Lactobacillus buchneri IMAU80233高密度發(fā)酵工藝優(yōu)化

楊瑞冬，李伯海，王元弛，董安利，孫浩天，張和平*

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 乳品生物技術與工程教育部重點實驗室，農(nóng)業(yè)部奶制品加工重點實驗室，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018）

布氏乳桿菌（Lactobacillus buchneri）屬于異型發(fā)酵乳酸菌，形態(tài)為短桿狀，菌落呈圓形，革蘭氏染色呈陽性，無芽孢，無運動性[1]。通過黏附、競爭排斥、占位和產(chǎn)生抑制物等效應自然棲息在各類生態(tài)位[2]，廣泛存在于乙醇生物生產(chǎn)廠、泡菜汁、人腸道和口腔、奶酪樣本、青貯飼料和變質(zhì)的發(fā)酵黃瓜中[3-7]。除擁有所有革蘭氏陽性細菌典型的肽聚糖細胞壁，一些L. buchneri還具有額外的規(guī)則排列蛋白質(zhì)表面保護層（S層）[8]，S層蛋白能夠保護L. buchneri細胞免受噬菌體和化學物質(zhì)侵害的同時參與細胞黏附并決定細胞形狀[9]。

L. buchneri在許多食品與飼料發(fā)酵過程中起好壞參半的作用，既是腐敗菌，又是有益發(fā)酵劑。L. buchneri作為腐敗菌可導致發(fā)酵黃瓜變質(zhì)[7]；L. buchner具有降膽固醇、調(diào)節(jié)宿主腸道菌群、抑制腐敗菌等功能[10-13]；可降低奶牛子宮內(nèi)膜炎感染率改善奶牛生殖性能[14]；在酸面團中生產(chǎn)丙酸鹽，延長產(chǎn)品保質(zhì)期[15]；對乙醇具有高度耐受性，已被開發(fā)用于乙醇生物生產(chǎn)廠[16]；L. buchneri常被用作青貯飼料接種劑，可顯著提高有氧穩(wěn)定性、降低干物質(zhì)損失率[17-20]。隨著菌株身份確立且未檢測出抗生素耐藥性，對喂食動物及其消費者和外界環(huán)境都安全，已基本被食品行業(yè)接受。

L. buchneriIMAU80233是由20 株不同分離源L. buchneri經(jīng)耐酸耐膽鹽、生長特性實驗篩選而得到的1 株具有潛在益生特性的菌株。本研究對L. buchneriIMAU80233培養(yǎng)基和培養(yǎng)工藝進行優(yōu)化，實現(xiàn)菌體高密度培養(yǎng)，為規(guī)?；a(chǎn)提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

L. buchneriIMAU80233分離自四川省阿壩州諾爾蓋縣鮮牦牛奶，由內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學乳品與生物技術教育部重點實驗室乳酸菌菌種庫（LABCC）保藏，GenBank序列號HM058519。

所用試劑部分為分析純，其中高密度發(fā)酵研究部分采用工業(yè)級試劑，均由內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學乳品生物與技術教育部重點實驗室提供。

1.2 儀器與設備

5810R型臺式高速冷凍離心機 德國艾本德股份公司；EYELA WFO-700型干燥箱 東京理化器械株式會社；VS-1300L-U潔凈工作臺 蘇州安泰空氣技術有限公司；U-2000型分光光度計 株式會社日立制作社；FE20型pH計 瑞士梅特勒-托利多集團；DHP-9272型恒溫培養(yǎng)箱、HWS28型電熱恒溫水浴鍋 上海一恒科學儀器有限公司；SIM-F124制冰機 日本三洋電機株式會社；ADVANTEC SP-650型全自動干熱滅菌器 廣州綠百草科學儀器有限公司；SX-500型高壓蒸汽滅菌鍋 日本TOMY生物儀器公司；5 L液體發(fā)酵罐GUJS-5及其附屬設備鎮(zhèn)江東方電熱科技有限公司；BX50型光學顯微鏡日本奧林巴斯株式會社；KDC-6000R低速冷凍離心機安徽中科中佳科學儀器有限公司；LL-6SFPV型真空冷凍干燥機 美國Labconco公司。

1.3 方法

1.3.1 菌種活化

L. buchneriIMAU80233菌種冷凍保存于脫脂乳凍存管中（-80 ℃），每次實驗前將菌種以體積分數(shù)2%接種量接種于液體MRS培養(yǎng)基中，37 ℃厭氧培養(yǎng)48 h，活化2 代。

1.3.2 培養(yǎng)基成分篩選

采用Bioscreen C全自動生長讀值系統(tǒng)對L. buchneriIMAU80233生長最適碳氮源進行快速篩選：以不同種類碳氮源分別替代MRS培養(yǎng)基碳源，保持培養(yǎng)基其余成分及比例不變配制新的培養(yǎng)基；在上述優(yōu)化實驗的基礎上分別加入不同類別緩沖鹽體系、微量元素和促生長因子等物質(zhì)，采用Bioscreen C全自動生長讀值系統(tǒng)快速篩選促進L. buchneriIMAU80233生長的物質(zhì)。

