乳酸链球菌素nisin是食品中的天然安全防腐剂,未来nisin有更加广阔的应用前景。乳酸乳球菌发酵生产nisin需要昂贵的精制糖和氮源,导致nisin的生产成本过高。因此,通过寻找价格低廉的发酵底物来降低nisin生产成本备受关注。脱脂米糠中含有丰富的纤维素、半纤维素、淀粉和可溶性蛋白可被乳酸乳球菌发酵利用。为保留脱脂米糠中的营养物质,本研究采用了热预处理后不经洗涤直接酶解糖化工艺。在120℃下高压蒸汽处理1 h后,加入纤维素酶30 FPU/g,木聚糖酶150 IU/g,葡糖淀粉酶150 IU/g,40℃酶解48 h,最终每100 g脱脂米糠可得到还原糖45.64 g,其中木糖是脱脂米糠水解液中含量第二高糖类,占总糖的14.38%。研究发现,F44无法利用木糖。过表达木糖调控因子xyl R后其木糖的消耗量由4.15 g/L提高至10.64 g/L。q RT-PCR结果表明xyl R与木糖对木糖代谢相关基因的表达有协同的促进作用。采用进化工程法筛选得到高效利用木糖的菌株FEXR比进化之前菌株的木糖利用能力提高1.15倍。以乳酸乳球菌FEXR的生长为标准优化脱脂米糠培养基,最终优化的培养基中的单糖浓度为20 g/L,蛋白胨的添加量可节省33.33%。FEXR在脱脂米糠培养基中的nisin产量为3824.53 IU/m L,比原始培养基提高了1.14倍,比F44在原始培养基中提高了1.37倍,培养基成本可节省1.79元/L。这表明脱脂米糠有潜力成为乳酸乳球菌发酵生产nisin的发酵基质。本研究中脱脂米糠糖化及培养基的制备工艺可应用于其他工业菌株的发酵。过表达xyl R及进化工程法是提高乳酸乳球菌木糖利用的一种简便有效的方法,为提高工业微生物木糖利用能力提供了新的思路。