頂刊成果發(fā)表：ARTP助力糖蜜魯棒型酵母選育與靶位點挖掘

近日，廣西科技大學(xué)生化學(xué)院牛福星博士科研團隊在借助ARTP誘變選育糖蜜魯棒型菌株的基礎(chǔ)上對其機理進行分析，在國際雙一區(qū)TOP期刊Bioresource Technology（非OA模式，IF=9.0）發(fā)表“Engineering stress tolerance in Saccharomyces cerevisiae by overexpressing PIR3 and SPI1 for efficient ethanol production from high-concentration sugarcane molasses”突出性研究成果。
 
甘蔗是廣西地區(qū)代表性作物之一。在對其進行糖分提取的同時會產(chǎn)生大量糖蜜。早期研究數(shù)據(jù)表明產(chǎn)3噸糖的同時可產(chǎn)約1噸糖蜜，被列為非糧食類資源，是國家“十四五”規(guī)劃以及“十五五”規(guī)劃發(fā)展綠色乙醇的建議對象之一。
糖蜜是一種混合物，成分復(fù)雜，為了能夠挖掘出高濃度甘蔗糖蜜限制釀酒酵母的主要限制性影響因素，廣西科技大學(xué)牛福星副教授科研團隊先后借助天木生物ARTP（常壓室溫等離子體誘變）、適應(yīng)性進化以及高通量的篩選方法，成功選育出了對高濃度甘蔗糖蜜具有魯棒性能的釀酒酵母菌株NGTM-F1，同時借助多組學(xué)分析以及發(fā)酵驗證挖掘出糖蜜中現(xiàn)存的K⁺和Ca²⁺是限制微生物生長及活力的主要影響因素（圖1）。
 
圖1 高濃度甘蔗糖蜜魯棒型釀酒菌株選育及主要限制性影響因素挖掘

借助ARTP誘變以及適應(yīng)性進化所選育的魯棒型菌株具有優(yōu)良的穩(wěn)定性，在經(jīng)過一系列“小試-中試-大試”發(fā)酵鑒定，該菌株成功轉(zhuǎn)化至中國最大酵母生產(chǎn)企業(yè)安琪酵母股份有限公司（總部）并實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)落地（圖2）。
 圖2 成果轉(zhuǎn)化落地

后續(xù)經(jīng)過多組學(xué)分析、CRISPR-VPR技術(shù)以及發(fā)酵中試驗證，挖掘出打破高濃度甘蔗糖蜜限制釀酒酵母生長及活力的靶向位點PIR3、SPI1、AQR1和GUT2，于2026年發(fā)表在國際雙一區(qū)TOP期刊Bioresource Technology（非OA模式，IF=9.0），取得巨大成果（圖3）。
 

圖3 多組學(xué)分析以及關(guān)鍵靶位點挖掘

ARTP誘變育種儀對于新一代菌種的開發(fā)非常具有“高效性”。本文由其所衍生的一系列科研成果不僅有助于提高我國乙醇基于糖蜜為底物的生物合成，以構(gòu)建新一代工業(yè)釀酒酵母菌株，同時也將進一步推動基于糖蜜為底物的綠色生物制造，具有重大意義。
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.biortech.2026.134191




天木生物簡介
源于清華 聯(lián)手江大
天木生物2014年成立于清華大學(xué)無錫應(yīng)用技術(shù)研究院，并聯(lián)合清華大學(xué)、江南大學(xué)等相關(guān)團隊科研力量，致力于高端生命科學(xué)儀器的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。
腳踏實地 銳意創(chuàng)新
公司依托原創(chuàng)的等離子體技術(shù)、液滴微流控技術(shù)等，開發(fā)了常壓室溫等離子體誘變儀、高通量細胞分選儀、進化儀，以及各類型生物反應(yīng)器、生化分析儀、自動化生化分析工作站、在線檢測儀等20余款產(chǎn)品。相關(guān)產(chǎn)品為工業(yè)微生物細胞構(gòu)建與篩選、發(fā)酵工藝優(yōu)化和放大、抗體篩選、菌種建庫和資源挖掘、生物樣品檢測、醫(yī)學(xué)檢測等多類型應(yīng)用場景提供了高效、完善的解決方案。
客戶至上 服務(wù)產(chǎn)業(yè)
除提供專業(yè)科學(xué)儀器外，我們還將為客戶配套全方位、多層次的專業(yè)技術(shù)服務(wù)，涵蓋標(biāo)準科研服務(wù)、定制化高通量篩選模型構(gòu)建服務(wù)以及卓越客戶復(fù)航服務(wù)。我們將通過“儀器+技術(shù)+服務(wù)”的綜合模式，構(gòu)筑生物育種一站式解決方案，賦能生物醫(yī)藥、食品發(fā)酵、農(nóng)業(yè)環(huán)保等領(lǐng)域加速研發(fā)進程，降低轉(zhuǎn)化風(fēng)險，攜手共筑產(chǎn)業(yè)新高度。