需要用到大量的 DON毒素标准品，这些毒素标准品的价格又非常昂贵(1mg价格约为 1000元人民币)，而且多是从国外出口，由此这些因素严重限制了相 关工作的开展。由于真菌毒素涉及食品安全、环保、医疗等领域，需 求广泛。因此，相关标准物制备已成为世界上各国研究的热点。

我国在真菌毒素标准物质制备方面的工作起步较晚，当前，合成 真菌毒素标准品主要利用化学合成的方法，通过菌株培养、发酵、提 取、纯化等制备工艺获得，虽然经历了不断的优化和工艺的完善，提 取效率相对上世纪已有明显提高，但是真菌毒素得率仍相当有限，且 纯化成本高昂。因此，若筛选出一种较为低廉的化学物质刺激毒素的 合成，必然是一条可行的途径。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可提高产毒量及缩短毒 素合成周期的禾谷镰刀菌脱氧雪腐镰刀菌烯醇合成的诱导物及方法， 以达到在工业生产中利用少量原材料菌丝大量合成脱氧雪腐镰刀菌 烯醇，同时缩短周期提高产量的目的。

本发明解决其技术问题采用的技术方案，一种禾谷镰刀菌脱氧雪 腐镰刀菌烯醇合成的诱导物，为2mM～4mM的腺苷-3′，5′-环单磷 酸、2mM～4mM的腺苷-3′，5′-环单磷酸钠盐或8～12mg/ml的咖啡 因。

进一步，所述诱导物为4mM的腺苷-3′，5′-环单磷酸、4mM的 腺苷-3′，5′-环单磷酸钠盐或10mg/ml的咖啡因。

进一步，所述诱导物为10mg/ml的咖啡因，。

本发明进一步解决其技术问题采用的技术方案，一种禾谷镰刀菌 脱氧雪腐镰刀菌烯醇合成的方法，包括以下步骤：

(3)产孢培养：将CMC液体培养基中培养4～6天的禾谷镰刀菌孢子， 转入到液体产毒培养基至终浓度0.8～1.2×10⁴个孢子/毫升(优选终 浓度为1×10⁴个孢子/毫升)；

(4)诱导合成：加入浓度2mM～4mM的腺苷-3′，5′-环单磷酸、 2mM～4mM的腺苷-3′，5′-环单磷酸钠盐或8～12mg/ml的咖啡因， 黑暗静置诱导培养3～7天(优选诱导时间为5～7天，更优选7天)， 即成；

禾谷镰刀菌在产毒阶段的细胞内的腺苷-3′，5′-环单磷酸 (cAMP)水平要远高于在普通菌丝生长阶段。因此，本发明采用cAMP、 诱导禾谷镰刀菌脱氧雪腐镰刀菌烯醇合成，可大大提高产毒量及缩短 毒素合成周期。再则利用相对易溶的cAMP钠盐作为cAMP的替代物， 同样可以诱导DON的生物合成；尤其筛选到了价格低廉，且相对稳定、 高效的咖啡因作为cAMP的替代物诱导物同样可以诱导DON的合成。

本发明采用cAMP、cAMP钠盐或咖啡因诱导禾谷镰刀菌脱氧雪腐 镰刀菌烯醇合成，可大大提高产毒量及缩短毒素合成周期。尤其，cAMP 的替代物咖啡因是廉价、高效、相对稳定的毒素合成诱导物。