（1）课题来源与背景： 课题为省自然科学基金博士启动，总经费10万元。 黄曲霉毒素合成受到外界生物因子、环境因子、化学因子和发育时期的严密调控。其中，生物因子包括菌群竞争、菌株多样性、孢子密度等；环境因子包括光照、温度、湿度、pH 值、微量元素、氧化还原状态等；化学因子包括碳源、氮源和脂类物质等。脂类物质与黄曲霉毒素的上游合成途径有部分平行关系。脂肪酸合成的第一步是由乙酰辅酶 A 在羧化酶的催化下形成丙二酸单酰 CoA，而丙二酸单酰 CoA 是黄曲霉毒素合成的必需底物单元，但是脂肪酸不能作为黄曲霉毒素合成的直接底物。大量研究结果表明脂肪酸与黄曲霉毒素合成有非常密切的系。

    （2）研究目的与意义： 黄曲霉毒素的危害在中国南方和食用干果较多的地区更加明显，特别是含油量比较高的作物种子，如玉米和花生等。广东是鲜食玉米的主要产区和消费地，近年来玉米黄曲霉毒素污染问题非常严重，主要发生在大田和存储过程中，包括食用玉米、饲料玉米和玉米油，都对人畜健康造成很大威胁。因此，从“源头控制”来解决黄曲霉毒素污染的问题具有极其重要的意义。 申请人在合作单位从事博士学习期间的初步结果显示这种矛盾可能是由于不饱和脂肪酸被氧化导致，初步发现饱和与不饱和脂肪酸促进黄曲霉毒素的合成，但氧化后的多不饱和脂肪酸抑制毒素合成（见研究基础）。本课题将在前期工作的基础上，以黄曲霉菌(A. flavus)为材料，从体内和体外两个层面研究 1）不同类型的脂肪酸、2）不同类型的脂肪酸的氧化产物和 3）富含不同类型脂肪酸的玉米种子在感染黄曲霉菌之后的毒素合成，探索它们对黄曲霉毒素合成代谢以及相关基因表达的影响，利用已建立的代谢组学技术分析它们对黄曲霉菌代谢途径的作用，从代谢物水平阐述脂肪酸及氧化产物与黄曲霉菌毒素合成的关系。我们相信对黄曲霉菌的毒素合成规律的了解有可能为控制油料作物种子的黄曲霉毒素污染提供理论指导。

   （3）主要论点与论据： 主要论点：本课题拟利用已建立的黄曲霉菌研究体系和代谢组学分析方法，阐明不同类型脂肪酸对黄曲霉菌的毒素合成的影响，筛选和鉴定抑制黄曲霉毒素合成的脂肪酸类型，解析它们对黄曲霉胞内主代谢和次生代谢途径的作用，并通过含不同脂肪酸类型的玉米种子进行验证。具体研究内容包括：1）进一步确认氧化后的多不饱和脂肪酸是否抑制毒素合成，2）鉴定有抑制黄曲霉毒素合成的脂肪酸的自氧化产物，3）不同类型脂肪酸的玉米种子对黄曲霉毒素合成的影响，4）脂肪酸氧化产物如何影响黄曲霉菌的胞内代谢。 主要论据：1）发现体外添加饱和与不饱和脂肪酸均促进黄曲霉毒素的合成，但氧化后的多不饱和脂肪酸均抑制毒素的合成。2）在以亚麻酸（C18:3）为对象所开展的进一步研究发现：氧化后的亚麻酸抑制黄曲霉菌的毒素合成，但并不影响其生长，相反的还促进黄曲霉菌的生长和产孢。并利用HPLC/QTOF-MS技术对亚麻酸氧化产物进行代谢轮廓分析后，发现这种抑制作用是通过亚麻酸氧合物（oxylipin）实现的。并鉴定了这些oxylipin的种类。3）亚麻酸氧化合物对黄曲霉菌次生代谢的调控是途径特异性的，它能显著抑制黄曲霉毒素合成途径，以及颤曲霉毒素，trichodermin等代谢物的合成， 却促进曲酸和另外一种新报导的化合物Imizoquins的合成。

    （4）创见与创新： 在内容新颖方面，尽管脂肪酸及氧化脂肪酸对曲霉真菌的发育和毒素合成作用已取得不少进展，但是本课题是从代谢组学的角度研究脂肪酸及其氧化产物对黄曲霉毒素合成途径的调控，国际上尚未有相关报道，创新性明显。 在手段先进方面，本课题将结合气相色谱飞行时间质谱联用仪（GC/TOF-MS）和四极杆-静电场轨道阱傅里叶变换-双分压线性离子阱组合式超高分辨液质联用仪（HPLC/Q-OT-qIT-MS，Orbitrap Fusion）开展黄曲霉菌的代谢组学研究，更全面的解析脂类物质对黄曲霉菌的初生和次生代谢途径的影响，而 Orbitrap Fusion 质谱仪是2013 年美国质谱年会推出的新型质谱，具有超高分辨率且有三种质量分析器，有利于未知代谢物的发现和鉴定（Herbert et al., 2014）。 同时，首次报导了亚麻酸氧合物能抑制黄曲霉毒素，并且利用代谢组技术揭示了黄曲霉菌胞内代谢谱如何受到亚麻酸氧合物的调控，研究思路手段到达国际先进水平。

    （5）社会经济效益，存在问题： 该项目属于基础性研究，暂时没有进行推广，无社会经济效益。对照研究工作计划，实验设计考虑不周全，少部分工作内容未达到预定目标，比如：检测受黄曲霉侵染后的玉米种子种氧化脂肪酸的种类和含量的工作，收到黄曲霉侵染后的玉米籽粒嵌入了很多菌丝体，很难完全分离，是一个混合物，难确定氧化脂肪酸是来自玉米还是真菌。

    （6）历年获奖情况：无 。