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乳酸菌（Lactic acid bacteria，LAB）是一类长期应用于食品发酵、生物医药工业且被公认为安全的食品级微生物。然而大多数乳酸菌都被认为是厌氧菌或兼性厌氧菌，它们对氧气的敏感性以及在有氧环境下较低的存活率，限制了它们益生功能的发挥。导致乳酸菌生存能力低下的众多原因中，氧气的毒性作用被认为是一个非常重要的因素。本文研究的马奶酒样乳杆菌ZW3（Lactobacillus kefiranofaciens ZW3）对氧非常敏感，因此本论文研究了氧对马奶酒样乳杆菌ZW3代谢和生物化学特性的影响，并且初步阐明了该菌氧化应激反应机理，为该菌的培养及发酵研究奠定了理论基础。 本实验基于马奶酒样乳杆菌ZW3全基因组序列，利用生物信息学方法，分析了该菌与有氧呼吸代谢相关的基因，发现其具备进行有氧呼吸所需的部分遗传元件:cydA、cydB和noxB基因，但是缺乏合成血红素(hem)和醌类化合物(menA/B/C/D/E/F/H)的基因，所以该菌在自然条件下不能进行有氧呼吸代谢。 本实验研究了氧对马奶酒样乳杆菌ZW3代谢和生物化学特性的影响和其氧化应激反应机制，测定了在有氧和厌氧条件下的生长曲线，结果表明尽管该菌不具备完整的有氧呼吸链，但在有氧的条件下仍然能够获得一定的生长;测定了在厌氧和不同浓度氧气条件下培养基中H2O2的积累情况，表明有氧条件下H2O2可能是抑制该菌生长的主要物质;同时还测定了氧对该菌发酵产物中乳酸和乙酸代谢流的影响，结果表明有氧代谢使发酵产物中的乳酸产量下降，乙酸产量上升;测定了该菌超氧化物歧化酶(SOD)，NADH氧化酶和NADH过氧化物酶的活性，结果表明该菌SOD活性很低，并且在厌氧条件下和不同氧浓度条件下该酶的活性差异不大。NADH氧化酶和NADH过氧化酶的活性随着菌株生长环境中氧气浓度的提高逐渐升高。 本实验以能够在有氧条件下良好生长的植物乳杆菌299为参照，测定了其超氧化物歧化酶(SOD)的活性，厌氧和有氧培养条件下培养基中H2O2的积累情况以及该菌NADH氧化酶和NADH过氧化酶的活性，结果显示，该菌在有氧条件下培养物中并无H2O2的积累，该菌SOD活性与马奶酒样乳杆菌ZW3SOD活性差别不大，然而其NADH氧化酶和NADH过氧化酶活性明显高于马奶酒样乳杆菌ZW3，并且这两种酶的活性随着通气量的增加明显升高。因此我们推断:NADH氧化酶和NADH过氧化酶在马奶酒样乳杆菌ZW3氧化应激反应过程中发挥了关键作用。