真菌如何咀嚼脂肪:致病丝状真菌中脂肪酸酯的产生

真菌是自然界的悖论。它们对人类有好处也有坏处。它们是好的,因为它们提供了用于对抗细菌感染和降低胆固醇的药物宝库。它们也很好,因为当它们发酵时,它们会给我们提供美味的饮料,比如啤酒和葡萄酒。然而,它们对我们来说是一个麻烦,因为它们影响我们的农业食物来源,破坏它们的消费,并在我们的免疫系统薄弱时给我们带来可怕的感染。了解真菌的代谢方式对于揭示它们分解宿主和吸收营养物质以促进自身生长的方式非常重要。

烟霉科两种树干致病性真菌可可叶Lasiodiplodia theobromae和新烟叶(Neofusicoccum parvum)产生的脂肪酸乙酯及其对烟草幼苗萌发和早期生长的影响

植物中真菌最丰富的食物来源是淀粉和脂肪。淀粉储存在整个植物中,脂肪存在于所有细胞膜(磷脂等)中,并以油(甘油三酯)的形式储存在种子和组织中。真菌有一种叫做脂肪酶的特殊蛋白质,它能够将脂肪酸从储存形式中“释放”出来,还有许多其他蛋白质参与将脂肪酸转化为具有生理活性的化合物。

当我们想到发酵时,我们通常会想到啤酒或葡萄酒,这是酵母完成的一项工作。然而,发酵是许多丝状真菌在宿主体内生存的能力的一部分,也会产生乙醇,一种以其毒性而闻名的化合物。真菌有丙酮酸脱羧酶和酒精脱氢酶,它们参与将葡萄糖(从淀粉分解)转化为乙醇。脂肪酶还能以化学方式将乙醇附着在脂肪酸上,形成一类叫做脂肪酸酯的重要分子。

脂肪酸酯对人体是有毒的。饮用含酒精饮料后,我们的肝脏将乙醇代谢为乙醛。然而,我们的胰腺也可以通过将乙醇与食物中的游离脂肪酸联系起来来代谢多余的乙醇,就像真菌与胰腺脂肪酶一样。这会导致胰腺炎,胰腺炎会导致细胞坏死,已知这种坏死是由某些脂肪酸酯(如棕榈酸乙酯)特异性引起的。

脂肪酸酯在自然界中具有重要的生态作用。例如,它们是昆虫信息素,蜜蜂产生它们是为了向蜜蜂发出信号,让它们从生理上从哺育者转变为觅食者。但这些对植物有什么影响呢?在我们的研究中,我们发现高度植物致病性的树木真菌Lasiodiplodia theobromaeNeofusicoccum以及(Botryosphaeriaceae)能够产生多种脂肪酸酯,包括亚油酸乙酯和硬脂酸乙酯。当我们测试这两种化合物对烟草萌发的影响时,我们发现它们在高浓度时抑制生长,在极低浓度时促进生长,这使我们提出了这些化合物在萌发和早期生长中的作用。我们还检查了一种非致病性真菌木霉属asperellum产生这些化合物。我们的结果显示l . theobromae联合国以及产生的亚油酸乙酯的种类和生理活性明显高于非病原体。在非病原体中未检测到硬脂酸乙酯,表明这些化合物可能是真菌致病性的一部分,以植物或动物脂肪转化的方式将病原体与非病原体区分开来。某些脂肪酸酯已经从大蒜和紫色三叶草等植物中提取出来。这些化合物是由植物本身产生的,还是由植物内部隐藏的真菌产生的,这是有争议的。有证据表明植物能够自己产生乙醇,特别是在开花期间,乙醇似乎在花粉管的快速生长中起着未知的作用。进一步的研究将揭官方manbetx手机版示脂肪酸酯的更多作用及其在农业中的潜在应用。

Carla C. Uranga, Joris Beld, Michael Burkart

出版

可可叶烟叶脂肪酸酯对烟草幼苗生长的调节作用。
Uranga CC, Beld J, Mrse A, Córdova-Guerrero I, Burkart MD, Hernández-Martínez R。
生物化学,生物物理,2016年4月1日

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