通过非靶向液相色谱-质谱（LC-MS）代谢组学技术揭示了晶状曲霉（Aspergillus cristatus）的温度相关代谢反应

《World Journal of Microbiology and Biotechnology》：Temperature-associated metabolic responses of Aspergillus cristatus revealed by untargeted LC-MS metabolomics

摘要

温度是影响真菌生长、繁殖和代谢的关键环境因素。在本研究中，通过将生理表型分析与基于液相色谱-质谱（LC-MS）的非靶向代谢组学相结合，系统地研究了具有工业价值的真菌Aspergillus cristatus在20°C、25°C、30°C和35°C下的形态特征、抗氧化活性和非靶向代谢谱。结果表明，约30°C是最有利于Aspergillus cristatus生长的温度。代谢组学分析显示，Aspergillus cristatus在不同温度条件下表现出代谢重定向的模式，这反映了与其温度适应相关的多层次和协同变化的代谢机制。在低温（20°C和25°C）下，不饱和溶血磷脂（如PC O-18:2）大量积累，表明它们参与了膜适应过程；而高温则导致特定磷脂分子的变化。在氧化应激防御方面，黄酮类和酚类相关代谢物在低温和最适温度下变化更为显著；而在高温下，谷胱甘肽相关代谢物显著增加，表明该菌对谷胱甘肽相关的抗氧化防御机制有更大的依赖性。就能量和渗透平衡而言，在最适温度下储备碳水化合物会积累，这与生长和抗逆性之间的协调一致；而高温胁迫则导致糖醇积累，并伴随着代谢减缓的代谢模式。本研究从系统代谢的角度揭示了Aspergillus cristatus在不同温度条件下的代谢变化，表明该菌可能通过协调生长相关代谢与抗逆相关代谢来适应环境变化。此外，这些发现可为未来关于Aspergillus cristatus的发酵调控和抗逆性研究提供参考。