双歧杆菌是定植于人肠道的微生物之一,有改善便秘、增强免疫等益生功能。双歧杆菌可利用不同来源的非消化性碳源进行增殖,并且与其它肠道微生物存在对营养物质的交叉互养作用,从而维持肠道稳态。现阶段,国内外对于双歧杆菌的碳源利用以及交叉互养研究多聚焦于特定菌株或菌种,缺乏多菌种、菌株间的组合互养模式。为揭示双歧杆菌的碳源利用特性及种间互养机制,本研究以6种双歧杆菌（长双歧杆菌、短双歧杆菌、青春双歧杆菌、假小链双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、两歧双歧杆菌）为研究对象,首先测定其对22种碳水化合物的利用特性,结合基因组分析每种双歧杆菌编码糖苷水解酶的分布特征与位点,以及与特定碳水化合物利用相关的基因簇特征。探究双歧杆菌在混合碳源条件下的生长情况,分析双歧杆菌对其利用的偏好性。最后对双歧杆菌在特定碳源上可能存在的种间互养关系进行验证与评估。主要结果如下:建立双歧杆菌碳水化合物利用表型数据库。本研究发现6种双歧杆菌对22种碳水化合物利用表型存在种间及株间差异。在种水平上,青春、假小链、长双歧杆菌偏好利用对植物性碳源,其中假小链双歧杆菌利用植物碳源的菌株比例最高。两歧、婴儿、短双歧杆菌偏好利用宿主衍生碳源,并且两歧双歧杆菌利用粘蛋白具有种特异性。解析双歧杆菌的糖苷水解酶的分布特性及位点。本研究从基因层面揭示双歧杆菌碳水化合物利用机制解析,本研究通过对双歧杆菌基因组中糖苷水解酶基因分析,发现6种双歧杆菌共编码来自49个家族的糖苷水解酶。假小链双歧杆菌编码糖苷水解酶基因数目最多,平均58个,两歧双歧杆菌基因组编码的糖苷水解酶基因最少,平均31个。解析双歧杆菌碳源利用相关基因簇,并建立表型与基因型的关联性。挖掘出9种碳水化合物代谢相关的基因簇,并对其分布特征、结构及种间与株间差异进行探究。结果表明,双歧杆菌存在3种类型的2’岩藻糖基乳糖利用基因簇,分别分布于短双歧杆菌、假小链双歧杆菌、婴儿双歧杆菌和两歧双歧杆菌的基因组中,短双歧杆菌在其菌株水平上存在2’岩藻糖基乳糖利用基因簇结构差异。解析双歧杆菌利用混合碳源的偏好性研究主要以5种低聚糖以及葡萄糖分别进行两两组合,通过测定生长曲线,生长代时以及生物量,探究双歧杆菌利用低聚糖-葡萄糖组合以及两种低聚糖组合的偏好性。结果显示,双歧杆菌利用上述组合无二次生长现象,且生长代时具有菌株差异,在不同低聚糖组合生长的生物量无明显差异。揭示双歧杆菌对特定碳源利用的种间互养关系。基于双歧杆菌糖苷水解酶中胞外酶的对应底物预测结果,选择木聚糖、2’岩藻糖基乳糖、阿拉伯聚糖、糖胺聚糖进行试验验证,并对木聚糖以及2’岩藻糖基乳糖与多种双歧杆菌组合进行评估,证明部分长双歧杆菌可与青春、假小链双歧杆菌在木聚糖培养基中交叉互养,以及与两歧双歧杆菌在2’岩藻糖基乳糖中交叉互养。