Microorganisms are indispensable in the food industry, but wild-type strains hardly meet the current industrial demands due to several undesirable traits. Therefore, microbial strain improvement offers a critical solution to enhance the food industry. Traditional techniques for food microbial improvement, such as the use of chemical mutagens and manual isolation/purification, are inefficient, time-consuming, and laborious, restricting further progress in the area of food fermentation. In this review, the applications of novel mutagenesis and screening technologies used for the improvement of food microbes were summarized, including random mutagenesis based on physical irradiation, microbial screening facilitated by a microtiter plate, fluorescence-activated cell or droplet sorting, and microscaled fermentation in a microtiter plate or microbioreactor. In comparison with conventional methods, these new tools have the potential in accelerating microbial strain improvement and their combined applications could create a new trend for strain development. However, several problems that could affect its potential application may include the following: the lack of specific mutagenesis devices and biosensing systems, the insufficient improvement of the mixed culture system, the low efficiency when using filamentous fungi and flocculating bacteria, and the insufficient safety assessment on harnessing genome-editing technology. Therefore, future works on strain improvement remain challenging for the food industry.

中文翻译：

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食品微生物的新型诱变和筛选技术：进展和前景。

微生物在食品工业中是必不可少的，但是由于一些不良特性，野生型菌株几乎不能满足当前的工业需求。因此，改善微生物菌株提供了增强食品工业的关键解决方案。用于食品微生物改良的传统技术，例如化学诱变剂的使用和手动分离/纯化，效率低下，费时且费力，从而限制了食品发酵领域的进一步发展。在这篇综述中，总结了用于改进食品微生物的新型诱变和筛选技术的应用，包括基于物理照射的随机诱变，通过微量滴定板促进的微生物筛选，荧光激活细胞或液滴分选，在微量滴定板或微生物反应器中进行微型发酵。与传统方法相比，这些新工具具有加速微生物菌株改良的潜力，它们的组合应用可为菌株开发创造新趋势。但是，可能会影响其潜在应用的几个问题可能包括：缺少特定的诱变装置和生物传感系统，混合培养系统的改进不足，使用丝状真菌和絮凝细菌时效率低下以及安全性评估不足利用基因组编辑技术。因此，未来对菌株改良的工作对食品工业仍然具有挑战性。这些新工具具有加速微生物菌株改良的潜力，它们的组合应用可为菌株开发创造新趋势。但是，可能会影响其潜在应用的几个问题可能包括：缺少特定的诱变装置和生物传感系统，混合培养系统的改进不足，使用丝状真菌和絮凝细菌时效率低下以及安全性评估不足利用基因组编辑技术。因此，未来对菌株改良的工作对食品工业仍然具有挑战性。这些新工具具有加速微生物菌株改良的潜力，它们的组合应用可为菌株开发创造新趋势。但是，可能会影响其潜在应用的几个问题可能包括：缺少特定的诱变装置和生物传感系统，混合培养系统的改进不足，使用丝状真菌和絮凝细菌时效率低下以及安全性评估不足利用基因组编辑技术。因此，未来对菌株改良的工作对食品工业仍然具有挑战性。缺乏特定的诱变装置和生物传感系统，混合培养系统的改进不足，使用丝状真菌和絮凝细菌时效率低下，以及利用基因组编辑技术的安全性评估不足。因此，未来对菌株改良的工作对食品工业仍然具有挑战性。缺乏特定的诱变装置和生物传感系统，混合培养系统的改进不足，使用丝状真菌和絮凝细菌时效率低下，以及利用基因组编辑技术的安全性评估不足。因此，未来在菌株改良方面的工作对于食品工业仍然是挑战。