Back to Search Start Over

Evidencing 98 secondary metabolites of Penicillium verrucosum using substrate isotopic labeling and high-resolution mass spectrometry

Authors :
Isabelle P. Oswald
Michel Pean
Olivier Puel
Thaïs Hautbergue
Emilien L. Jamin
Souria Tadrist
Marcel Delaforge
Lauriane Meneghetti
Laurent Debrauwer
ToxAlim (ToxAlim)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT)
Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
Axiom Platform, MetaToul-MetaboHUB
National Infrastructure of Metabolomics and Fluxomics
Groupe de Recherches Appliquées en Phytotechnologie (GRAP)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM)
Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Système membranaires, photobiologie, stress et détoxication (SMPSD)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
French National Infrastructureof Metabolomics and Fluxomics (MetaboHUB-ANR-11-INBS-0010)
ANR-15-CE21-0010,Newmyco,Metabolome de deux contaminants fongiques du blé d'importance majeure: identification de nouveaux métabolites toxiques(2015)
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)
Biosynthèse & Toxicité des Mycotoxines (ToxAlim-BioToMyc)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
MetaToul AXIOM (E20)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-MetaboHUB-MetaToul
MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL)
Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL)
Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Puel, Olivier
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Analyse de Xénobiotiques, Identification, Métabolisme (E20 Metatoul-AXIOM)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-MetaToul-MetaboHUB
Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-MetaToul-MetaboHUB
Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Source :
Journal of Chromatography B-Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences, Journal of Chromatography B-Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences, Elsevier, 2017, in press, ⟨10.1016/j.jchromb.2017.03.011⟩, Journal of Chromatography B-Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences, 2017, in press, ⟨10.1016/j.jchromb.2017.03.011⟩, Journal of Chromatography. B (1071), 29-43. (2017)
Publication Year :
2017
Publisher :
HAL CCSD, 2017.

Abstract

Industrial applications of fungal compounds, coupled with the emergence of fungal threats to natural ecosystems and public health, have increased interest in filamentous fungi. Among all pathogenic fungi, Penicillium verrucosum is one of the most common mold-infecting stored cereals in temperate regions. However, it is estimated that 80% of fungal secondary metabolites remain unknown. To detect new P. verrucosum compounds, an untargeted metabolomic approach was applied to fungus grown on wheat grains labeled with stable isotopes: (i) natural grains (99% 12C); (ii) grains enriched with 97% of 13C; and (iii) grains enriched with 53% of 13C and 97% of 15N. Analyses performed by high-performance liquid chromatography coupled with high-resolution mass spectrometry (HPLC-HRMS) enabled the specific detection of fungal metabolites, and the unambiguous characterization of their chemical formulas. In this way, 98 secondary metabolites were detected and their chemical formulas were determined. Of these, only 18 identifications could be made based on databases, the literature and mass spectrometry fragmentation experiments, with the result that 80 were totally unknown. Molecular networks were generated to analyze these results, leading to the characterization by MSn experiments of a new fungisporin produced by P. verrucosum. More generally, this article provides precise mass spectrometric data about all these compounds for further studies of the Penicillium metabolome.

Details

Language :
English
ISSN :
15700232 and 1873376X
Database :
OpenAIRE
Journal :
Journal of Chromatography B-Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences, Journal of Chromatography B-Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences, Elsevier, 2017, in press, ⟨10.1016/j.jchromb.2017.03.011⟩, Journal of Chromatography B-Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences, 2017, in press, ⟨10.1016/j.jchromb.2017.03.011⟩, Journal of Chromatography. B (1071), 29-43. (2017)
Accession number :
edsair.doi.dedup.....bcdc19cd74e76f8f01681c2f2fbc7fbb