锌是维持机体正常生长发育和生殖发育所必需的微量元素,而锌缺乏是常见的营养缺乏症,特别是在幼儿生长发育期锌缺乏的风险很高,缺锌会导致生长发育迟缓和生殖系统发育不良等症状。目前锌补充剂以柠檬酸锌、葡萄糖酸锌等为主,微生物富集转化无机锌是一种新的复合型有机锌形态。双歧杆菌、乳杆菌等一些有益于宿主健康的活性乳酸菌株具有富集转化金属离子的潜力。本研究筛选了具有高富集锌能力的菌株并分析其有机锌含量;之后通过动物实验探究不同乳酸菌锌和不同剂量长双歧杆菌锌对大鼠生长发育和生殖健康的影响;最后对富锌工艺进行优化。主要研究内容如下:首先,将70株双歧杆菌和乳杆菌接种至含有无机锌的液体培养基中培养,收集菌泥用蒸馏水清洗之后冻干制备富锌菌粉,直接采用火焰原子吸收光谱法测总锌含量,采用EDTA漂洗后检测的方法测有机锌含量。结果表明,不同菌株在含锌培养基中对锌的富集能力差异较大,双歧杆菌的富锌能力普遍优于乳杆菌。最终得到3株富锌能力较强的双歧杆菌,分别是长双歧杆菌CCFM1195（总锌含量为3.40 mg/g,有机锌占比96.47%）、动物双歧杆菌CCFM1230（总锌含量为2.94 mg/g,有机锌占比95.26%）、短双歧杆菌CCFM1198（总锌含量为2.26 mg/g,有机锌占比94.47%）。其次,建立缺锌大鼠幼鼠模型,以每日正常锌摄入剂量灌胃,探究不同的双歧杆菌（长双歧杆菌CCFM1195、短双歧杆菌CCFM1198、动物双歧杆菌CCFM1230）锌对缺锌后大鼠幼鼠生长生殖发育的影响,以无机锌（Zn O）和无机锌与菌剂的组合为对照组。实验结果表明缺锌会显著影响幼鼠的生长和生殖发育,三种双歧杆菌锌都可以较好的在体内被吸收利用并改善健康状况,且对缺锌大鼠ALP活性、血清中IGF-1水平和睾酮水平以及睾丸组织形态的恢复能力要优于对应的双歧杆菌+无机锌以及无机锌,其中长双歧杆菌CCFM1195锌的综合效果最好。对富锌长双歧杆菌CCFM1195进行深入研究,评估低、中、高三种剂量下无机锌、长双歧杆菌CCFM1195+无机锌、活性长双歧杆菌CCFM1195锌和灭活长双歧杆菌CCFM1195锌对大鼠生长发育和生殖健康影响的量效关系。结果表明,长双歧杆菌CCFM1195锌对健康改善效果最好,长双歧杆菌CCFM1195+无机锌其次,无机锌的作用最差,该现象在低剂量时差异最为显著。活性长双歧杆菌CCFM1195锌由于具有长双歧杆菌CCFM1195的生物活性,比失活的长双歧杆菌CCFM1195锌在吸收利用以及对机体生理指标的恢复功效方面更具有优势。通过肠道菌群分析发现,在模型组和锌处理组的微生物组中观察到了很大的差异。单独补充无机锌对微生物丰度和多样性没有显著影响,但补充长双歧杆菌CCFM1195显著增加了肠道微生物群的多样性,并在调节Lactobacillus和Blautia的平衡中发挥了关键作用。最后通过大鼠灌胃分析无机锌、长双歧杆菌CCFM1195+无机锌和长双歧杆菌CCFM1195锌的锌吸收药代动力学。结果表明,无机锌在体内通过吸收和代谢循环被迅速排出体外,且生物利用度较差;经过菌体富集后,锌以有机形式与菌体结构结合到达消化道中,在肠道中的菌体死亡裂解后被缓慢释放和吸收,使机体在较长时间内保持较高的锌水平。最后研究长双歧杆菌CCFM1195的富锌工艺,以富集有机锌的含量和菌的浓度为指标,测定氮源、生长限制型微量元素、温度、表面活性剂、碳氮比对上述两者的影响。结果表明氮源对富锌长双歧杆菌CCFM1195的锌含量影响最大,吐温20更利于菌对锌的富集。最终确定最适富锌工艺为:培养基组成:葡萄糖20 g/L、鱼骨蛋白胨FP351 10g/L、无水乙酸钠2 g/L、柠檬酸氢二铵2 g/L、K2HPO4 2 g/L、Mg SO4·7H2O 0.2 g/L、吐温20 1 m L/L、L-半胱氨酸1 g/L、Zn2+（Zn SO4）初始浓度为200 mg/L,接种量为2%,培养温度为37°C,培养时间为18 h。最终富锌长双歧杆菌CCFM1195培养浓度OD600为0.52,收集菌泥后冻干的菌粉锌含量最高可达到84.2 mg/g。