РЕЗЮМЕ. Виробництво афлатоксину, добре відомого мікотоксину, в основному приписують двом штамам Emericella та різним штамам Aspergillus. Через високу й гостру токсичність, імуносупресивні, мутагенні, тератогенні та канцерогенні властивості цих мікотоксинів отруєння афлатоксином призводить до значних фінансових втрат у виробництві кукурудзи, бавовни, арахісу, сорго, пшениці, рису та інших продуктів. Відповідно, метою запропонованого дослідження було охарактеризувати штамипродуценти афлатоксину з різних зразків арахісу за допомогою морфологічних та молекулярних методів. Загалом було виявлено 11 ізолятів із зараженого насіння арахісу; якісний аналіз показав, що шість із цих зразків були штамами Aspergillus, які продукують афлатоксин. Тим не менш, чотири зразки були ідентифіковані як такі, що продукують афлатоксин шляхом молекулярного виявлення за допомогою генноспецифічного праймера, що бере участь у біосинтезі афлатоксину. Ці зразки були зібрані в районах Дхуле, Ахмеднагар, Даполі та Латур в індійському штаті Махараштра. Молекулярний метод підтвердив найвищий рівень точності порівняно з іншими методами виявлення, тому точна й однозначна ідентифікація штамів Aspergillus spp., що продукують афлатоксин, матиме вирішальне значення для розробки стратегій контролю грибка в арахісі та продуктах з нього, які широко споживаються в Індії.
Ключові слова: афлатоксин, Aspergillus spp., арахіс, молекулярне виявлення, мікотоксини
Повний текст та додаткові матеріали
Цитована література
Abeer, R.M., Abd El-Aziz, S.M., and Shehata, S.M., Hisham. Molecular profile of aflatoxigenic and non-aflatoxigenic isolates of Aspergillus flavus isolated from stored maize, Saudi J. Biol. Sci., 2021, vol. 28, no. 2, pp. 1383–1391. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2020.11.073
Adeela, H., Awais, A., Muhammad, I., and Kauser, A.M., Molecular Detection of Aflatoxin Producing Strains of Aspergillus Flavus from Peanut (Arachis Hypogaea) – Food Science and Technology, Turk. J. Agric., 2015, vol. 3, no. 5, pp. 335–341. https://doi.org/10.24925/turjaf.v3i5.335-341.123
Ahmad, M.M., Ahmad, M., Ali, A., et al., Detection of Aspergillus flavus and Aspergillus parasiticus from aflatoxin-contaminated peanuts and their differentiation using PCR-RFLP, Ann. Microbiol., 2014, vol. 64, pp. 1597–1605. https://doi.org/10.1007/s13213-014-0803-5
Alkhursan, R.N., et al., PCR-based detection of aflatoxogenic strains of Aspergillus flavus isolated from poultry feed, IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci., 2021, vol. 761, no. 1. https://doi.org/10.1088/1755-1315/761/1/012099
Anonymous, Acharya N.G., Ranga Agricultural University Crop Outlook Reports of Andhra Pradesh, 2022.
Bharose, A.A., Gajera, H.P., Darshna G., Hirpara, Kachhadia, V.H., and Golakiya, B.A., Morphological credentials of afla-toxigenic and non-toxigenic Aspergillus using polyphasic taxonomy, Int. J. Curr. Microbiol. Appl. Sci., 2017, vol. 6, no. 3, pp. 2450–2465. https://doi.org/10.20546/ijcmas.2017.603.279
Bhatnagar-Mathur, P., et al., Biotechnological advances for combating Aspergillus flavus and aflatoxin contamination in crops, Plant Sci., 2015, vol. 234, pp. 119–132. https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2015.02.009
Chang, P.K., et al., Increased expression of Aspergillus parasiticus aflR, encoding a sequence-specific DNA-binding protein, relieves nitrate inhibition of aflatoxin biosynthesis, Appl. Environ. Microbiol., 1995, vol. 61, no. 6, pp. 2372–2377. https://doi.org/10.1128/aem.61.6.2372-2377.1995
Chen, Ruey-Shyang, et al., Polymerase chain reaction-mediated characterization of molds belonging to the Aspergillus flavus group and detection of Aspergillus parasiticus in peanut kernels by a multiplex polymerase chain reaction, J. Food Prot., 2002, vol. 65, no. 5, pp. 840–844. https://doi.org/10.4315/0362-028x-65.5.840
Cotty, Peter J. and Garcia, R.G., Influences of climate on aflatoxin producing fungi and aflatoxin contamination, Int. J. Food Microbiol., 2007, vol. 119, nos. 1–2, pp. 109–115. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2007.07.060
Dawit, A. and Berehanu, A., Prevalence of Aspergillus flavus in Ethiopian cereal grains: a preliminary survey, Ethiop. Med. J., 1985, vol. 23, no. 4, pp. 143–148.
