昆虫催生致命黄曲霉毒素

一项新的研究表明，昆虫正在帮助农作物中的黄曲霉毒素。资料来源:iStock.com

一种叫做黄曲霉毒素的有毒物质污染了食物供应，可能会延缓儿童的发育，并进一步阻碍他们的成长。当接触到高浓度的黄曲霉毒素时，这种毒素也会导致肝癌甚至死亡。这种毒素是由一种常见的霉菌——黄曲霉产生的，这种霉菌生长在从大米和谷物到玉米和坚果的各种作物上。

然而，只有一些黄曲霉毒素可以产生。现在，研究人员已经证明昆虫可以刺激黄曲霉并使其产生黄曲霉毒素，这也意味着昆虫应该远离食物供应的世界。

“所有这些对我来说都很有意义，这正是我所预测的。”威斯康星大学麦迪逊分校的微生物学家南希·凯勒没有参与这项研究，她说，“在这个领域进行可靠的研究真的很好。”

黄曲霉毒素除了对人类健康造成危害外，还会影响食用这些作物的农场动物——据估计，仅在美国每年就造成约2.7亿美元的农业损失。在发展中国家，成本甚至会更高。

黄曲霉毒素也可能导致真菌在能量和营养方面的损失。然而，由于黄曲霉能产生超过2/3的黄曲霉毒素，研究人员认为这种毒素一定程度上对真菌有帮助。

为了找出为什么只有一些黄曲霉毒素是由黄曲霉毒素产生的，康奈尔大学的植物病理学家米奇·德洛特和他的同事研究了果蝇。

果蝇和真菌使用相同的植物作为繁殖地，吃相同的食物。果蝇幼虫偶尔以真菌为食。因此，研究人员认为，这些昆虫可能诱导黄曲霉产生黄曲霉毒素，以保护自身及其食物免受昆虫侵害。

在研究人员的最初实验中，Drott和他的同事证实黄曲霉毒素似乎可以保护黄曲霉毒素免受昆虫侵害——当他们将黄曲霉毒素添加到果蝇幼虫的食物中时，这些蛆一个接一个地死去，而真菌却在茁壮成长。

然而，这种真菌的生长只有在幼虫出现时才会发生。一旦幼虫消失，真菌就停止生长。

他们指出，当幼虫在附近时，真菌比没有幼虫时毒性更大。此外，与没有幼虫相比，当幼虫出现时，真菌也会产生更多的毒素。研究人员认为，所有这些都表明，当昆虫出现时，黄曲霉毒素也会出现。

研究人员在12月19日出版的《皇家学会杂志》第二卷上报道了这一结果

然而，德国不来梅大学的进化生态学家马尔科·罗尔福斯(Marko Rohlfs)没有参与这项研究，他指出果蝇很少与野生真菌发生相互作用——像棉铃虫这样的害虫是更大的威胁。因此，不清楚这些研究结果是否适用于现实世界。“我们迫切需要一个模型系统来模拟野外条件，”他说。

然而，特说他的研究表明，在控制毒素的策略中，“与昆虫的相互作用是人们应该开始注意的方向。”

在其他方法中，目前针对霉菌的生物控制策略包括用无毒真菌浇灌田地，这样就不会有有毒黄曲霉毒素侵入任何地方。然而，Drott和他的团队的研究表明，潜在的控制方法也应该关注害虫。

黄曲霉是一种常见的腐生真菌。它主要存在于发霉的谷物、谷物制品和其他发霉的有机物中。黄曲霉毒素是一类化学结构相似的化合物，都是二氢呋喃香豆素的衍生物。黄曲霉毒素是黄曲霉寄生黄曲霉产生的次级代谢产物。在湿热地区的食物和饲料中发现黄曲霉毒素的可能性最高。它们存在于土壤、动植物和各种坚果中，尤其容易污染花生、玉米、大米、大豆、小麦和其他粮油产品。它们是毒性最大的真菌毒素，对人类健康的危害极其突出。2017年，黄曲霉毒素被世界卫生组织国际癌症研究所公布的致癌物清单列为一类致癌物。(赵茜·Xi)

中国科学新闻(2017-12-21，第二版国际)