جداسازی‌گونه‌های‌مولد‌سم‌آفلاتوکسین بر‌اساس‌ردیابی‌ژن‌هایaflR وver1 و شناسایی‌گونه با تعیین‌توالی‌هایITS در برنج مصرفی مشهد خراسان
محورهای موضوعی : بیوتکنولوژی و میکروبیولوژی موادغذاییحامد فراجی 1 , فریده طباطبایی یزدی 2 , نعمت الله رزمی 3
1 - دانشجوی دکتری، گروه میکروبیولوژی، دانشکده کشاورزی و فن آوری مدرن ، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران.
2 - استاد، گروه علوم وصنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.
3 - استاد، گروه میکروبیولوژی، دانشکده کشاورزی و فن آوری مدرن ، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران.
کلید واژه: آفلاتوکسین, آسپرژیلوس, واکنش زنجیره ای پلیمراز,
چکیده مقاله :
برنج یکی از غلات مهم و منابع اصلی انرژی مردم جهان است و به لحاظ مواد مغذی و رطوبت نسبی بالا در معرض آلودگیهای قارچی می-باشد. آفلاتوکسین یکی از متابولیتهای ثانویه قارچی بوده و جزء خطرناکترین سموم سرطانزا می‌باشد؛ دسته‌ای از قارچهای مولد سم آفلاتوکسین بطور بالقوه می‌توانند در غلات و خشکبار به شدت خطرناک باشند. از مهمترین قارچهای تولید کننده آفلاتوکسین، آسپرژیلوس فلاووس و آسپرژیلوس پارازیتیکوس می باشد. در این تحقیق جداسازی و شناسایی گونه‌های مولد سم آفلاتوکسین از برنج بر اساس روش‌های کشت و مورفولوژی پروپاگولهای قارچی صورت پذیرفت سپس ژنهای aflR وver1 که در بیوسنتز آفلاتوکسین نقش ساختمانی و تنظیمی دارند با پرایمر مخصوص تکثیر شده و عملیات الکتروفورز روی آنها انجام شد و در نهایت جهت تایید روش مولکولی، اندازه گیری آفلاتوکسین با ستون های ایمونو افینیتی و دستگاه HPLC بر روی کشتهای خالص جداسازی شده، انجام شد. نتایج نشان داد از 60 نمونه جمع آوری شده،20 نمونه دارای قارچهای مولد آفلاتوکسین می‌باشند. 2 نوع قارچ با خصوصیات مورفولوژیک مشابه آسپرژیلوس فلاووس و آسپرژیلوس پارازیتیکوس شناسایی شدند که توسط کشت روی محیط اختصاصی AFAP مورد تایید قرار گرفت. بر این اساس بررسی ژنهای ساختاری و تنظیمی مهم مانند aflR وver1 جهت سنجش های اولیه حضور و آلودگی مواد غذایی مناسب وکارآمد بوده و پیشنهاد می‌گردد. تعیین توالی ITS نشان داد دو گونه آسپرژیلوس فلاووس Accession No MG430332.1 و آسپرژیلووس پارازیتیکوس MH937579.1 Accession No در برنج غالب هستند.
Rice is an important cereal and also one of the essential sources of energy in the world and especially in the eastern world. Because of nutritional value and relative humidity, rice is certainly exposed able to contamination with molds. Aflatoxin is a type of secondary metabolites and one of the most dangerous and important fungal toxins. Aflatoxigenic Aspergillus species can be very terrible in cereal and dried fruits. Aspergillus flavous and A.parasiticus are two famous and most known species responsible for the contamination of food and feed stuff. Culturing and morphological characteristics were used in identification and isolation of Aspergillus isolates. Then molecular evaluation of the gene involves in the aflatoxin biosynthesis process was done by PCR. ver 1, aflR are structural and regulatory gene that has a critical role in aflatoxin producing system. Toxin production of isolated species gets confirmed by HPLC and Immunoaffinity column method. Results showed 20 samples of 60 have aflatoxigenic fungi. 2 types of fungi with similar morphological characteristics of Aspergillus flavous and A. parasiticus were identified and cultured on AFPA (specific culture media) for verification. PCR molecular test and cultural morphology were accepted by together in 90 percent of samples. In 3 cases aflR, ver 1 was not detected that HPLC method was approved too. Results shows PCR of critical gene of aflatoxin biosynthesis like aflR, ver 1 can be recommend as a good method for confirm of toxigenic aspergillus species. ITS sequencing showed that Aspergillus flavus Accession No MG430332.1 and Aspergillus parasiticus Accession No MH937579.1 are predominant in rice. It is recommended to study the species that produce ochratoxin (another important mycotoxin) in rice and other cereals.
