黄曲霉外代谢组分析揭示了真菌对矿物质的复杂反应( Analysis of the Talaromyces flavus exometabolome reveals the complex responses of the fungus to minerals )

ZB Li L Liu X Lu J Ji J Chen

真菌-矿物相互作用影响着地球表面及其附近的各种地球化学和生物学过程。真菌在这些相互作用过程中产生的次生代谢产物控制矿物风化作用，影响地球化学元素循环；但矿物质在多大程度上发挥其对真菌代谢的影响还没有得到详细的定量测定。本文利用质谱技术研究了生长在土壤中的蛇纹石型真菌黄塔芳菌在28°C有氧条件下与白绿泥石、绿泥石、角闪石、丽石、磁铁矿和石英相互作用过程中的外代谢体。我们的实验结果表明，所使用的所有矿物质都促进孢子萌发和菌丝生长。真菌-矿物相互作用初期的葡萄糖消耗率表明,钙钛矿、绿泥石、角闪石和磁铁矿使黄曲霉的代谢活性提高了7倍,石英使黄曲霉的代谢活性提高了3倍。在166 h共检测到1198种次生代谢产物,其中977种（81.55%）是黄曲霉与白绿泥石、绿泥石、角闪石、丽石和磁铁矿相互作用的共同产物。对28种最常见有机酸的统计和比较分析表明，黄曲霉次生代谢产物的产生具有高度的矿物质特异性，其含量因矿物质的不同而有显著差异。黄曲霉次生代谢产物的组分组成与绿泥石、磁铁矿相似,与绿泥石、角闪石、石英相似。葡萄糖酸、草酸、柠檬酸和衣康酸的产生与某些元素的生物利用度有很强的相关性。磁铁矿和绿泥石分别促进富马酸和奥硒酸的产生。这些结果表明，真菌在与矿物相互作用过程中能显着调节其代谢行为，其代谢调节主要与矿物的化学组成、耐候性和表面性质有关。这些生物和非生物反应对真菌诱导的矿物和金属地球化学转化具有重要意义。

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