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Antifungal and antiaflatoxigenic properties of naphthoquinones toward Aspergillus flavus and their mode of inhibitory action on aflatoxin biosynthesis
Food Control ( IF 6 ) Pub Date : 2021-01-01 , DOI: 10.1016/j.foodcont.2020.107506
Gayoung Kim , Sung-Eun Lee

Abstract Aflatoxins, currently thought to be the strongest natural carcinogens widely found in a variety of foods and feedstuffs, cause significant health problems to humans and animals alike. Prevention strategies for aflatoxin contamination are important for food safety issues, and control methods are continuously being developed and improved. In this study, the antifungal effects of six 1,4-naphthoquinones (1,4-NQ) on Aspergillus flavus growth were measured and it was confirmed whether similar structural moieties produced similar level of antifungal effects and whether these antifungal activities would be related to the presence of aflatoxin-producing ability in Aspergillus spp. Among the treated 1,4-NQs, only 5-hydroxy-2-methyl-1,4-NQ showed potent inhibitory effect on aflatoxin production with strong antifungal effects. Regarding 2-methyl-1,4-NQ, antifungal effects were observed, but aflatoxin production increased when the treated concentration of 2-methyl-1,4-NQ increased. The inhibitory effect of 5-hydroxy-2-methyl-1,4-NQ on aflatoxin production was primarily resulted in inhibiting the expression of aflC, which is codes for the enzyme polyketide synthase involved in the early stages of the aflatoxin biosynthesis pathway. Furthermore, 5-hydroxy-2-methyl-1,4-NQ inhibits erg28 expression, which codes for 14-α-demethylase, a precursor for ergosterol synthesis in fungal membrane components. For future practical uses, it is essential to study the efficacy of 5-hydroxy-2-methyl-1,4-NQ in storage containers on food systems and safety profile on mammalian system.

中文翻译:

萘醌对黄曲霉的抗真菌和抗黄曲霉毒素生成特性及其对黄曲霉毒素生物合成的抑制作用模式

摘要 黄曲霉毒素目前被认为是广泛存在于各种食品和饲料中的最强天然致癌物,对人类和动物都造成严重的健康问题。黄曲霉毒素污染的预防策略对于食品安全问题很重要,并且控制方法正在不断开发和改进。在这项研究中,测量了六种 1,4-萘醌 (1,4-NQ) 对黄曲霉生长的抗真菌作用,并确认了相似的结构部分是否产生了相似水平的抗真菌作用,以及这些抗真菌活性是否与黄曲霉有关。曲霉属中黄曲霉毒素生产能力的存在。在处理过的 1,4-NQs 中,只有 5-hydroxy-2-methyl-1,4-NQ 对黄曲霉毒素的产生有很强的抑制作用,并且具有很强的抗真菌作用。关于 2-methyl-1,4-NQ 具有抗真菌作用,但当 2-甲基-1,4-NQ 的处理浓度增加时,黄曲霉毒素的产量增加。5-羟基-2-甲基-1,4-NQ 对黄曲霉毒素产生的抑制作用主要是抑制 aflC 的表达,aflC 是参与黄曲霉毒素生物合成途径早期阶段的酶聚酮合酶的代码。此外,5-羟基-2-甲基-1,4-NQ 抑制 erg28 表达,它编码 14-α-脱甲基酶,这是真菌膜成分中麦角甾醇合成的前体。对于未来的实际用途,必须研究 5-羟基-2-甲基-1,4-NQ 在食品系统储存容器中的功效和哺乳动物系统的安全概况。4-NQ 增加。5-羟基-2-甲基-1,4-NQ 对黄曲霉毒素产生的抑制作用主要是抑制 aflC 的表达,aflC 是参与黄曲霉毒素生物合成途径早期阶段的酶聚酮合酶的代码。此外,5-羟基-2-甲基-1,4-NQ 抑制 erg28 表达,它编码 14-α-脱甲基酶,这是真菌膜成分中麦角甾醇合成的前体。对于未来的实际用途,必须研究 5-羟基-2-甲基-1,4-NQ 在食品系统储存容器中的功效和哺乳动物系统的安全概况。4-NQ 增加。5-羟基-2-甲基-1,4-NQ 对黄曲霉毒素产生的抑制作用主要是抑制 aflC 的表达,aflC 是参与黄曲霉毒素生物合成途径早期阶段的酶聚酮合酶的代码。此外,5-羟基-2-甲基-1,4-NQ 抑制 erg28 表达,它编码 14-α-脱甲基酶,是真菌膜成分中麦角甾醇合成的前体。对于未来的实际用途,必须研究 5-羟基-2-甲基-1,4-NQ 在食品系统储存容器中的功效和哺乳动物系统的安全概况。它是参与黄曲霉毒素生物合成途径早期阶段的酶聚酮合酶的代码。此外,5-羟基-2-甲基-1,4-NQ 抑制 erg28 表达,它编码 14-α-脱甲基酶,这是真菌膜成分中麦角甾醇合成的前体。对于未来的实际用途,必须研究 5-羟基-2-甲基-1,4-NQ 在食品系统储存容器中的功效和哺乳动物系统的安全概况。它是参与黄曲霉毒素生物合成途径早期阶段的酶聚酮合酶的代码。此外,5-羟基-2-甲基-1,4-NQ 抑制 erg28 表达,它编码 14-α-脱甲基酶,这是真菌膜成分中麦角甾醇合成的前体。对于未来的实际用途,必须研究 5-羟基-2-甲基-1,4-NQ 在食品系统储存容器中的功效和哺乳动物系统的安全概况。
更新日期:2021-01-01
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