基于基因测序鱼露发酵橘青霉YL-1鉴定及安全性评价

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【目的】橘青霉YL‐1(Penicillium citrinumYL‐1, P.citrinumYL‐1)是从中国潮汕传统发酵鱼露中分离鉴定的一株耐盐、高产蛋白酶的丝状真菌,具有良好的应用前景。为弥补传统方法在检测菌株产毒素上的不足,我们用基因组方法分析P.citrinumYL‐1 物质生物合成途径及关键基因,以此评价P.citrinumYL‐1 在鱼露发酵生产过程中的安全性。【方法】应用ITS 基因测序鉴定菌株,利用Illumina 平台Hiseq 测序技术对菌株YL-1 进行基因组survey 测序,通过生物信息分析产青霉毒素、黄曲霉毒素及典型丝状真菌毒素的非核糖体多肽合成代谢(Nonribosomal peptide synthetase,NRPS)、聚合酮酶代谢(Polyketide synthase,PKS)、聚合酮酶-非核糖体多肽联合代谢(Polyketide synthase-Nonribosomal peptide synthetase,PKS-NRPS )、萜类化合物代谢和氨基酸相关代谢途径及基因,考察菌株YL-1 产真菌毒素能力,判断其是否存在产真菌毒素的潜在危害。【结果】ITS 鉴定(Internal Transcribed Spacer Identification,ITS)菌株YL‐1 与P.citrinum 同源性99%,Survey 测序结果表明P.citrinum YL-1 全基因组大小为31.92Mb,GC 含量为46.27%。利用Maker2基因预测技术得到预测基因11980 个。其中,被KOG 注释基因5417 个,被COG 注释基因4946 个;比对KEGG 数据库被注释通路323 条,注释基因3525 个。代谢分析表明,注释到可能产真菌毒素相关的代谢途径有5 条,仅注释到1 种产黄曲霉毒素代谢途径的同源基因Afld 及其他5 种相关基因,但并未注释到其完整代谢途径。【结论】ITS 基因测序鉴定菌株YL‐1 为橘青霉,P.citrinum YL-1 基因注释存在1 种产黄曲霉毒素的同源基因及其他5 种相关基因,虽不存在完整代谢链,但P.citrinum YL-1 运用于鱼露及相关产品的发酵的安全性仍值得进一步考察。
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