β-葡聚糖酶是能水解谷物中葡聚糖的酶類總稱，主要包括 β-(1,3-1,4)-葡聚糖酶，內切和外切 β- 1,3-葡聚糖酶，內切和外切 β-1,4-葡聚糖酶。啤酒釀造中，β-葡聚糖酶可解決大麥中葡聚糖引起的麥汁和啤酒過濾速度慢等問題。大麥型飼料中添加 β-葡聚糖酶能夠消除其胚乳細胞壁中的抗營養因子，提高營養物質利用率，影響動物腸道結構及微生物區系，增強機體免疫力。

目前 β-葡聚糖酶工業生產中一直存在酶活低、成本高、熱穩定差等問題，里氏木霉具有菌株安全無毒、酶系豐富、胞外酶易分離純化等優點，常作為葡聚糖酶工業化生產的重要菌株。選育出穩定遺傳高 β-葡聚糖酶活且酶熱穩定性良好的菌株是國內外學者的研究熱點。常壓室溫等離子體（ARTP）技術誘變節桿菌KQ11 獲得突變株 4-13，其 β-葡聚糖酶活為 6.27 U/mL，是原始菌株的 1.5 倍。里氏木霉GIMCC 3.498 產 β-葡聚糖酶活為78.83 U/mL，為已報道里氏木霉高產 β-葡聚糖酶菌株。

近日，新疆大學袁華偉、霍向東團隊通過ARTP隨機突變技術誘變里氏木霉，經初篩、復篩、遺傳穩定性及酶學特性表征，顯著提高該菌株的β-葡聚糖酶活，相關研究以“高產β-葡聚糖酶里氏木霉的誘變選育、酶學性質及體外模擬消化研究”為題發表在《食品與發酵工業》上。

研究團隊獲得高產β- 葡聚糖酶的突變株株，該突變株 ARTP-9 較出發菌株β-葡聚糖酶活提高54.38%，為 43.75 U/mL，產酶能力穩定遺傳，酶的最適反應溫度及 pH 分別為 50℃和6.0，耐受溫度范圍為40~80℃，pH 2.5~6.5范圍內酶活穩定，Fe^{2 +}、Mg^{2 +}對酶活有促進作用，Fe^{3 +} 、Mn^{2 +} 、Zn^{2 +} 、Ca^{2 +} 、Cu^{2 +} 對酶活有抑制作用。以β-葡聚糖為底物，該粗酶的 Km 值和 Vm a x 值分別為 1.59 mg/mL 和 6.99 μmol/(mg·min)。體外模擬消化實驗表明，ARTP-9 固態發酵酶制劑在胃期 4 h 黏度最低，為 2.23 mPa·s；腸期 21 h 還原糖為 0.70 mg/mL，是空白的 3.2 倍，差異顯著（P<0.05），其大麥粉體外消化率為 48.17%，較空白提升 9.02%，差異極顯著（P<0.01）。研究結果表明 ARTP 誘變技術能夠顯著提高里氏木霉 β-葡聚糖酶活，為其工業化生產奠定基礎。

研究團隊所使用的ARTP誘變育種儀是天木生物聯合清華大學相關團隊共同開發的世界上首臺利用等離子體手段對微生物進行誘變育種的專用儀器。該儀器突變率高，并且結構緊湊、操作簡便、安全性高、誘變速度快，一次性誘變操作（數分鐘以內）即可獲得大量突變庫，極大地提高了菌種突變強度和突變庫數量；ARTP技術結合高通量篩選技術，可實現對生物快速高效的進化育種。

常壓室溫等離子體（ARTP）同傳統的低壓氣體放電等離子體源相比，具有等離子體射流溫度低、放電均勻、化學活性粒子濃度高等特點。該儀器可以用于原核生物（如細菌、放線菌等）、真核生物（如霉菌、酵母、藻類、高等真菌等），不同型號的設備可以處理不同的對象，如ARTP-P可以對植物（花粉、種子、胚芽），動物（受精卵、幼苗）等等。