益生菌因其具有调节肠道微生态平衡等有益功能,近年来越来越受到消费者的认可。当人类以口服方式摄入时,益生菌必须能够以存活的状态到达人体定植位点方能发挥益生作用。人体消化道中的胆汁参与食物脂肪乳化、吸收,也对微生物的脂膜结构有破坏作用,因此,胆盐耐受是益生菌所应具备的必要条件。现有以乳杆菌和双歧杆菌为对象的研究中,菌体胆盐耐受机理的阐述存在菌种间的差异,尚未有提出可应用的、能有效提高菌体胆盐耐受能力的策略供食品工业应用参考。在益生菌筛选工作中,通常以0.3%浓度的胆盐为筛选标准,耐受程度低、被淘汰掉的菌株也含有丰富的潜在益生功能,造成了微生物资源的浪费。因此,开展益生菌胆盐耐受机理研究,提出提高耐受能力策略具有理论意义和应用价值。植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)是发酵食品中常见的乳酸菌,因其来源安全(GRAS)被广泛用于益生菌的筛选,在食品工业中应用甚广。本论文以从天然发酵食品中分离出的35株植物乳杆菌为研究对象,利用统计学方法系统分析了其生理指标与胆盐耐受能力的相关性,并在此基础上提出了提高植物乳杆菌胆盐耐受能力的策略并应用于酸乳的加工工艺中。天然食品中分离出的乳酸菌菌株多数对胆盐耐受能力较差,现有报道中的胆盐耐受能力评价方法不能对此类胆盐敏感型菌株有效区分,且不能对相关菌株的耐受能力进行量化分析。因此,建立了基于比生长速率常数比较的胆盐耐受性评价方法。该方法通过测定菌体在不含胆盐和0.1%胆盐浓度下对数生长期的生长曲线,拟合并比较得到2种状态下最大比生长速率常数,拟合相关系数范围为0.9-0.99。与前人评价方法相比,该方法对实验菌株中胆盐耐受能力较强的菌株评价结果一致,并能有效区分并量化胆盐敏感型菌株的胆盐耐受能力。表面疏水性、总抗氧化力、胆盐水解酶活力、细胞完整性和胞内p H是胆盐耐受研究中经常涉及到的生理指标。通过Pearson相关性分析发现,天然发酵食品来源实验菌株的表面疏水性(r=-0.037,P=0.829)、总抗氧化力(r=0.164,P=0.333)、胆盐水解酶活力(未测出)与菌体胆盐耐受能力没有显著相关性。胆盐驯化菌株的以上生理指标与初始菌株相比,随着胆盐耐受能力的增加,表现出了不一致的变化趋势。利用革兰氏染色和荧光显微拍照技术验证了胆盐对菌体形态的破坏作用,而非细胞溶解。以菌体泄露的β-半乳糖苷酶活力为指标评价了菌体在0.3%胆盐处理中细胞完整性的变化,Pearson相关性分析显示酶活泄露比例与胆盐耐受能力呈显著中等负相关(r=-0.665,P=0.000),即泄露酶活比例越低,细胞完整性越高,则菌体胆盐耐受能力越强。胆盐驯化菌株的细胞完整性较初始菌株均呈现一致的增高趋势。驯化菌株胆盐耐受能力提高后,胞内p H的变化有增有减,未表现出一致的变化趋势。综合以上结论,维持细胞完整性是菌体耐受胆盐的关键对策,其他生理指标的变化是在菌体细胞功能完整前提下,不同菌株生理状态对胆盐响应的结果发生变化。细胞外层结构维持了胆盐环境中的细胞完整性。细胞表层蛋白、胞外多糖产量和细胞膜脂肪酸构成是乳酸菌细胞外层结构的主要指标。对实验参照菌株嗜酸乳杆菌NCFM的研究发现,表层蛋白的存在能够帮助菌体抵御胆盐造成的对细胞完整性的破坏,然而实验结果和文献调研表明植物乳杆菌中不存在表层蛋白。Pearson相关性分析表明菌体EPS产量与胆盐耐受能力没有相关性(r=-0.104,P=0.541),然而菌体中特定脂肪酸含量与胆盐耐受能力出不同程度的相关性。植物乳杆菌细胞膜中棕榈酸(r=0.766,P=0.007)和19碳环丙烷脂肪酸(r=0.659,P=0.008)含量与菌体的胆盐耐受能力呈显著正相关,豆蔻酸(r=-0.494,P=0.002)和油酸(r=-0.795,P=0.003)含量呈显著负相关关系,饱和/不饱和脂肪酸比例高(r=0.696,P=0.001)有利于菌体在胆盐环境中维持细胞结构完整性,提高胆盐耐受能力。鉴于细胞膜脂肪酸构成对菌体胆盐耐受能力的重要影响,本论文提出了在培养体系中添加磷脂提高菌体胆盐耐受能力的策略。实验结果表明,在MRS肉汤中添加大豆磷脂和蛋黄磷脂,提高了植物乳杆菌菌体中C16:0脂肪酸的含量,进而提高了菌体在胆盐环境中的细胞完整性及胆盐耐受能力。蛋黄磷脂对菌体的保护效果好于大豆磷脂,适宜的添加量为0.6%。在复原乳中添加大豆磷脂进行酸乳发酵,在提高发酵菌株的胆盐耐受能力的同时,酸乳体系的稳定性和加工特性得到增强,结合感官评价指标,酸乳发酵过程中添加大豆磷脂的适宜浓度为0.4%。