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肉桂醛在防治有害真菌和控制真菌毒素污染方面具有广阔的应用前景,但是由于丝状真菌组织结构和细胞功能的复杂性,关于真菌生理代谢活动在活体细胞水平下的研究尚未见报道。本研究首次构建了基于纳米光纤探针的丝状真菌单细胞检测平台,在活体单细胞水平下实现对黄曲霉菌丝细胞内活性氧（ROS）的实时、定点和无损检测,并利用纳米复合材料修饰构建的电化学生物传感检测器,对黄曲霉菌丝细胞外ROS水平进行测定分析。研究发现肉桂醛对黄曲霉菌生长和产毒的抑制作用包括短时胁迫效应和长时胁迫效应,其中短时胁迫效应可以降低黄曲霉菌ROS代谢水平和减弱氧化应激反应程度,而长时胁迫效应则可以加剧菌丝细胞氧化损伤程度。通过丝状真菌单细胞检测平台的构建,以及黄曲霉菌丝细胞内和细胞外ROS的生物传感检测,为在活体细胞和亚细胞水平下深入解析真菌生长发育和代谢机制提供了新的研究思路和技术平台。主要研究结果与结论如下:1.首次构建了基于纳米光纤探针的丝状真菌单细胞检测平台,通过纳米光纤探针的制备和特异性荧光染料的应用,实现了对活体菌丝细胞内ROS的实时、定点和无损检测,并利用DNA-Mn3（PO4）2@CNTs和rGO-CeO2两种纳米复合材料修饰构建的电化学生物传感器对黄曲霉菌细胞外ROS水平进行测定分析。结果表明,菌丝细胞顶端部位中ROS水平显著高于非顶端部位;生长初期中菌丝细胞ROS含量则显著高于黄曲霉菌生长中期和后期,而在丝状真菌生长末期,菌丝细胞顶端部位和非顶端部位中ROS含量差异不再显著;在适宜黄曲霉菌生长及产毒的培养条件下,菌丝细胞中ROS代谢活动也更为活跃。2.肉桂醛对黄曲霉菌的作用过程包括瞬时刺激、短时刺激和长时刺激三个阶段,不同作用时期伴随有菌丝细胞内和细胞外ROS含量的不同变化。其中肉桂醛瞬时刺激导致黄曲霉菌细胞内ROS含量下降,而胞外超氧阴离子和一氧化氮（NO）水平增加,并表现为浓度梯度正效应;肉桂醛短时刺激使得黄曲霉菌细胞内和细胞外ROS水平均有所降低,并随着肉桂醛浓度的提高和黄曲霉菌再培养时间的延长,ROS水平下降幅度愈加明显;肉桂醛长时刺激则使得黄曲霉菌细胞内ROS含量显著增加,细胞外释放NO水平明显升高,与精油作用浓度和时间具有正向关系。3.肉桂醛对黄曲霉菌生长和产毒的抑制作用包括短时胁迫效应和长时胁迫效应。其中肉桂醛短时胁迫作用后,黄曲霉菌中ROS含量的减少和氧化应激反应程度下降是导致其生理代谢速率减缓的主要原因。一方面,肉桂醛短时胁迫能够提高黄曲霉中总超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶等抗氧化酶活力,促使黄曲霉菌中总抗氧化能力增加;另一方面,ROS水平的下降会进一步影响与黄曲霉菌生长代谢等密切关联基因的转录与表达,导致黄曲霉菌生长繁殖和AFB1毒素代谢受阻。4.肉桂醛长时胁迫作用黄曲霉菌后,细胞中ROS含量的增加所引起的氧化损伤是导致丝状真菌生理代谢活动受阻的主要原因。一方面,黄曲霉菌中自身抗氧化体系不足以消除因肉桂醛长时胁迫所产生的过多ROS,致使菌丝细胞中脂质氧化损伤、细胞膜通透性增加;另一方面,菌体中氧化还原平衡的破坏会干扰细胞信号通路转导,影响关键基因的正常转录和蛋白质合成,进而抑制黄曲霉菌生长和AFB1毒素产生。