花生、玉米等谷物久放后長(zhǎng)出的黃色霉斑，看似不起眼，背后卻藏著不容忽視的健康隱患——黃曲霉毒素。近日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》在線(xiàn)發(fā)表中國(guó)農(nóng)科院油料所李培武院士團(tuán)隊(duì)的研究成果，該成果系統(tǒng)揭示了環(huán)境與進(jìn)化因素驅(qū)動(dòng)黃曲霉系統(tǒng)發(fā)育地理分化與代謝多樣性形成機(jī)制，為真菌毒素污染風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)與精準(zhǔn)防控提供了重要理論基礎(chǔ)。

　　黃曲霉毒素的危害與防控瓶頸

　　要讀懂這項(xiàng)成果的價(jià)值，首先需明確黃曲霉毒素的危害�！八�是黃曲霉等真菌產(chǎn)生的劇毒物質(zhì)，堪稱(chēng)‘真菌毒素之王’�！庇土纤�油料質(zhì)量安全與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首席科學(xué)家、該文共同通訊作者張奇介紹，已有研究表明，黃曲霉毒素具有強(qiáng)致癌性、致畸性、致突變性，還會(huì)抑制免疫功能、損傷肝臟，與肝癌發(fā)生密切相關(guān)。更值得關(guān)注的是，其污染范圍覆蓋花生、玉米、大米等110多種食品及原料，悄悄潛伏在餐桌周邊，成為威脅糧食安全與公眾健康的隱性風(fēng)險(xiǎn)。

　　全球氣候變化背景下，這一風(fēng)險(xiǎn)正持續(xù)升級(jí)。氣溫升高、降水異常導(dǎo)致黃曲霉分布范圍不斷擴(kuò)展，毒素污染概率隨之上升。但長(zhǎng)期以來(lái)，一個(gè)關(guān)鍵難題困擾著科研人員：不同地區(qū)的黃曲霉菌株，產(chǎn)毒能力差異顯著，有的毒性極強(qiáng)，有的則相對(duì)溫和。這種差異的形成機(jī)制缺乏系統(tǒng)解析，成為制約毒素污染精準(zhǔn)預(yù)測(cè)與有效防控的瓶頸。

　　全球?qū)ぞ�，破解產(chǎn)毒差異的核心密碼

　　為擺脫這一困境，李培武院士團(tuán)隊(duì)開(kāi)啟了一場(chǎng)跨越全球的“尋菌”研究。他們整合全球四大洲1052株黃曲霉菌株資源，構(gòu)建起目前世界規(guī)模最大的黃曲霉菌多組學(xué)數(shù)據(jù)集，為黃曲霉家族建立了一份詳盡的“基因與代謝檔案”。在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)結(jié)合系統(tǒng)發(fā)育、基因組學(xué)、代謝組學(xué)分析及環(huán)境關(guān)聯(lián)研究，逐步厘清了黃曲霉產(chǎn)毒差異的核心原因。

　　一系列突破性發(fā)現(xiàn)隨之浮出水面。研究發(fā)現(xiàn)，黃曲霉菌株的產(chǎn)毒能力與其遺傳分化密切相關(guān)，且種群分布呈現(xiàn)明顯的地理分化特征，高產(chǎn)毒菌株主要集中在低緯度高溫高濕區(qū)域。這也解釋了我國(guó)南方高溫高濕地區(qū)糧油作物更易受黃曲霉毒素污染，而北方干燥寒冷地區(qū)污染風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低的現(xiàn)象。

　　研究還推翻了傳統(tǒng)認(rèn)知。此前，學(xué)界普遍認(rèn)為，黃曲霉的產(chǎn)毒能力主要由其體內(nèi)的生物合成基因簇決定，類(lèi)似工廠(chǎng)中負(fù)責(zé)生產(chǎn)毒素的“生產(chǎn)線(xiàn)”。但該團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，菌株產(chǎn)毒能力的差異，核心驅(qū)動(dòng)力是調(diào)控基因變異及初級(jí)代謝通路重編程。簡(jiǎn)言之，溫度、濕度、土壤性質(zhì)等環(huán)境因素，通過(guò)篩選關(guān)鍵調(diào)控通路，推動(dòng)黃曲霉代謝表型演化，進(jìn)而決定其產(chǎn)毒能力強(qiáng)弱。

　　研究還揭示了一個(gè)易被忽視的防控風(fēng)險(xiǎn)：部分低產(chǎn)毒黃曲霉菌株，雖產(chǎn)生的黃曲霉毒素較少，卻會(huì)分泌其他類(lèi)型真菌毒素。這意味著，傳統(tǒng)依賴(lài)非產(chǎn)毒黃曲霉菌的生物防控策略存在潛在漏洞，亟待進(jìn)一步優(yōu)化完善。

　　這一研究深化了對(duì)真菌環(huán)境適應(yīng)與代謝演化的認(rèn)識(shí)，突破了傳統(tǒng)以生物合成基因簇為核心的認(rèn)知框架，為研究針對(duì)不同區(qū)域環(huán)境特征真菌毒素、具有廣適性的精準(zhǔn)防控技術(shù)如ARC生物耦合技術(shù)等提供了關(guān)鍵理論支撐，對(duì)保障糧食安全和食品安全具有重要意義。