采用MALDI-TOF技術鑒定鐮刀菌及伏馬菌素

鐮刀菌屬不全菌綱，叢梗孢目，瘤痤孢科，鐮刀菌屬，廣布自然界，有些引起小麥、水稻和蔬菜的病害；有些對工農業(yè)有利，如赤霉素(920)就是從念珠鐮刀菌產生的；有些引起人和動物的真菌病，如茄鐮刀菌(F. solani)可引起角膜潰瘍，有時侵犯皮膚和指甲，甚至中毒(鐮刀菌毒素) 。在分類學上，鐮刀菌無性時期原屬于半知菌亞門，有性時期為子囊菌亞門。根據《菌物詞典》2001年第9版，鐮刀菌屬于無性真菌類，有性時期為子囊菌門。自從1809年Link首先在錦葵科植物上發(fā)現第一株鐮刀菌，定名粉紅鐮刀菌Fusarium roseum Link 以來，鐮刀菌的種類已發(fā)現44種和7個變種左右。它們分布極廣，普遍存在于土壤及動植物有機體上，甚至存在于嚴寒的北極和干旱炎熱的沙漠，屬于兼寄生或腐生生活。

鐮刀菌是污染農作物的主要霉菌，其產生的真菌毒素之一伏馬菌素是食物和飼料中重要污染因素。伏馬菌素是一種致癌物，已成為繼黃曲霉素之后的又一研究熱點。本文研究了來自巴西伯南布哥州3個不同地區(qū)玉米粒中分離的鐮刀菌中潛在的產毒菌株。使用包括經典分類，分子生物學，MALDI-TOF MS和MALDI-TOF MS / MS的多種方法，成功分離鑒定鐮刀菌60個菌株。所有60個菌株用MALDI-TOF MS/MS方法精準鑒定伏馬菌素B1（721.83 g/mol）和B2（705.83 g/mol）。

MALDI-TOF已證明在鑒定絲狀真菌上有很高的潛力，某些情況可以鑒定到菌株水平。目前微生物鑒定主要基于核糖體蛋白指紋圖譜技術。同時微生物中的多糖、脂質等也可以通過MALDI-TOF技術鑒定。能夠在農產品中產生霉菌毒素的菌種，威脅著人類和動物的健康，MALDI-TOF快速準備鑒定種間和種內變異菌種，及其產生毒素的能力，守護人類和動物的健康。

在實驗室日常分析中，經典表型分析很重要，但是這些方法經常也會導致錯誤識別。尤其對于鐮刀菌屬，因為他們的微觀形態(tài)會根據所使用的培養(yǎng)基而變化。由于鐮刀菌屬內的形態(tài)變化，以及柱孢屬和支頂孢屬的一些菌種也可以產生梭形和多細胞分生孢子，類似于鐮刀菌產生的分生孢子，需要分子生物學做進一步鑒定。

通過與分子生物學數據進行比較，MALDI-TOF在種水平鑒定鐮刀菌的敏感性為100%正確。未觀察到菌株的地理起源差異，這也與分子生物學數據一致。相比分子生物學技術，MALDI-TOF是一種高通量，快速，低成本的鑒定方法。同時，采用二級MSMS技術，評估伏馬菌素B1和B2的產生菌株。60個菌株全部評估為潛在的伏馬菌素B1和B2的產生者，這與分子生物學基于FUM1基因擴增獲得的數據相符。MALDI-TOF MS/MS評估伏馬菌素的方法更加方便，快速，準確，迅速鎖定潛在毒素產生菌種。