生物膜具有抵抗环境胁迫和机体免疫防御的功能,其形成过程受到群体感应系统的调控。作为近年来的研究热点,对生物膜的研究多集中在有害菌中,对乳酸菌生物膜的研究还有待深入。本试验通过对13株乳酸菌进行生物膜生成量的筛选,以筛选出的高产生物膜植物乳杆菌5-1-2、5-4-1和旧金山乳杆菌10-2为研究对象,通过在培养基中添加内源和外源信号分子AI-2,测定信号分子对乳酸菌生长量、生物膜生成量、菌株益生特性、菌体和生物膜形态、胞外多糖及其相关基因的表达量的影响。(1)从13株乳酸菌中筛选出高产生物膜的植物乳杆菌5-1-2、5-4-1和旧金山乳杆菌10-2,探究其生长与生物膜形成的规律。乳酸菌生长过程中,随菌体的生长,细菌生物膜也在逐渐积累,菌株生长在进入稳定期时,生物膜的生成量会达到最高峰。(2)添加内源信号分子AI-2,随着添加量的增加,培养基成分被稀释,营养物质的减少导致菌体生长量和生物膜生成量都显著降低(p<0.05),从而掩盖了内源信号分子的调控作用。(3)外源信号分子AI-2对菌体生长起到显著的促进作用,终浓度为60μmol/L信号分子AI-2对植物乳杆菌5-1-2和旧金山乳杆菌10-2生物膜形成有显著的促进作用,而终浓度为20μmol/L的信号分子AI-2对植物乳杆菌5-4-1有显著的促进作用。外源信号分子AI-2能够使菌体表面更为光滑平整,有助于增加细胞的产粘能力,促使生物膜的结构更为密集,增加生物膜结构的稳定性,且菌体胞外多糖产量显著增加。外源信号分子AI-2可以提高菌株在pH3.5条件下的生长能力,且促进作用主要集中在稳定期;在含1 g/L胆盐的培养基中添加信号分子AI-2,可以促进乳酸菌的生长,且对植物乳杆菌5-1-2和旧金山乳杆菌10-2在稳定期有显著的促进作用。添加终浓度为60μmol/L的信号分子,培养7 h和13 h,对植物乳杆菌5-4-1 lam C基因的表达表现为显著的促进作用;培养25 h,对植物乳杆菌5-1-2 ftsH基因的表达表现为显著的促进作用;培养7 h,对旧金山乳杆菌10-2 ftsH基因的表达作用最为显著。