1. Davari E, Mohsenzadeh M, Mohammadi, G. and Rezaeian-Doloei, R. Characterization of aflatoxigenicAspergillusflavus and A. parasiticus strain isolates from animal feedstuffs in northeastern Iran. Iranian journal of veterinary research. 2015; 16(2): 150-158
2. Erami M, Hashemi S. J, Pourbakhsh S. A, Shahsavandi S, Mohammadi S, Shooshtari A. H, Jahanshiri Z. Application of PCR on detection of aflatoxinogenic fungi. Archives of Razi Institute. 2007; 62(2): 95-100.
3. Gallo A, SteA G, BAttiLAni P, LoGRieCo A. F, PeRRone G. Molecular characterization of an Aspergillus flavus population isolated from maize during the first outbreak of aflatoxin contamination in Italy. Phytopathologia Mediterranea. 2012;16(4): 198-206.
4. Hedayati M. T, Omran S. M, Soleymani A, Armaki M. T. Aflatoxins in food products in Iran: A review of the literature. Jundishapur journal of microbiology. 2016; 9(7): 123-129
5. Konietzny U, Greiner R. The application of PCR in the detection of mycotoxigenic fungi in foods. Brazilian Journal of Microbiology. 2003; 34(4): 283-300.
6. Lai X, Liu R, Ruan C, Zhang H, Liu C. Occurrence of aflatoxins and ochratoxinA in rice samples from six provinces in China. Food Control. 2015; 50: 401-404.
7. Lee C. Z, Liou G. Y, Yuan G. F. Comparison of the aflR gene sequences of strains in Aspergillus section Flavi. Microbiology. 2006; 152(1): 161-170.
8. Magnani M, Fernandes T, Prete C. E. C, Homechim M, Ono E. Y. S, Vilas-Boas L. A, et al. Molecular identification of Aspergillus spp. isolated from coffee beans. Scientia Agricola. 2005; 62(1): 45-49.
9. Mostafa A A, Amer S. M. Molecular characterization of toxigenic Aspergillus flavus strains isolates from animal feed stuff in Egypt. Life Science Journal. 2013; 10(2): 20-30.
10. Moubasher H, Abutaleb A, Senousy H. H. Molecular differentiation between aflatoxinogenic and nonaflatoxinogenic strains of Aspergillus flavus and Aspergillus parasiticus. Microbiology. 2013; 82(1): 642-646
11. Reddy K. R. N, Reddy C. S, Muralidharan K. Efficacy of certain agrochemicals on Aspergillus spp. And subsequent aflatoxin production in rice. Pesticide Biochemistry and Physiology. 2008; 174(3): 1541-1550
12. Rosa C. A. R, Cavaglieri L. R, Ruadrew S. Craft J, Aidoo K. Occurrence of toxigenic Aspergillus spp. and aflatoxins in selected food commodities of Asian origin sourced in the West of Scotland. Food and Chemical Toxicology. 2013; 55(1): 653-658
13. Thathana M. G, Murage H, Abia A. L. K, Pillay M. Morphological Characterization and Determination of Aflatoxin-Production Potentials of Aspergillus flavus Isolated from Maize and Soil in Kenya. Agriculture. 2017; 7(10): 75-80.
14. Zhang K, Banerjee k. A Review: Sample Preparation and Chromatographic Technologies for Detection of Aflatoxins in Foods. Toxins. 253; 12(1): 1-39.
