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乳酸菌胞外多糖是乳酸菌在生长代谢过程中分泌到细胞壁外的一类糖类化合物。胞外多糖具有免疫调节、抗肿瘤等生理功能,其在生产过程中为发酵乳提供特殊的内源稳定性,成为了目前胞外多糖的研究热点。本文从甘南地区传统发酵乳制品中分离筛选出优良发酵特性并高产EPS的嗜热链球菌MN-BM-A01,对该菌株进行了全基因测序,明确了控制其胞外多糖合成的基因簇,研究了该菌株在发酵乳中的产糖条件,分析了其对发酵乳凝胶结构形成的影响,以及该菌在发酵乳中的应用研究研究结论如下:(1)本研究从甘肃省甘南藏族自治州传统发酵乳中分离出451株菌株,对菌株进行了生理生化试验及生物学特性研究,比较了其产酸速度、粘度、风味以及胞外多糖的性能,筛选出具有优良发酵特性并在发酵过程中同步产EPS的嗜热链球菌MN-BM-A01,该菌株发酵6h和24h后,胞外多糖产量分别达到了38.5±1.15 mg/L和167.23±11.46 mg/L。利用响应面实验优化了嗜热链球菌MN-BM-A01最佳产胞外多糖条件,其最佳发酵温度为43℃,最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为WPC80,最佳添加量为葡萄糖45.29g/L、蔗糖61.26g/L、WPC80为20.00g/L,发酵6h后,其胞外多糖产量达到320±2.45mg/L,为优化前的8倍。(2)本论文利用TCA除蛋白、乙醇沉淀胞外粗多糖、柱层析分离纯化胞外多糖,复合多糖提取率达到82.7%;该多糖易溶于水,不溶于有机溶剂;利用红外光谱分析了胞外多糖含有乙酰氨基、硫酸基以及β-吡喃糖环结构;利用HPLC检测了分子量分布,其中四个峰的分子量分别为 2.7X 106Da、2.7×104Da、5.9×103Da、4.5X 102Da;采用 GC-MS 分析单糖组成为甘露糖、葡萄糖和半乳糖,其中葡萄糖占55.23%。(3)利用Pac Bio三代测序技术分析了 MN-BM-A01产胞外多糖的基因簇,该菌株全基因组大小为1.88M,不含有质粒,编码1704个蛋白基因,6个rRNA操纵子,67个tRNA基因;碳水化合物代谢系统分析表明MN-BM-A01菌株能够利用乳糖、葡萄糖、半乳糖、蔗糖、淀粉等多种糖类;蛋白代谢系统分析表明MN-BM-A01具有157个参与蛋白代谢功能的基因,并含水解酪蛋白的关键酶;ResFinder数据库比对未发现任何耐药基因;CRISPRfinder预测到MN-BM-A01含有2个CRISPR系统,MN-BM-A0 1中含有一个长36.0kb,包含39个基因的EPS基因簇,通过同源比对发现该菌株与其它嗜热链球菌的EPS基因簇存在差异。生物信息学分析表明菌株适宜在乳环境中生长发育并产生胞外多糖,并具有防御噬菌体侵染的能力。(4)论文研究了 MN-BM-A01菌株在发酵乳中的应用特性。与传统商业发酵剂菌株相比,流变学分析发现,该菌株菌种产胞外多糖平稳、粘度高、凝胶稳定性强;激光共聚焦扫描显微镜观测发现,该菌株发酵乳形成均匀的酪蛋白胶束网络;感官分析发现,该菌株发酵乳在粘度、吮吸力度、形态、厚度、表面亮度指标上高于商业发酵剂菌株,同时也高于添加稳定剂的商业发酵剂。综上,通过建立发酵-高产EPS复合功能菌株筛选体系,筛选得到的嗜热链球菌MN-BM-A01具有良好的发酵特性及产胞外多糖特性,具有潜在的商业发酵剂开发前景。