مقایسه الگوی تولید آفلاتوکسین B1 در محیط رشد و بیومس قارچ درگونه‌های توکسین زای آسپرژیلوس های جداسازی شده از شمال ایران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته دکترای تخصصی میکروبیولوژی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان، لاهیجان، ایران

2 استادیار گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان، لاهیجان، ایران

3 دانشیار گروه علوم پایه، دانشکده دامپزشکی،دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

4 دانشیار گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان، لاهیجان، ایران

5 استادیار گروه آمار، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان، لاهیجان، ایران

چکیده

آفلاتوکسین از نقطه نظر اقتصادی از مهم­ترین انواع سموم قارچی در جهان است. سمی­ترین شکل این توکسین آفلاتوکسین  B1بوده که یکی از معدود سموم قارچی است که سازمان غذا و داروی آمریکا بیشینه­ی مجاز برای آن تعیین نموده است.  در مقایسه با سایر مایکوتوکسین­ها نیز مطالعات بیش­تری در خصوص بیولوژی و بیوسنتز آفلاتوکسین انجام شده است. در این مطالعه توانایی تولید سم آفلاتوکسین B1 در گونه­های مختلف آسپرژیلوس­های جداسازی شده از مناطق زراعی زیست محیطی و کارخانجات فرآوری مواد غذایی مورد بررسی واقع گردید. برای تشخیص سطح کمی آفلاتوکسین B1 از روش آنزیمی ایمونواسی رقابتی (الایزا) استفاده شد. همچنین الگوی تولید آفلاتوکسین B1 در محیط رشدو بیومس قارچی، در گونه­های توکسین­زا با یکدیگر مورد مقایسه واقع شدند. نتایج نشان دادند که همه­ی جدایه­های آسپرژیلوس، دارای توانایی تولید سم آفلاتوکسین B1 می­باشند، اگرچه بین میانگین سم تولید شده در محیط رشد و عصاره­ی سلول قارچی در گونه­های مختلف، اختلاف آماری معنی­داری وجود داشت. در گونه­های آسپرژیلوس فلاووس،آسپرژیلوس پارازیتیکوس،آسپرژیلوس سوژه،آسپرژیلوس ترئوس،آسپرژیلوس اوستیانوس،آسپرژیلوس کربوناریوس و آسپرژیلوس ونتی ای باقی ماندن سم در سلول قارچی بیش­تر از رهاسازی توکسین در محیط رشد قارچ بود. در سایر ایزوله­ها شامل آسپرژیلوس نایجر، آسپرژیلوس فتیدوس و آسپرژیلوس اکراسئوس میزان خروج سم از سلول قارچی بیش از باقیماندن آن در سلول اتفاق افتاد. نتایج نشان می­دهند که ایزوله­های توکسین­زای آسپرژیلوس می­توانند در تمام مناطق جغرافیایی مورد مطالعه در شمال ایران وجود داشته باشند. اگرچه رفتار گونه­ها در رهاسازی سم به محیط رشد با هم متفاوت می­باشند که به نظر می­رسد این تفاوت به دلیل تأثیرگذاری فاکتورهای مختلف بر مکانیزیم خروج سم به محیط خارج سلول قارچی است

