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龙图腾网获悉吉林农业大学申请的专利利用CO₂释放速率筛选高基质利用效率菌株的方法及装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120272565B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510763926.4，技术领域涉及：C12Q1/04；该发明授权利用CO₂释放速率筛选高基质利用效率菌株的方法及装置是由穆叶;陈梦超;肖世俊;韩雪容设计研发完成，并于2025-06-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本利用CO₂释放速率筛选高基质利用效率菌株的方法及装置在说明书摘要公布了：本发明公开了一种利用CO2释放速率筛选高基质利用效率菌株的方法及装置，属于微生物筛选领域。该方法包括：菌株标准化培养：将待筛选菌株接种于固体培养基，控制环境参数避光培养；CO2动态监测：利用集成温湿度及压力补偿的CO2传感器采集CO2浓度；代谢特征提取：计算单位时间CO2释放速率、释放速率斜率及菌丝归一化累计释放量；菌丝生长监测与数据同步：计算菌落比生长速率，与CER数据生成同步数据集；菌丝生长代谢关联分析：建立菌丝生长与CO2释放的耦合动力学模型；效率预测与菌株筛选：运用多变量回归模型预测基质利用效率，按分级标准筛选高效菌株。本发明具有非破坏性、实时性强等优势，显著缩短高基质利用效率菌株筛选周期。

本发明授权利用CO₂释放速率筛选高基质利用效率菌株的方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种利用CO2释放速率筛选高基质利用效率菌株的方法，其特征在于，包括以下步骤： S1，菌株标准化培养：将木屑与麦麸按7:3配比、含水率为62%±2%的固体培养基，经121℃灭菌2小时，灭菌后冷却至28℃以下，在无菌操作台上接种待筛选的食用菌菌株后装入密闭培养仓，控制培养温度为25℃±1℃，湿度为70%RH±5%，避光培养； S2，CO2动态监测：在培养仓顶嵌入CO2传感器探头，所述CO2传感器探头集成温湿度和压力补偿模块，并带有PTFE防水透气膜，通过IIC与数据采集模块通信，每5分钟采集一次培养仓内的CO2浓度数据，并利用滑动平均滤波对原始数据进行噪声去除； S3，代谢特征提取：依据连续采集的CO2浓度数据，利用理想气体定律计算单位时间CO2释放速率CER，并求得释放速率斜率k以及菌丝归一化的CO2累计释放量Q； S4，菌丝生长监测与数据同步：通过培养箱外置成像系统定时拍摄菌丝扩展图像，经图像分析获得菌落线性生长速率v，并转换为比生长速率μ，将比生长速率μ与CO2释放速率CER进行时间窗口匹配，通过Savitzky-Golay滤波和Z-score归一化处理，消除噪声与量纲差异，生成同步数据集用于模型构建； S5，菌丝生长代谢关联分析：通过Logistic方程描述生物量增长，将增长与CO2释放速率CER关联，建立菌丝生长与CO2释放的耦合动力学模型，并根据生长阶段分段优化所述耦合动力学模型，之后通过拟合所述耦合动力学模型，获得菌丝生长参数、、的取值，其中，为菌丝的最大比生长速率，为菌丝生产CO2系数，为菌丝维持代谢产CO2系数； S6，效率预测与菌株筛选：基于累计释放量Q以及菌丝生长参数、、，建立多变量回归模型预测基质利用效率： ； 式中，表示基质利用效率；、、表示回归系数，通过试验数据拟合确定；为截距； 根据预测结果按分级标准筛选高效菌株； 其中，所述S3中单位时间CO2释放速率CER的计算公式为： ； 式中， 为初始CO2浓度；为t时刻CO2浓度；为培养仓有效体积；为CO2的摩尔质量，=44gmol；R为气体常数，R=8.314；T表示温度；为时间间隔； 释放速率斜率k为单位时间内CO2释放速率CER的斜率变化率，计算公式为： ； 式中，为相邻时间点的CO2释放速率的差值； 菌丝归一化的CO2累计释放量Q的公式为： ； 式中，为实验观测的起始时间点，为实验观测的终止时间点，M为菌丝干重； 所述S4中，通过培养箱外置成像系统定时拍摄菌丝扩展图像，经图像分析获得菌落线性生长速率v，并转换为比生长速率μ包括： 通过培养箱外置成像系统以24小时为间隔拍摄菌丝扩展图像，经图像分析对菌落半径进行测量，计算菌落半径日扩展量Δr； 根据菌落半径日扩展量Δr计算菌落线性生长速率v，v=Δr24； 通过公式将线性生长速率v转换为比生长速率μ，式中，、为相邻时间点的线性生长速率；、为与、对应的时间点； 所述S5中，通过Logistic方程描述生物量增长的表达式如下： ； 式中，为菌丝生物量随时间的变化率；为t时刻菌丝的生物量；为菌丝的最大比生长速率；为菌丝最大生物承载量； 将增长与CO2释放速率CER关联，建立菌丝生长与CO2释放的耦合动力学模型，表达式如下： ； 根据生长阶段分段优化所述耦合动力学模型包括： 在迟滞期，即，，菌丝处于代谢启动阶段，引入代谢活化因子修正所述耦合动力学模型为： ； 式中，为初始接种生物量；为代谢活化速率常数，由试验数据拟合确定； 在指数生长期，即，忽略抑制项，，采用原耦合动力学模型； 在稳定期，即，，引入衰减因子修正所述耦合动力学模型为： ； 式中，为衰减速率常数，由试验数据拟合确定； 所述S6中分级标准设定为： A级，即高效菌株：≥65%，且≤450，≤20，Q≤1200； B级，即中效菌株：50%≤65%，且≤30； C级，即低效菌株：50%或≥30。

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