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益生菌具有抵抗肠道感染、改善乳糖代谢、降低血清胆固醇、改善免疫功能、缓解肠炎症等诸多益生作用,而益生菌赋予的健康益处是菌株特异性的。乳杆菌是最常使用的益生菌,其中鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)是国家认可的可以应用于食品中的益生菌,在食品保健和医药学领域有着广泛的应用。本文从生长特性、代谢特性和多位点序列分型(Multilocus Sequence Typing,MLST)三个方面研究了 12株鼠李糖乳杆菌的分类情况,为鼠李糖乳杆菌的菌株特异性研究及其在食品发酵工业上的应用提供依据。(1)基于生长曲线数据,研究12株鼠李糖乳杆菌分别在葡萄糖、乳糖和蔗糖作为主要碳源时的生长特性。利用特定时间点的差异分析,在葡萄糖作为主要碳源时,各菌株之间的生长情况均没有显著差异(P>0.05)。在乳糖作为主要碳源时,可将12株鼠李糖乳杆菌分为4个生长型:CRL1505;SP1;LV108;剩余9株菌属于同一个生长型。在蔗糖作为主要碳源时,可将12株菌分为5个生长型:CRL1505;grx19;LV108;LYO;剩余8株菌属于同一个生长型。基于所有193个时间点下各菌株的OD600 nm值,利用分类PCA方法分析,在葡萄糖作为主要碳源时,可将12株鼠李糖乳杆菌划分为7个生长型:151m和hsryfm1301;Bm01、CRL1505、F、grx19和LV1;剩余5株菌作为5个独立的生长型。在乳糖作为主要碳源时,可将12株鼠李糖乳杆菌划分为8个生长型:Bm01、F、grx10、grx19和LV1;剩余7株菌作为7个独立的生长型。在蔗糖作为主要碳源时,可将12株菌划分为10个生长型:151m和hsryfm1301;BG和grx10;剩余8株菌作为8个独立的生长型。(2)利用基于核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)的代谢组学和主成分分析法,研究12株鼠李糖乳杆菌在乳糖和蔗糖分别作为主要碳源时胞外代谢产物的特性。整体而言,乳糖作为主要碳源时,12株鼠李糖乳杆菌菌株胞外代谢产物表现出典型的基于发酵时间10 h和30 h的聚类区分。蔗糖作为主要碳源时,12株鼠李糖乳杆菌菌株胞外代谢产物没有表现出明显的基于发酵时间10 h和30 h的聚类区分。在发酵过程10 h和30h,12株鼠李糖乳杆菌菌株胞外代谢产物均表现出基于主要碳源乳糖和蔗糖的聚类区分。依据菌株胞外代谢产物的聚类分析,12株鼠李糖乳杆菌最多被分为2个代谢型。(3)利用MLST技术研究12株鼠李糖乳杆菌菌株间的遗传距离,推演菌株之间的进化关系。依据MLST结果,12株鼠李糖乳杆菌被分为7个序列型(Sequence Typing,ST)。ST3序列型中包含有Bm01、F、grx19和LV1等4株菌;ST1序列型包含151m和hsryfm1301两株菌;ST2序列型包含BG和grx10两株菌;ST4、ST5、ST6和ST7序列型均只含有1 株菌,分别为 CRL1505、LV108、LYO 和 SP1。综上所述,基于分类PCA的生长特性分析和基于管家基因碱基差异的MLST分型方法在菌株水平的区分鉴定上有很强的一致性,亦存在差异。同时,不同鼠李糖乳杆菌菌株对不同碳源的利用存在差异,表明菌株在碳源利用上具有菌株特异性。