近日，广西科技大学生化学院牛福星博士科研团队在借助ARTP诱变选育糖蜜鲁棒型菌株的基础上对其机理进行分析，在国际双一区TOP期刊Bioresource Technology（非OA模式，IF=9.0）发表“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。
 
甘蔗是广西地区代表性作物之一。在对其进行糖分提取的同时会产生大量糖蜜。早期研究数据表明产3吨糖的同时可产约1吨糖蜜，被列为非粮食类资源，是国家“十四五”规划以及“十五五”规划发展绿色乙醇的建议对象之一。
糖蜜是一种混合物，成分复杂，为了能够挖掘出高浓度甘蔗糖蜜限制酿酒酵母的主要限制性影响因素，广西科技大学牛福星副教授科研团队先后借助天木生物ARTP（常压室温等离子体诱变）、适应性进化以及高通量的筛选方法，成功选育出了对高浓度甘蔗糖蜜具有鲁棒性能的酿酒酵母菌株NGTM-F1，同时借助多组学分析以及发酵验证挖掘出糖蜜中现存的K⁺和Ca²⁺是限制微生物生长及活力的主要影响因素（图1）。
 
图1 高浓度甘蔗糖蜜鲁棒型酿酒菌株选育及主要限制性影响因素挖掘

借助ARTP诱变以及适应性进化所选育的鲁棒型菌株具有优良的稳定性，在经过一系列“小试-中试-大试”发酵鉴定，该菌株成功转化至中国最大酵母生产企业安琪酵母股份有限公司（总部）并实现了产业落地（图2）。
 图2 成果转化落地

后续经过多组学分析、CRISPR-VPR技术以及发酵中试验证，挖掘出打破高浓度甘蔗糖蜜限制酿酒酵母生长及活力的靶向位点PIR3、SPI1、AQR1和GUT2，于2026年发表在国际双一区TOP期刊Bioresource Technology（非OA模式，IF=9.0），取得巨大成果（图3）。
 

图3 多组学分析以及关键靶位点挖掘

ARTP诱变育种仪对于新一代菌种的开发非常具有“高效性”。本文由其所衍生的一系列科研成果不仅有助于提高我国乙醇基于糖蜜为底物的生物合成，以构建新一代工业酿酒酵母菌株，同时也将进一步推动基于糖蜜为底物的绿色生物制造，具有重大意义。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.biortech.2026.134191




天木生物简介
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天木生物2014年成立于清华大学无锡应用技术研究院，并联合清华大学、江南大学等相关团队科研力量，致力于高端生命科学仪器的开发和产业化。
脚踏实地 锐意创新
公司依托原创的等离子体技术、液滴微流控技术等，开发了常压室温等离子体诱变仪、高通量细胞分选仪、进化仪，以及各类型生物反应器、生化分析仪、自动化生化分析工作站、在线检测仪等20余款产品。相关产品为工业微生物细胞构建与筛选、发酵工艺优化和放大、抗体筛选、菌种建库和资源挖掘、生物样品检测、医学检测等多类型应用场景提供了高效、完善的解决方案。
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除提供专业科学仪器外，我们还将为客户配套全方位、多层次的专业技术服务，涵盖标准科研服务、定制化高通量筛选模型构建服务以及卓越客户复航服务。我们将通过“仪器+技术+服务”的综合模式，构筑生物育种一站式解决方案，赋能生物医药、食品发酵、农业环保等领域加速研发进程，降低转化风险，携手共筑产业新高度。