本期为您推荐江苏大学孙文敬研究员研究团队发表在《foods》（IF=5.223）上的一篇文章：Rapid Screening of High-Yield Gellan Gum Mutants of Sphingomonas paucimobilis ATCC 31461 by Combining Atmospheric and Room T- emperature Plasma Mutation with Near-Infrared Spectroscopy Monitoring. 该研究提出了一种通过常压室温等离子体（ARTP）处理结合近红外光谱（NIRS）的高效诱变和快速筛选高产结冷胶突变体的方法，筛选出5个遗传稳定的突变菌株，与原始菌株相比，在单因素和响应面优化确定的最佳发酵条件下，突变菌株519的结冷胶产量为9.427g/L（增加133.5%）[1]。

      结冷胶是一种具有优异物理和化学性质的胞外多糖，由少动鞘氨醇单胞菌的有氧发酵产生，已广泛应用于食品、医药、化工及其他行业，其产品类型越来越丰富。然而，与黄原胶等微生物胞外多糖相比，结冷胶价格更高，这大大限制了在工业中的广泛应用。微生物的遗传修饰是提高产量的重要方法，近年来ARTP作为一种新的突变育种技术出现，已成功应用于微生物，具有操作简单、突变率高、遗传稳定性高等优点。

      本研究提出了一种通过ARTP处理结合NIRS的高效诱变和快速筛选高产结冷胶突变体的方法。在化学测定和凝胶产量NIRS采集的基础上，通过联合区间偏最小二乘（siPLS）回归建立了用于凝胶产量在线检测的NIRS模型。使用在线NIRS检测ARTP诱导的约600个突变菌株发酵过程中的结冷胶产量，筛选出5个遗传稳定的突变株。与原始菌株相比，在单因素和响应面优化确定的最佳发酵条件下，突变菌株519的结冷胶产量为9.427g/L（增加133.5%）。因此，ARTP突变与NIRS模型相结合可用于筛选结冷胶和其他高产多糖菌株的高产突变株。

[1] Sun, L.; Wang, Y.; Yue, M.; Ding, X.; Yu, X.; Ge, J.; Sun, W.; Song, L. Rapid Screening of High-Yield Gellan Gum Mutants of Sphingomonas paucimobilis ATCC 31461 by Combining Atmospheric and Room Temperature Plasma Mutation with Near-Infrared Spectroscopy Monitoring. Foods 2022, 11, 4078.

论文链接:  https://doi.org/10.3390/ foods11244078

背景信息

研究团队所使用的ARTP诱变育种仪是天木生物联合清华大学相关团队共同开发的世界上首台利用等离子体手段对微生物进行诱变育种的专用仪器。该仪器突变率高，并且结构紧凑、操作简便、安全性高、诱变速度快，一次性诱变操作（数分钟以内）即可获得大量突变库，极大地提高了菌种突变强度和突变库数量；ARTP技术结合高通量筛选技术，可实现对生物快速高效的进化育种。常压室温等离子体（ARTP）同传统的低压气体放电等离子体源相比，具有等离子体射流温度低、放电均匀、化学活性粒子浓度高等特点。该仪器可以用于原核生物（如酵母、放线菌等）、真核生物（如霉菌、酵母、藻类、高等真菌等），不同型号的设备可以处理不同的对象，如ARTP-P可以对植物（花粉、种子、胚芽），动物（受精卵、幼苗）等等。