天木生物ARTP誘變技術(shù)助力糖蜜魯棒型酵母選育與靶位點挖掘成果發(fā)表國際頂刊
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)化至中國頭部酵母生產(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。
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