双歧杆菌(Bifidobacterium)是人体及动物肠道内的固有菌群,具有维护肠道微生态平衡、调节宿主生理等功能,在食品、保健品及制药行业具有巨大的应用价值。双歧杆菌菌粉作为最常见的双歧杆菌制剂之一,被广泛地应用于固体饮料、发酵剂等产品的生产中。研究发现,菌粉制作过程中存在的氧胁迫和温度胁迫损伤是造成双歧杆菌死亡的主要因素,因此如何提高双歧杆菌的干燥存活率成为研究热点。生物膜是细菌应对环境胁迫的适应机制,能减少不利环境对菌体的致死作用。本研究旨在探索双歧杆菌生物膜样化在菌粉制备中的可行性,并解析双歧杆菌生物膜的成膜规律及生物学特性,为双歧杆菌生物膜样化在菌粉制备中的实际应用提供依据。本课题的主要结果如下:1.解析双歧杆菌成膜规律。利用微孔板法对长双歧杆菌长亚种、长双歧杆菌婴儿亚种、短双歧杆菌、两歧双歧杆菌、青春双歧杆菌、动物双歧杆菌和假小链双歧杆菌7个菌种49株双歧杆菌的生物膜成膜能力进行判定,并归类分析。结果显示,双歧杆菌的成膜能力为菌株特异性,不存在菌种特异性。激光共聚焦显微镜结果显示,双歧杆菌生物膜具有一定组织结构,死菌密度随着生物膜层次的深入而增大。此外,研究发现培养条件显著影响双歧杆菌的成膜能力。培养基中葡萄糖、氯化钠和硫酸镁存在一个最适浓度,并且该最适浓度具有显著的株间特异性。胆盐表现出抑制双歧杆菌生物膜形成的能力,胆盐浓度越大,抑制越强。粘液素的添加以及氧、热、冷胁迫对双歧杆菌成膜能力的影响表现出两面性,既能促进一部分双歧杆菌形成生物膜,也能表现出抑制,不同株双歧杆菌受影响程度不同。2.阐明双歧杆菌生物膜的生物学特性。结果显示生物膜状态的双歧杆菌较浮游状态的耐热、耐氧能力有大幅度提升,不同菌株间存在一定的差异,最高可以提高21倍以上。此外,生物膜样化可以显著提高双歧杆菌真空干燥和冷冻干燥的存活率。3.双歧杆菌生物膜的发酵生产研究。用黄豆粉作为固形界面,进行两歧双歧杆菌CCFM641的发酵罐生物膜生产,所得菌泥以1:10(w/v)的比例混合保护剂,其干燥存活率最高,真空干燥存活率达到15.90%,冷冻干燥存活率达到39.62%,分别是浮游状态菌泥干燥存活率的7.16倍和1.58倍。综上所述,本论文从双歧杆菌成膜规律、生物学特性和发酵罐生产这三个方面展开研究,为工业化生产双歧杆菌生物膜及菌粉奠定了理论和应用基础。