アフラトキシン生合成経路のDおよびR遺伝子の発現をダウンレギュレーションすることによる根とアフィニン・スピラントールの抗真菌・抗アフラトキシン活性

Antifungal and anti-aflatoxigenic activity of roots and affinin/spilanthol against by downregulating the expression of D and R genes of the aflatoxins biosynthetic pathway.

• Génesis V Buitimea-Cantúa
• Nydia E Buitimea-Cantúa
• María Del Refugio Rocha-Pizaña
• Ema Carina Rosas-Burgos
• Alejandro Hernández-Morales
• Jorge Molina-Torres

抄録

本研究では、アフラトキシン生合成経路の主要遺伝子であるDとRの発現に関連して、根からのエ タノール抽出物とアフィニン/スピラントールの生育およびアフラトキシン産生に対する影響を検討した。エタノール抽出物のGC-EIMSによるファイトケミカル分析の結果，根に最も多く含まれる化合物としてアフィニン/スピラントール(7.84±0.27mg g)が同定された。抗真菌性および抗アフラトキシン性アッセイの結果、300µg mLのアフィニン/スピランソールは、根に比べて放射状成長の阻害率が高く（95％）、アフラトキシン産生の阻害率が高い（61％）ことが明らかになった（それぞれ87％および48％）。その結果、アフィニン・スピラントールではDの発現が79％、Rの発現が84％抑制されたのに対し、アフィニン・スピラントールではD（55％）、R（59％）と低い発現抑制率が得られた。アフィニン/スピラントールは、根よりも高い抗真菌活性と抗フラキソチゲ性活性を有しており、この抗フラキソチゲ性活性はDおよびR遺伝子のダウンレギュレーションを介して発生していることがわかった。このように、根およびアフィニン／スピラントールは、アフラトキシン原性真菌、特にアフィニン／スピラントールに対して強力な抗真菌剤であると考えられる。

In the present study, ethanolic extract from roots and affinin/spilanthol against growth and aflatoxins production were studied in relation to the expression of D and R, two key genes of aflatoxins biosynthetic pathway. Phytochemical analysis of the ethanolic extract by GC-EIMS identified affinin/spilanthol (7.84 ± 0.27 mg g) as the most abundant compounds in roots. The antifungal and anti-aflatoxigenic assays showed that affinin/spilanthol at 300 µg mL produced the higher inhibition of radial growth (95%), as well as, the higher aflatoxins production inhibition (61%) in comparison to roots (87% and 48%, respectively). qRT-PCR revealed that the expression of D and R genes showed a higher downregulation in affinin/spilanthol at 300 µg mL. The expression ratio of D was suppressed by affinin/spilanthol in 79% and R in 84%, while, a lower expression ratio suppressed by was obtained, D (55%) and R (59%). Affinin/spilanthol possesses higher antifungal and anti-aflatoxigenic activity against rather than roots, and this anti-aflaxotigenic activity occurring via downregulation of the D and R genes. Thus, roots and affinin/spilanthol can be considered potent antifungal agents against aflatoxigenic fungus, especially, affinin/spilanthol.