丁醇是重要的C₄平台化合物之一，被广泛应用于各种精细化学品的制造中，同时是一种极具潜力的新型燃料，能以更大的比例调入汽油，比燃料乙醇具有更好的燃料经济性。在能源和粮食危机日益严峻的今天，面对国际能源安全和环境恶化的多重压力，利用生物质等可再生资源制备生物丁醇受到了广泛的关注。然而丁醇产量低、丁醇菌株缺乏对氧的耐受性等制约丁醇发酵的产业化进程。因此，获得高产突变菌株，优化发酵条件，以提高丁醇发酵产量，指导工业生产显得尤为重要。

      贺爱永等，以抗逆突变株 Clostridium beijerinckii IB4 为出发菌株，通过常压室温等离子体诱变(ARTP) ，筛选出一株高抗逆高丁比的突变菌株，该突变菌株利用多种C源时均展现其高丁醇比的特性，以玉米芯酸解糖液为C源时，溶剂产量达到10.5 g /L，丁醇8.0 g /L，丁醇比高达76% 。是一株极具潜力的利用木质纤维原料制备丁醇的菌株^[1]。郭婷等利用ARTP得到的突变体，获得的丁醇比例和ABE产量无论是否使用葡萄糖，蔗糖，木糖或葡萄糖/木糖/阿拉伯糖作为碳源，突变株菌均高于其亲本菌株^[4]。丁醇抑制是限制丙酮-丁醇-乙醇（ABE）发酵经济可行性的主要障碍之一。孔祥平等通过ARTP诱变筛选到耐丁醇的突变体。该突变体它的亲本菌株相比，产生的丁醇含量高25％，而ABE溶剂含量高33％。此外，突变菌株应用于全蒸发补料分批发酵（PV），拜氏梭菌生长细胞密度提高，其具有0.98g /（L·h）的高溶剂生产率和2.64g /（L·h）的高葡萄糖利用率^[5]。

张九花等，为了优化生物丁醇生产工艺，研究拜氏梭菌对有毒物质的耐受性。利用ARTP技术选育获得1株突变株，并通过摇瓶发酵对比原始菌株和突变株对有毒物质的耐受性。突变株对未脱毒甘蔗渣酸解糖液中毒素物质的耐受性远高于原始菌株^[2]。

麦帅等利用常压室温等离子体诱变技术，对产丁醇共生体系 TSH06 进行诱变。经丁醇耐受性筛选以及发酵性能考察，筛选获得了两株高产丁醇菌株 G1、G2。丁醇产量较出发菌株分别提高 6.5%、8.6%。两株菌的丁醇比例皆保持在70% 以上^[3]。

通过常压室温等离子诱变，以期选育出高耐受性、高抗逆、高丁比的丁醇生产菌株，为进一步选育极具工业化潜力的丁醇生产菌株提供新的思路，提高发酵菌株的生产能力。

参考文献：

[1] 贺爱永, 尹春燕, 孔祥平等. 高抗逆高丁比拜氏梭菌的选育及其性能考察[J]. 生物加工过程, 2014(1):23-27.

[2] 张九花, 柳颖, 曾练强等. 高耐受性拜氏梭菌的离子束诱变选育[J]. 广西科学, 2014(6).

[3] 麦帅, 王根宇, 顾春凯等. 等离子体诱变技术筛选高产丁醇菌株的研究[C]. 2015年中国化工学会年会. 2015.

[4] Guo T，Tang Y , Xi Y L , et al. Clostridium beijerinckiimutant obtained by atmospheric pressure glow discharge producing high proportions of butanol and solvent yields[J]. Biotechnology Letters, 2011, 33(12):2379-2383.

Efficient acetone–butanol–ethanol (ABE) production by a butanol-tolerant mutant of Clostridium beijerinckii in a fermentation–pervaporation coupled process[J]. Biochemical Engineering Journal, 2016, 105:90-96.