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龍圖騰網獲悉吉林農業大學申請的專利利用CO₂釋放速率篩選高基質利用效率菌株的方法及裝置獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN120272565B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-12發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202510763926.4，技術領域涉及：C12Q1/04；該發明授權利用CO₂釋放速率篩選高基質利用效率菌株的方法及裝置是由穆葉;陳夢超;肖世俊;韓雪容設計研發完成，并于2025-06-10向國家知識產權局提交的專利申請。

本利用CO₂釋放速率篩選高基質利用效率菌株的方法及裝置在說明書摘要公布了：本發明公開了一種利用CO2釋放速率篩選高基質利用效率菌株的方法及裝置，屬于微生物篩選領域。該方法包括：菌株標準化培養：將待篩選菌株接種于固體培養基，控制環境參數避光培養；CO2動態監測：利用集成溫濕度及壓力補償的CO2傳感器采集CO2濃度；代謝特征提取：計算單位時間CO2釋放速率、釋放速率斜率及菌絲歸一化累計釋放量；菌絲生長監測與數據同步：計算菌落比生長速率，與CER數據生成同步數據集；菌絲生長代謝關聯分析：建立菌絲生長與CO2釋放的耦合動力學模型；效率預測與菌株篩選：運用多變量回歸模型預測基質利用效率，按分級標準篩選高效菌株。本發明具有非破壞性、實時性強等優勢，顯著縮短高基質利用效率菌株篩選周期。

本發明授權利用CO₂釋放速率篩選高基質利用效率菌株的方法及裝置在權利要求書中公布了：1.一種利用CO2釋放速率篩選高基質利用效率菌株的方法，其特征在于，包括以下步驟： S1，菌株標準化培養：將木屑與麥麩按7:3配比、含水率為62%±2%的固體培養基，經121℃滅菌2小時，滅菌后冷卻至28℃以下，在無菌操作臺上接種待篩選的食用菌菌株后裝入密閉培養倉，控制培養溫度為25℃±1℃，濕度為70%RH±5%，避光培養； S2，CO2動態監測：在培養倉頂嵌入CO2傳感器探頭，所述CO2傳感器探頭集成溫濕度和壓力補償模塊，并帶有PTFE防水透氣膜，通過IIC與數據采集模塊通信，每5分鐘采集一次培養倉內的CO2濃度數據，并利用滑動平均濾波對原始數據進行噪聲去除； S3，代謝特征提取：依據連續采集的CO2濃度數據，利用理想氣體定律計算單位時間CO2釋放速率CER，并求得釋放速率斜率k以及菌絲歸一化的CO2累計釋放量Q； S4，菌絲生長監測與數據同步：通過培養箱外置成像系統定時拍攝菌絲擴展圖像，經圖像分析獲得菌落線性生長速率v，并轉換為比生長速率μ，將比生長速率μ與CO2釋放速率CER進行時間窗口匹配，通過Savitzky-Golay濾波和Z-score歸一化處理，消除噪聲與量綱差異，生成同步數據集用于模型構建； S5，菌絲生長代謝關聯分析：通過Logistic方程描述生物量增長，將增長與CO2釋放速率CER關聯，建立菌絲生長與CO2釋放的耦合動力學模型，并根據生長階段分段優化所述耦合動力學模型，之后通過擬合所述耦合動力學模型，獲得菌絲生長參數、、的取值，其中，為菌絲的最大比生長速率，為菌絲生產CO2系數，為菌絲維持代謝產CO2系數； S6，效率預測與菌株篩選：基于累計釋放量Q以及菌絲生長參數、、，建立多變量回歸模型預測基質利用效率： ； 式中，表示基質利用效率；、、表示回歸系數，通過試驗數據擬合確定；為截距； 根據預測結果按分級標準篩選高效菌株； 其中，所述S3中單位時間CO2釋放速率CER的計算公式為： ； 式中， 為初始CO2濃度；為t時刻CO2濃度；為培養倉有效體積；為CO2的摩爾質量，=44gmol；R為氣體常數，R=8.314；T表示溫度；為時間間隔； 釋放速率斜率k為單位時間內CO2釋放速率CER的斜率變化率，計算公式為： ； 式中，為相鄰時間點的CO2釋放速率的差值； 菌絲歸一化的CO2累計釋放量Q的公式為： ； 式中，為實驗觀測的起始時間點，為實驗觀測的終止時間點，M為菌絲干重； 所述S4中，通過培養箱外置成像系統定時拍攝菌絲擴展圖像，經圖像分析獲得菌落線性生長速率v，并轉換為比生長速率μ包括： 通過培養箱外置成像系統以24小時為間隔拍攝菌絲擴展圖像，經圖像分析對菌落半徑進行測量，計算菌落半徑日擴展量Δr； 根據菌落半徑日擴展量Δr計算菌落線性生長速率v，v=Δr24； 通過公式將線性生長速率v轉換為比生長速率μ，式中，、為相鄰時間點的線性生長速率；、為與、對應的時間點； 所述S5中，通過Logistic方程描述生物量增長的表達式如下： ； 式中，為菌絲生物量隨時間的變化率；為t時刻菌絲的生物量；為菌絲的最大比生長速率；為菌絲最大生物承載量； 將增長與CO2釋放速率CER關聯，建立菌絲生長與CO2釋放的耦合動力學模型，表達式如下： ； 根據生長階段分段優化所述耦合動力學模型包括： 在遲滯期，即，，菌絲處于代謝啟動階段，引入代謝活化因子修正所述耦合動力學模型為： ； 式中，為初始接種生物量；為代謝活化速率常數，由試驗數據擬合確定； 在指數生長期，即，忽略抑制項，，采用原耦合動力學模型； 在穩定期，即，，引入衰減因子修正所述耦合動力學模型為： ； 式中，為衰減速率常數，由試驗數據擬合確定； 所述S6中分級標準設定為： A級，即高效菌株：≥65%，且≤450，≤20，Q≤1200； B級，即中效菌株：50%≤65%，且≤30； C級，即低效菌株：50%或≥30。

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