頂刊成果發(fā)表：ARTP助力糖蜜魯棒型酵母選育與靶位點(diǎn)挖掘

近日，廣西科技大學(xué)生化學(xué)院牛福星博士科研團(tuán)隊(duì)在借助ARTP誘變選育糖蜜魯棒型菌株的基礎(chǔ)上對(duì)其機(jī)理進(jìn)行分析，在國(guó)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(duì)其進(jìn)行糖分提取的同時(shí)會(huì)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(shí)可產(chǎn)約1噸糖蜜，被列為非糧食類(lèi)資源，是國(guó)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(duì)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(tuán)隊(duì)先后借助天木生物ARTP（常壓室溫等離子體誘變）、適應(yīng)性進(jìn)化以及高通量的篩選方法，成功選育出了對(duì)高濃度甘蔗糖蜜具有魯棒性能的釀酒酵母菌株NGTM-F1，同時(shí)借助多組學(xué)分析以及發(fā)酵驗(yàn)證挖掘出糖蜜中現(xiàn)存的K⁺和Ca²⁺是限制微生物生長(zhǎng)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(jìn)化所選育的魯棒型菌株具有優(yōu)良的穩(wěn)定性，在經(jīng)過(guò)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(guó)最大酵母生產(chǎn)企業(yè)安琪酵母股份有限公司（總部）并實(shí)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(guò)多組學(xué)分析、CRISPR-VPR技術(shù)以及發(fā)酵中試驗(yàn)證，挖掘出打破高濃度甘蔗糖蜜限制釀酒酵母生長(zhǎng)及活力的靶向位點(diǎn)PIR3、SPI1、AQR1和GUT2，于2026年發(fā)表在國(guó)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(diǎn)挖掘

ARTP誘變育種儀對(duì)于新一代菌種的開(kāi)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(guó)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(shí)也將進(jìn)一步推動(dòng)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(jiǎn)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(wú)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(tuán)隊(duì)科研力量，致力于高端生命科學(xué)儀器的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。
腳踏實(shí)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(kāi)發(fā)了常壓室溫等離子體誘變儀、高通量細(xì)胞分選儀、進(jìn)化儀，以及各類(lèi)型生物反應(yīng)器、生化分析儀、自動(dòng)化生化分析工作站、在線檢測(cè)儀等20余款產(chǎn)品。相關(guān)產(chǎn)品為工業(yè)微生物細(xì)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(kù)和資源挖掘、生物樣品檢測(cè)、醫(yī)學(xué)檢測(cè)等多類(lèi)型應(yīng)用場(chǎng)景提供了高效、完善的解決方案。
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