Goto, T., et al., Aflatoxin and cyclopiazonic acid production by a sclerotium-producing Aspergillus tamarii strain, Appl. Environ. Microbiol., 1996, vol. 62, no. 11, pp. 4036–4038. https://doi.org/10.1128/aem.62.11.4036-4038.1996
Hoyvanovych, N.K., Influence of aflatoxin B1 on prooxidant-antioxidant balance in cells of white rats, Anim. Biol., 2016, vol. 18, no. 3, pp. 17–22.
Isabel, M.L., Alicia, R., Andrade, M.J., Martín, A., and Córdoba, J.J., Development of a PCR Protocol to detect aflatoxigenic molds in food products, J. Food Prot., 2012, vol. 75, pp. 85–94.
Klich, M.A., Environmental and developmental factors influencing aflatoxin production by Aspergillus flavus and Aspergillus parasiticus, Mycoscience, 2007, pp. 71–80.
Kurmar, S., Shekhar, M., Ali, K.A, and Sharma, P.A., Rapid technique for detection of toxigenic and non-toxigenic strain of Aspergillus flavus from maize grain, India, Phytopathology, 2007, vol. 1, pp. 31–34.
Lievens, B. and Thomma, B.P.H.L., Recent developments in pathogen detection arrays: Implications for fungal plant pathogens and use in practice, Phytopathology, 2005, pp.1374–1380.
Lubulwa, G. and Davis, J., Estimating the social costs of the impacts of fungi and aflatoxins in maize and peanuts, Proceedings of the 6th International Conference in Stored-Product Protection, Highley, E., Wright, E.J., Banks, H.J., and Champ, B.R., Eds., 1994, pp. 1017–1042.
Manonmani, H.K., Anand, S., Chandrashekar, A., and Rati, E.R., Detection of aflatoxigenic fungi in selected food commodities by PCR, Process Biochem., 2005, pp. 2859–2864.
Mohammad, M., Seyed Reza, Fani, Rosa, D., Mehdi, M., and Abdolhamid, S., A Simple procedure to evaluate competitiveness of toxigenic and atoxigenic isolates of Aspergillus flavus in solid and liquid media, J. Chem. Health Risks, 2017, pp. 105–112.
Niessen, L., PCR-based diagnosis and quantification of mycotoxin-producing fungi, Adv. Food Nutr. Res., 2008, vol. 54, pp. 81–138. https://doi.org/10.1016/S1043-4526(07)00003-4
Norlia, M., Jinap, S., Nor-Khaizura, M.A.R., Radu, S., Chin, C.K., Samsudin, N.I.P., and Farawahida, A.H., Molecular characterisation of aflatoxigenic and non-aflatoxigenic strains of Aspergillus section flavi isolated from imported peanuts along the supply chain in Malaysia, Toxins, 2019, vol. 11, no. 9, p. 501. https://doi.org/10.3390/toxins11090501
Passone, M.A., Rosso, L.C., Ciancio, A., and Etcheverry, M., Detection and quantification of Aspergillus section Flavi spp. in stored peanuts by real-time PCR of nor-1 gene and effects of storage conditions on aflatoxin production, Int. J. Food Microbiol., 2010, 138, no. 3, pp. 276–281. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2010.01.003
Rodriguez, A.I., Rodriguez, M., Isabel, L.M., Alberto, M., and Córdoba, J.J., Real-time PCR assays for detection and quantification of aflatoxin-producing molds in foods, Food Microbiol., 2013, vol. 31, pp. 89–99.
