富马酸，又称反丁烯二酸，分子式为C₄H₄O₄，是一种无色、易燃的晶体，有水果酸味，无毒，可燃，在空气中稳定。微溶于冷水、乙醚、苯，易溶于热水，溶于乙醇,不溶于氯仿和苯。^[1]

富马酸是一个重要的有机化工原料和精细化工产品，广泛用于食品、医药、化工、涂料树脂、增塑剂等领域。我国富马酸的应用范围较小、用途也比较单一，随着应用领域的不同拓展，尤其作为平台化合物，从它出发可以合成很多四碳化合物，在石油日已枯竭的情况下，其前景越来越广阔。^[4]

目前，工业上主要通过化学合成法和生物合成法制备富马酸。富马酸的生物合成法具体包括酶催化法和微生物发酵法。20世纪初期开始了霉菌发酵产富马酸的研究工作，随着科学技术的进步，富马酸得率一度到了30%~40%。不过，早期由于受技术水平的局限，对微生物的生长代谢不够了解深入，一直未能进行工业化生产。^[1]20世纪70年代石油危机的出现，使得人们加大了对微生物发酵法制备富马酸的微生物有霉菌、酵母及细菌。其中根霉菌由于具有营养要求简单、环境适应力强以及生长迅速等特点，又是重点研究对象，具体包括米根霉、少根根霉以及黑根霉等。在这一时期，我国科学家对微生物发酵法生产富马酸的研究工作也进行一定的探索，其中山西微生物研究所的白熙熙等筛选了具有产富马酸能力的少根根霉^[12]，随后，Federici等对根霉菌的发酵做了研究，发现根霉菌的固定化可以显著提高菌体的稳定性和生产效率；而适宜的搅拌速率和加适宜的中和剂有助于产酸。1996年，美国Purdue大学Tsao教授等设计了一种旋转生物接触器耦联吸附柱装置，用于米根霉的发酵和富马酸的吸附收集。^[5]

本课题选用米根霉，通过考察呼吸抑制剂SHAM对米根霉积累富马酸代谢的影响，探究米根霉侧系呼吸链的是否存在以及其对富马酸积累的影响。

一．ARTP诱变筛菌^[6]

诱变育种是指利用化学或物理诱变剂处理均匀而分散的微生物细胞群，促使基因发生突变，然后利用简单、快速和高效的筛选方法，从中挑选少量符合育种的突变菌株，以供生产和科学实验用之。诱变育种具有简单易行、工作进度快和收敛小郭显著等优点，是目前应用广泛的微生物育种手段。

ARTP是常压室温等离子体（Atmospheric and Room Temperature Plasma）的简称。科学研究表明，等离子体中活性粒子用作于微生物，能够使微生物细胞壁/膜的结构及通透性改变，并引起基因损伤并获得遗传稳定性良好的突变菌。

与常规的菌株改造手段相比，ARTP的菌株具有很多独特优点：

1.成本低、操作方便等优点

2.和传统的诱变方法相比ARTP对遗传物质的损伤机制多样，因而获得突变型的多样性可能性增大，这是ARTP在应对网络复杂的微生物的育种时，显出独特优势。