“工欲善其事，必先利其器。”功能微生物的精准识别是环境修复与生物技术研究的核心挑战。传统筛选技术依赖耗时费力的培养与人工分析，且对低丰度或难培养微生物束手无策，严重制约了功能菌的开发效率。如何快速捕获微生物的代谢活性，定向挖掘"环境卫士"成为一大难题。
应用优势
· 代谢活性直击：
基于稳定同位素探针（Stable Isotope Probing, SIP）技术，追踪微生物对稳定同位素标记底物的代谢轨迹，锁定功能活性菌。
应用方案
1. 实验设计
结果
采用13C和15N的稳定同位素对大肠杆菌标记不同时间，通过P300共聚焦拉曼光谱仪检测大肠杆菌拉曼光谱，采用自带的线下分析软件Hooke IntP对测到的大肠杆菌拉曼光谱进行同位素偏移峰分析（图1）。结果显示，13C和15N的稳定同位素标记中，大肠杆菌的对数生长期至平台期的标记效率最高（图2）。
为进一步确认SIP-Raman的最佳标记浓度，对相同培养时间下不同13C浓度标记的大肠杆菌进行拉曼光谱检测，随后统计峰位偏移效果及标记率，结果如图3所示，同位素底物纯度需在60%-100%。
小结
SIP技术搭配P300激光共聚焦拉曼光谱仪，实现了功能微生物从"盲筛"到"靶向挖掘"的跨越。P300的高灵敏度与高稳定性，确保了单细胞代谢数据的可靠性；智能分析软件则大幅提升了筛选效率。该技术可进一步整合基因组学与代谢组学，为环境治理、生物制造等领域提供核心驱动力。
参考文献：
[1] Azemtsop Matanfack, G., Pistiki, A., R?sch, P., & Popp, J. (2021). Raman Stable Isotope Probing of Bacteria in Visible and Deep UV-Ranges.Life (Basel, Switzerland), 11(10), 1003. https://doi.org/10.3390/life11101003
[2] Wang, Y., Huang, W. E., Cui, L., & Wagner, M. (2016). Single cell stable isotope probing in microbiology using Raman microspectroscopy. Current opinion in biotechnology, 41, 34–42. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2016.04.018
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#拉曼光谱 #功能微生物筛选
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