Saito, M. and Machida, S., A rapid identification method for aflatoxin producing strains of Aspergillus flavus and A. parasiticus by ammonia vapor., Mycoscience, 1999, pp. 205–208.
Samson, R.A., Hong, S.B., and Frisvad, J.C., Old and new concepts of species differentiation in Aspergillus, Med. Mycol., 2006, pp. 133–148.
Sanchez, B., Rodriguez, M., Casado, E.M., Martin, A., and Cordoba, J.J., Development of an efficient fungal DNA extraction method to be used in random amplified polymorphic DNAPCR analysis to differentiate cyclopiazonic acid mold producers, J. Food Prot., 2008, vol. 71, pp. 2497–2503.
Schamann, A., Heydt, M.S., and Geisen, R., Analysis of the competitiveness between a non-aflatoxigenic and an aflatoxigenic Aspergillus flavus strain on maize kernels by droplet digital PCR, Mycotoxin Res., 2022, vol. 38, no. 1, pp. 27–36. https://doi.org/10.1007/s12550-021-00447-7
Shapira, R., Paster, N., Eyal, O., Menasherov, M., Mett, A., and Salomon, R. Detection of aflatoxigenic molds in grains by PCR, Appl. Environ. Microbiol., 1996, pp. 3270–3273.
Shweta, S., Madhavan, S., Paranidharan, V., and Velazhahan, R., Detection of Aspergillus flavus in maize kernels by conventional and realtime PCR assays, Int. Food Res. J., 2013, vol. 20, no. 6, pp. 3329–3335.
Somashekar, D., Rati, E.R., and Chandrashekar, A., PCR-restriction fragment length analysis of aflR gene for differentiation and detection of Aspergillus flavus and Aspergillus parasiticus in maize, Int. J. Food Microbiol., 2004, pp. 101–107.
Stephen, B. and Lewis, C., Mobility shift DNA-binding assay using gel electrophoresis, Curr. Prot. Mol. Biol., 2001, pp. 1–13.
Sweeney, M.J., Pamies, P., and Dobson, A.D.W., The use of reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) for monitoring aflatoxin production in Aspergillus parasiticus, Int. J. Food Microbiol., 2000, vol. 56, pp. 97–103.
Trail, F., Chang, P.K., Cary, J., and Linz, J.E., Structural and functional analysis of the nor-1 gene involved in the biosynthesis of alfatoxins by Aspergillus parasiticus, Appl. Environ. Microbiol., 1994, pp. 4078–4085.
Varga, J., Frisvad, J.C., and Samson, R.A., Two new aflatoxin producing species and an overview of Aspergillus section flavi, Stud. Mycol., 2011, pp. 57–80.
Waliyar, F., Craufurd, P., Padmaja, K.V., Reddy, R.K., Reddy, S.V., Nigam, S.N., and Kumar, P.L., Effect of soil application of lime, crop residue and biocontrol agents on preharvest Aspergillus flavus infection and aflatoxin contamination in groundnut, International Conference on Groundnut Aflatoxin Management and Genomics, 2006, Guangzhou: Gungdon Hotel, p. 45.
Yu, J., Cleveland, T.E., Nierman, W.C., and Bennett, J.W., Aspergillus flavus genomics: Gateway to human and animal health, food safety and crop resistance to diseases, Rev. Iberoam. Micol., 2005, vol. 22, pp. 194–202.
Zhou, R. and Linz, J.E., Enzymatic function of the Nor-1 protein in aflatoxin biosynthesis in Aspergillus parasiticus, Appl. Environ. Microbiol., 1999, pp. 5639–5641.