保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus,L.b）广泛应用于食品发酵、工业乳酸发酵、饲料行业和医疗保健领域。乳酸菌的制备依赖于超浓缩培养技术,超浓缩培养的方法很多,主要有化学中和法、缓冲盐法、吸附法、渗析法、连续培养和膜生物反应器法。必须在合适的培养条件下、应用合适的培养基和培养方法,掌握培养过程中各种物质的生化代谢规律和菌体细胞结构等的变化规律,才能真正实现保加利亚的超浓缩培养。 本实验应用单因素试验对适合保加利亚乳杆菌超浓缩培养条件（温度、初始pH值和培养方式）进行了筛选,确定最适的培养条件为:41℃、初始pH值为6.6、在微氧条件下进行培养。利用正交试验分别对MRS培养基中主要营养物质（葡萄糖、蛋白胨、牛肉粉、酵母浸粉）、盐类（柠檬酸二铵、磷酸氢二钾、乙酸钠、MgSO₄·7H₂O、MnSO₄·4H₂O）和生长因子（谷氨酸、麦芽汁、番茄汁）进行优化,确定适合保加利亚乳杆菌超浓缩培养最佳的培养基配方（以1000mL中的含量为标准）:蛋白胨15g、牛肉粉10g、酵母浸粉7.5g、葡萄糖30g、柠檬酸二铵2.25g、磷酸氢二钾1.5g、乙酸钠6g、MgSO₄·7H2O 0.48g、MnSO₄·4H2O 0.35g、谷氨酸0.5g、麦芽汁80mL、番茄汁50mL、吐温-801mL,调pH值为6.6,加水至1000mL,121℃灭菌15min。试验证明在22h采用微孔滤膜过滤二次培养,并对二次培养的培养基中葡萄糖和蛋白质进行优化是适合保加利亚乳杆菌的超浓缩培养方法,并在28h活菌数达到最高,为1.001×10¹⁰cfu/mL。利用试剂盒全面测定了超浓缩培养过程中培养液中的氨基酸、葡萄糖、蛋白质、甘油三酯、胆固醇、乳酸和乳酸脱氢酶以及菌体细胞内乳酸脱氢酶、脂肪酶活力的变化规律,它们都与保加利亚乳杆菌的生长、微孔滤膜过滤和二次培养有关,随着菌数的增大,营养物质分解增强,代谢产物增多。利用负染色法和超薄切片法系统地观察了保加利亚乳杆菌超浓缩培养过程中不同时期（培养14h、22h、28h、32h）菌体形态和内容物变化规律,利用荧光细胞凋亡试剂盒研究了保加利亚乳杆菌超浓缩培养过程中不同时期（培养14h、22h、28h、32h）的细胞凋亡情况,它们均与菌体生长、产酸规律和能量变化规律密切相关,从对数生长前期到对数生长顶点,菌体浓度小、营养物质丰富和乳酸含量低的情况下,菌体细胞壁、内容物和凋亡情况基本没有变化;从稳定期到衰亡期,菌体浓度大、营养物质耗竭和乳酸含量较高,出现了细胞壁的严重皱缩、溶解,内容物形状、数量发生了严重的变化和凋亡的菌体数明显增多。 本研究实现了保加利亚乳杆菌的超浓缩培养,在超浓缩培养过程中的生化代谢规律与其基本生化代谢规律相一致,菌体利用糖、蛋白质和脂肪供其生长所需,并产生代谢废物。超微结构变化与菌体生长、产酸规律和能量变化规律密切相关。在超浓缩培养过程中可能存在细胞凋亡。