研究成果鉴阅：Dual role and metabolic reprogramming: Key amino acids in marinade bidirectionally control aflatoxin B1 biosynthesis in Aspergillus parasiticus

作者：胡心玥，邓翔鸿，黄展锐*，何婉莹，胡连花，吴国庆，周晓洁，陈浩

单位：邵阳学院食品与化学工程学院；豆制品加工与安全控制湖南省重点实验室；湘味特色食品绿色加工与装备湖南省工程研究中心

期刊：Food Microbiology

DOI：10.1016/j.fm.2026.105098

摘要及关键词

本研究旨在揭示卤汁中关键氨基酸对寄生曲霉生长及黄曲霉毒素B1（AFB1）生物合成的影响与调控机制。研究选取卤汁中的脯氨酸、甘氨酸、亮氨酸、精氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸6种关键氨基酸，设置0.5～8 g/L浓度梯度，与寄生曲霉同步培养。通过固体和液体培养结合液相色谱-串联质谱技术，分析菌落生长、产孢量、菌丝干重及AFB1合成水平，并利用代谢组学解析关键氨基酸的调控机制。结果表明，精氨酸、甘氨酸和赖氨酸对AFB1合成表现出不同程度的抑制作用，其中8 g/L赖氨酸可完全抑制AFB1合成，并显著限制寄生曲霉生长。脯氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸则显著促进寄生曲霉生长与AFB1生成；8 g/L脯氨酸处理组的AFB1含量达到324.50 ng/mL，为对照组的3.45倍。代谢组学分析显示，脯氨酸通过激活三羧酸循环和赤霉素代谢等通路，增强能量供应及产毒相关代谢；赖氨酸则扰乱糖代谢和三羧酸循环，破坏细胞膜完整性，从多个层面抑制寄生曲霉生长和产毒。研究阐明了卤汁关键氨基酸对寄生曲霉及AFB1生物合成的双向调控作用，可为通过优化卤汁氨基酸组成降低卤制品AFB1污染风险提供理论依据。

关键词：卤汁；氨基酸；黄曲霉毒素B1；寄生曲霉；代谢组学

主要结论

1. 6种关键氨基酸对寄生曲霉生长和AFB1合成呈现两类相反效应。赖氨酸、精氨酸和甘氨酸总体表现为抑制作用，脯氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸则促进真菌生长和毒素合成。该结果说明，卤汁的氨基酸组成可能直接改变寄生曲霉的产毒风险。

2. 赖氨酸的抑制作用最强，并具有明显的浓度效应。8 g/L赖氨酸可完全抑制AFB1合成，菌落直径降至3.63 cm，产孢量降至0.20×10⁷ CFU/mL。相同浓度下，精氨酸和甘氨酸对AFB1合成的抑制率分别达到82.27%和60.75%。

3. 脯氨酸对寄生曲霉生长和产毒的促进作用最突出。8 g/L脯氨酸处理后，菌落直径达到7.23 cm，产孢量达到13.05×10⁷ CFU/mL，菌丝干重升至145.07 mg，AFB1含量达到324.50 ng/mL。8 g/L苯丙氨酸和亮氨酸处理组的AFB1含量分别为181.50和169.50 ng/mL。

4. 代谢组学结果进一步验证了两类氨基酸的差异调控。研究共鉴定出1624种代谢物。与对照组相比，脯氨酸组筛得946种差异代谢物，赖氨酸组筛得1047种差异代谢物；赖氨酸组与脯氨酸组之间共有741种差异代谢物，表明两种氨基酸可诱导显著不同的代谢重编程。

5. 脯氨酸通过增强能量与氮代谢促进AFB1合成，赖氨酸则通过多通路干扰发挥抑制作用。脯氨酸可激活三羧酸循环和赤霉素代谢，提高柠檬酸等能量代谢中间产物水平，并降低15,16-DiHODE等负调控脂质信号，从而促进菌丝生长和AFB1合成。赖氨酸导致葡萄糖-6-磷酸、柠檬酸和琥珀酸异常积累，下调赤霉素A20、13-L-氢过氧亚油酸和花生四烯酸，削弱能量供应、脂质信号传递及细胞膜稳定性，最终抑制寄生曲霉生长和产毒。

主要图表

图1 不同浓度6种氨基酸处理后寄生曲霉的菌落形态变化（固体最低培养基培养7 d）

图2 不同浓度6种氨基酸对寄生曲霉AFB1合成的影响（PDB培养基培养7 d）

图3 脯氨酸组（A）和赖氨酸组（B）差异代谢物的KEGG通路富集分析

图4  脯氨酸促进、赖氨酸抑制寄生曲霉生长和AFB1合成的代谢重编程机制示意图