益生菌具有维持肠道菌群平衡、调节机体免疫等生理功能,然而只有当活菌数大于10~7 CFU/m L时,才能发挥其益生作用。但是在生产、运输以及贮藏过程中益生菌容易受到不良环境胁迫,导致活菌数较低难以发挥其生理作用,因此,提高益生菌的胁迫耐受性是解决该问题的关键所在。近几年,关于第4代益生菌产品（微胶囊技术的升级优化以及生物膜态益生菌的制备）的研发正在兴起,已有研究表明,益生菌形成生物膜后,其对胃肠液消化、高温、渗透压等胁迫环境的耐受能力均有所提高。现阶段关于益生菌生物膜形成的载体材料有限,仅局限于多孔板等材料,亟需开发其他载体材料促使其实际应用。静电纺纤维膜具有较高的孔隙率和比表面积,而且其三维结构可以仿生天然细胞外基质。因此,本课题以植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum GIM1.648）作为模型菌株,首先探讨了静电纺乙基纤维素纤维膜作为益生菌生物膜载体的可行性,然后优化了超声脱落生物膜的最佳方法和生物膜形成的环境条件,接着研究了生物膜态植物乳杆菌的性能,最后通过转录组学和荧光定量PCR技术初步探讨了生物膜的形成机理。本论文的主要研究结果如下:乙基纤维素电纺膜接触角为136°,粗糙度为20μm,适于作为植物乳杆菌生物膜形成的载体材料。扫描电镜观察和傅里叶红外表征结果证实纤维膜表面形成了生物膜。采用单因素实验确定了超声脱落生物膜的最佳条件为:超声功率160 W,超声时间14min,超声初始温度25 oC。研究了营养条件和培养条件对植物乳杆菌生物膜形成的影响规律,结果表明,适宜的营养条件为:不含吐温80的MRS肉汤培养基;适宜的培养条件为:培养时间36 h,培养温度30 oC,p H6.5,接种量1%（v/v）。探究了生物膜形成对植物乳杆菌抗逆性（模拟胃肠液消化、胆盐、热处理、渗透压）、抑菌和产酸性能的影响。抗逆实验结果表明:经过连续模拟胃肠液消化5 h后,生物膜态活菌数仅下降了1.58个对数单位,而浮游态下降了4.86个对数单位;0.3%（w/v）的胆盐处理4 h后,生物膜态植物乳杆菌存活率比浮游态提高了23.1%;70 oC处理30 min后,生物膜态植物乳杆菌存活率是浮游态的1.9倍;14%（w/v）的氯化钠处理24 h后,生物膜态植物乳杆菌存活率较浮游态提高了8%,生物膜的形成提高了植物乳杆菌对不良环境的耐受能力。抑菌实验结果表明:生物膜的形成显著增强了植物乳杆菌抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和单增李斯特菌生长的能力,抑菌圈直径分别是浮游态的1.8倍、2.3倍和1.5倍。产酸实验结果表明:生物膜态和浮游态植物乳杆菌发酵液p H变化量基本一致,生物膜形成对菌株的产酸特性无显著影响。采用转录组学和荧光定量PCR技术对植物乳杆菌生物膜的形成机理进行了初探。差异表达分析结果表明:1000个基因的表达水平具有显著差异,其中上调472个,下调528个。对差异基因进行GO功能富集分析发现与浮游态相比,生物膜态植物乳杆菌在分子功能和生物过程方面的变化较明显,且蛋白质和多糖的合成与代谢过程可能影响植物乳杆菌在静电纺纤维膜表面生物膜的形成;通过KEGG通路富集分析发现,培养环境改变后,植物乳杆菌的嘧啶代谢、双组分系统和色氨酸生物合成发生变化,促进生物膜形成,此外,调控脂肪酸生物合成、肽聚糖合成和ABC转运的相关基因表达上调,利于菌体耐受不良环境。荧光定量PCR检测结果表明,生物膜态植物乳杆菌lux S基因表达量是浮游态的8.7倍,该基因可能影响植物乳杆菌生物膜的形成。本研究扩大了静电纺纤维膜的应用范围,为开发新型益生菌产品提供了理论依据和实验数据。