کلیدواژه‌ها


Adhikari, B.N.; Bandyopadhyay, R. and Cotty, P.J. (2016). Degeneration of aflatoxin gene clusters in Aspergillus flavus from Africa and North America. AMB Express, 6(1): 62.
Afsah‐Hejri, L.; Jinap, S.; Hajeb, P.; Radu, S. and Shakibazadeh, S. (2013). A review on mycotoxins in food and feed: Malaysia case study. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 12(6): 629-651.
Alshannaq, A. and Yu, J.H. (2017). Occurrence, toxicity, and analysis of major mycotoxins in food. International Journal of Environmental Research and Public Health, 14(6): 632.
Ardic, M.; Karakaya, Y.; Atasever, M. and Durmaz, H. (2008). Determination of aflatoxin B1 levels in deep-red ground pepper (isot) using immunoaffinity column combined with ELISA. Food and Chemical Toxicology, 46(5): 1596-1599.
Atasever, M.A.; Atasever, M.; ÖZTURAN, K. and Urcar, S. (2010). Determination of aflatoxin M1 level in butter samples consumed in Erzurum, Turkey. Kafkas Universitesi Veteriner Fakultesi Dergisi, 16: 159-162.
Aycicek, H.; Aksoy, A. and Saygi, S. (2005). Determination of aflatoxin levels in some dairy and food products which consumed in Ankara, Turkey. Food Control, 16(3): 263-266.
Bandyopadhyay, R.; Ortega-Beltran, A.; Akande, A.; Mutegi, C.; Atehnkeng, J.; Kaptoge, L. and Cotty, P. (2016). Biological control of aflatoxins in Africa: current status and potential challenges in the face of climate change. World Mycotoxin Journal, 9(5):771-789.
Caceres, I., Khoury, A. A., Khoury, R. E., Lorber, S., Oswald, I. P., Khoury, A. E., . . . Bailly, J.-D. (2020). Aflatoxin Biosynthesis and Genetic Regulation : A Review. Toxins, 12(3), 150.
Chanda, A.; Roze, L.V. and Linz, J.E. (2010). A possible role for exocytosis in aflatoxin export in Aspergillus parasiticus. Eukaryotic Cell, 9(11): 1724-1727.
Chang, P.K.; Yu, J. and Yu, J.H. (2004). aflT, a MFS transporter-encoding gene located in the aflatoxin gene cluster, does not have a significant role in aflatoxin secretion. Fungal Genetics and Biology, 41(10): 911-920.
Cotty, P. (1994). Influence of field application of an atoxigenic strain of Aspergillus flavus on the populations of A. flavus infecting cotton bolls and on the aflatoxin content of cottonseed. Phytopathology, 84(11): 1270-1277.
Cotty, P.J. and Jaime-Garcia, R. (2007). Influences of climate on aflatoxin producing fungi and aflatoxin contamination. International Journal of Food Microbiology, 119(1-2): 109-115.
Fox, E.M. and Howlett, B.J. (2008). Secondary metabolism: regulation and role in fungal biology. Current Opinion in Microbiology, 11(6): 481-487.
Frisvad, J.C.; Andersen, B. and Thrane, U. (2008). The use of secondary metabolite profiling in chemotaxonomy of filamentous fungi. Mycological Research, 112(2): 231-240.
Frisvad, J.C.; Larsen, T.O.; De Vries, R.; Meijer, M.; Houbraken, J.; Cabañes, F. and Samson, R. (2007). Secondary metabolite profiling, growth profiles and other tools for species recognition and important Aspergillus mycotoxins. Studies in Mycology, 59: 31-37.
Islam, M.S.; Callicott, K.A.; Mutegi, C.; Bandyopadhyay, R. and Cotty, P.J. (2018). Aspergillus flavus resident in Kenya: High genetic diversity in an ancient population primarily shaped by clonal reproduction and mutation-driven evolution. Fungal Ecology, 35: 20-33.
Klich, M.A. (2002). Biogeography of Aspergillus species in soil and litter. Mycologia, 94(1): 21-27.
Klich, M.A. (2007). Aspergillus flavus: the major producer of aflatoxin. Molecular Plant Pathology, 8(6): 713-722.
Lai, X.; Zhang, H.; Liu, R. and Liu, C. (2015). Potential for aflatoxin B1 and B2 production by Aspergillus flavus strains isolated from rice samples. Saudi Journal of Biological Sciences, 22(2): 176-180.
Levin, R.E. (2012). PCR detection of aflatoxin producing fungi and its limitations. International Journal of Food Microbiology, 156(1): 1-6.
Lin, Y.; Ayres, J. and Koehler, P. (1980). Influence of temperature cycling on the production of aflatoxins B1 and G1 by Aspergillus parasiticus. Applied and Environmental Microbiology, 40(2): 333-336.
Ma, H.; Zhang, N.;Sun, L. and Qi, D. (2015). Effects of different substrates and oils on aflatoxin B 1 production by Aspergillus parasiticus. European Food Research and Technology, 240(3): 627-634.
McKean, C.; Tang, L.; Billam, M.; Tang, M.; Theodorakis, C.W.; Kendall, R.J. and Wang, J.S. (2006). Comparative acute and combinative toxicity of aflatoxin B1 and T‐2 toxin in animals and immortalized human cell lines. Journal of Applied Toxicology: An International Journal, 26(2): 139-147.
Pitt, J. and Samson, R. (2007). Nomenclatural considerations in naming species of Aspergillus and its teleomorphs. Studies in Mycology, 59: 67-70.
Rosi, P.; Borsari, A.;  Lasi, G.; Lodi, S.; Galanti, A.; Fava, A. and Ferri, E. (2007). Aflatoxin M1 in milk: Reliability of the immunoenzymatic assay. International Dairy Journal, 17(5), 429-435.
Roze, L.V.; Chanda, A.; Laivenieks, M.; Beaudry, R.M.; Artymovich, K.A.; Koptina, A.V. and Linz, J.E. (2010). Volatile profiling reveals intracellular metabolic changes in Aspergillus parasiticus: veA regulates branched chain amino acid and ethanol metabolism. BMC Biochemistry, 11(1): 33.
Shoji, J.Y.; Arioka, M. and Kitamoto, K. (2008). Dissecting cellular components of the secretory pathway in filamentous fungi: insights into their application for protein production. Biotechnology Letters, 30(1): 7-14.
Shuaib, F.M.; Ehiri, J.; Abdullahi, A.; Williams, J.H. and Jolly, P.E. (2010). Reproductive health effects of aflatoxins: a review of the literature. Reproductive Toxicology, 29(3):262-270.
Sirikantaramas, S.; Yamazaki, M. and Saito, K. (2008). Mechanisms of resistance to self-produced toxic secondary metabolites in plants. Phytochemistry Reviews, 7(3): 467.
Tanaka, Y.; Sasaki, N. and Ohmiya, A. (2008). Biosynthesis of plant pigments: anthocyanins, betalains and carotenoids. The Plant Journal, 54(4): 733-749.
Varga, J.; Frisvad, J.C. and Samson, R. (2011). Two new aflatoxin producing species, and an overview of Aspergillus section Flavi. Studies in Mycology, 69: 57-80.
Yin, Y.N.; Yan, L.Y.; Jiang, J.H. and Ma, Z.H. (2008). Biological control of aflatoxin contamination of crops. Journal of Zhejiang University Science B, 9(10):787-792.