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维生素C生产菌株酮古龙酸杆菌与蜡状芽孢杆菌存在较为复杂的两菌关系，为系统优化发酵过程带来困难，本研究以强化两菌相互作用作为切入点，采用混菌适应性进化手段成功的实现了提高2-酮基-L-古龙酸产率的目标，为进一步改造维生素C生产菌株提供了新思路。混菌体系在为期150天的适应性进化过程中快速进化达到稳定状态，表现为2-KGA转化率、pH值、酮古龙酸杆菌菌数和蜡状芽孢杆菌菌数在前50天中较大波动后达到相对稳定的状态。通过对分纯后的酮古龙酸杆菌和蜡状芽孢杆菌单菌进行分析可以发现，经历适应性进化的酮古龙酸杆菌和蜡状芽孢杆菌，对培养基环境的适应能力及生长能力有很大提高，且酮古龙酸杆菌产酸能力有了显著提高，进化150天的酮古龙酸杆菌产酸能力比原始菌株提高了106.4%。对进化后菌株经交叉搭配发酵，表现为最佳混菌组合2-KGA转化率达到了93%，远高于原始菌株的77%。通过代谢水平分析发现，进化后酮古龙酸杆菌、蜡状芽孢杆菌与原始菌株相比存在明显的代谢差异，进化后两菌相互配合更加协调，对胞内营养物质的利用能力逐渐提高，有助于目标产物2-KGA的生成；蜡状芽孢杆菌的细胞膜通透性随进化时间的增长不断提高，显示出对酮古龙酸杆菌产物2-KGA产生的胁迫逐渐适应，而酮古龙酸杆菌的细胞膜通透性在进化过程中没有变化。两菌的磷脂分子组成随进化也发生显著变化，且其变化规律与两菌生长、产酸的变化存在一致性，表明细胞磷脂组成和代谢模式能够表征菌株性状的变化。在适应性进化过程中，蜡状芽孢杆菌的细胞膜通透性变化与磷脂变化趋势相一致（如LPE、PA的增加、链长和不饱和度的变化等），表明物质交换能力的变化可能是影响酮古龙酸杆菌提高2-KGA产量的关键因素。进化后的蜡状芽孢杆菌在酮古龙酸杆菌上的爬动能力有所下降。在氨基酸代谢、嘌呤核苷酸代谢、糖酵解途径和TCA循环等方面的结果分析表明，进化后蜡状芽孢杆菌和酮古龙酸杆菌在代谢水平上互动交流能力明显提高，蜡状芽孢杆菌抵抗酮古龙酸杆菌产生的有害物质的能力进一步提高，表现为受环境胁迫产孢的趋势减弱。这些结果进一步表明两菌关系在进化后发生了明显改变，由不同阶段的互利和偏利关系转化为趋于完全互利共生关系。