アフラトキシン生合成経路のD,M,R,S遺伝子の発現を低下させることにより、果実や果実、カプサイシン、ピペリンのアフラトキシン産生を抑制する効果がある

Inhibitory effect of and fruits, capsaicin and piperine on aflatoxins production in by downregulating the expression of D, M, R, and S genes of aflatoxins biosynthetic pathway.

• Génesis V Buitimea-Cantúa
• Nydia E Buitimea-Cantúa
• María Del Refugio Rocha-Pizaña
• Alejandro Hernández-Morales
• Elisa Magaña-Barajas
• Jorge Molina-Torres

抄録

アフラトキシンの生合成経路は、アフラトキシン生合成経路のD,M,R,S遺伝子の発現を低下させることにより、アフラトキシンの生合成に影響を与えることが知られています。このマイコトキシンの生合成は複雑なプロセスであり、約82kBの遺伝子クラスター内に少なくとも30個の遺伝子が関与している。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,M,R,Sの4つの遺伝子の発現に関連して、果実や果実の生育とアフラトキシン産生への影響を調べた。GC-EIMS分析の結果、カプサイシン(66,107μg g)とピペリン(1,138μg g)が果実に最も多く含まれていることが確認された。抗真菌性及び抗アフラトキシン性試験の結果，カプサイシン及びピペリンは，用量依存的に生育及びアフラトキシン産生を抑制することが示された。その結果，カプサイシンとピペリンは，用量依存的に生長とアフラトキシン産生を抑制した。アフラトキシン生合成遺伝子の発現を定量的リアルタイムPCR（qRT-PCR）で評価したところ、S遺伝子、R遺伝子、そしてD遺伝子、M遺伝子のダウンレギュレーションを介してアフラトキシン阻害が起こることが明らかになりました。これらの結果は、カプサイシンやピペリンによるアフラトキシン制御機構の理解を深めるものであり、今後の研究の参考となるものである。

Aflatoxins produced by are toxic and carcinogenic metabolites. The biosynthesis of this mycotoxins is a complex process and involves at least 30 genes clustered within an approximately 82 kB gene cluster. In the present study, the effect of and fruits on growth and aflatoxin production were studied in relation to the expression of D, M, R, and S four; key genes of aflatoxins biosynthesis pathway. GC-EIMS analysis identified capsaicin (66,107 µg g) and piperine (1,138 µg g) as the most abundant compounds in and fruits, respectively. The antifungal and anti-aflatoxigenic assays showed that capsaicin, and piperine inhibited growth and aflatoxins production in a dose-dependent manner. The piperine at 300 µg mL produced higher radial growth inhibition (89%) and aflatoxin production inhibition (69%). The expression of aflatoxin biosynthetic genes was evaluated by quantitative real-time PCR (qRT-PCR) and revealed that aflatoxin inhibition occurring via downregulating the S and R, and subsequently D and M genes. These results will improve our understanding of the mechanism of aflatoxin regulation by capsaicin, and piperine, and provides a reference for further study.