1.3.3 Bioscreen C系統(tǒng)參數(shù)

Bioscreen C讀值系統(tǒng)是一個全自動化的儀器，該系統(tǒng)包括閱讀器（包含1 個培養(yǎng)箱和1 個測量單位）、樣品盤和軟件，能夠長時間記錄菌體密度（吸光度A）。設置培養(yǎng)溫度37 ℃、培養(yǎng)時間48 h，每2 h讀取一次菌體密度A值，A值讀取波長為600 nm，讀值前后樣品盤振蕩60 s與25 s，振蕩速度一般。每個加樣孔內(nèi)依次加入270 μL培養(yǎng)基、30 μL活化2 代菌液與50 μL無菌石蠟，每組設置3 個平行，將樣品板放入Bioscreen C培養(yǎng)箱內(nèi)37 ℃培養(yǎng)48 h，根據(jù)菌株生長情況確定最適生長物質(zhì)。

1.3.4 培養(yǎng)基主要成分響應面優(yōu)化

根據(jù)以上實驗優(yōu)化結(jié)果，對L. buchneriIMAU80233培養(yǎng)基碳源、氮源、緩沖鹽體系進行Box-Behnken試驗設計（表1），以菌體密度為響應值，確定培養(yǎng)基中主要成分的最優(yōu)配比。

表1 響應面試驗因素與水平Table 1 Coded levels for independent variables used in Box-Behnken design

1.3.5 高密度發(fā)酵條件優(yōu)化

采用5 L×3聯(lián)液體發(fā)酵罐對L. buchneriIMAU80233高密度發(fā)酵恒定pH值、氣體環(huán)境等關鍵條件進行單因素優(yōu)化。以發(fā)酵終點發(fā)酵液活菌數(shù)和菌體密度為指標；發(fā)酵過程中流加25%氨水保持培養(yǎng)基恒定pH 6.50±0.02，培養(yǎng)溫度37 ℃，攪拌速率150 r/min，罐壓0.03～0.04 MPa。

1.3.6 菌體生長特性檢測

菌體密度測定：用紫外分光光度計在600 nm波長處測定L. buchneriIMAU80233的吸光度。測定前先用蒸餾水調(diào)零紫外分光光度計，以蒸餾水為空白。

活菌數(shù)測定：L. buchneriIMAU80233發(fā)酵液用無菌磷酸鹽緩沖液進行10 倍系列梯度稀釋，至適宜梯度后取1 mL稀釋液加入培養(yǎng)皿，采用傾注法計活菌數(shù)，培養(yǎng)基為改良MRS瓊脂（以等量果糖替代葡萄糖）。培養(yǎng)皿于37 ℃厭氧48 h后統(tǒng)計結(jié)果。

pH值測定：利用pH計，每次測定前先將pH計校準。

發(fā)酵終點判定：發(fā)酵至加堿高峰期后，每隔1 h測定發(fā)酵液菌體密度A600nm，差異不顯著則終止發(fā)酵。

1.4 數(shù)據(jù)處理

響應面試驗采用Design-Expert軟件進行設計與分析，差異性分析采用SPSS 17.0，圖形繪制采用Origin 2017軟件。

生長曲線擬合與生長參數(shù)估計采用Logistic方程進行擬合：

式中：x為培養(yǎng)時間/h；y為菌體密度；y0為初始菌體密度；a為菌體密度最大值；μmax為最大比生長速率/h-1。

2 結(jié)果與分析

2.1 培養(yǎng)基成分篩選

2.1.1 碳源和氮源的篩選

碳水化合物是乳酸菌除水之外生長需求量最大的物質(zhì)；氮源在乳酸菌生長過程中起著重要的作用，不同種類的乳酸菌蛋白水解酶系存在差異，導致最適生長氮源種類不同[21]。選擇適合L. buchneriIMAU80233生長的碳氮源尤為重要，本著工業(yè)生產(chǎn)成本最低化原則，綜合本實驗室發(fā)酵乳酸菌常用到的碳氮源，篩選促L. buchneriIMAU80233生長最適碳氮源，結(jié)果見表2。

表2 L. buchneri IMAU80233在不同碳氮源培養(yǎng)基中的最大比生長速率（x ±s，n=3）Table 2 Maximum speci fic growth rates of L. buchneri IMAU80233 grown with different carbon and nitrogen sources (x± s, n= 3)

由表2可知，L. buchneriIMAU80233在以果糖為碳源的培養(yǎng)基內(nèi)最大比生長速率值最高為0.159 5 h-1，與低聚異麥芽糖實驗組0.145 1 h-1無顯著差異（P＞0.05），二者與其余各組存在顯著差異（P＜0.05）。其次，蔗糖與可溶性大豆多糖實驗組最大比生長速率分別為0.065 9 h-1和0.052 5 h-1，其中葡萄糖（MRS）實驗組最大比生長速率最低為0.005 3 h-1，與其余各組存在顯著差異（P＜0.05）。以上結(jié)果表明在以低聚果糖、水蘇糖和葡萄糖為碳源的培養(yǎng)基內(nèi)幾乎不生長，在以棉籽糖、海藻糖為碳源的培養(yǎng)基內(nèi)生長緩慢，在以果糖與低聚異麥芽糖為碳源的培養(yǎng)基內(nèi)生長最快。馮晨龍等[22]在L. parabuchneriK1培養(yǎng)基內(nèi)加入300 g/L果糖馴化得到耐高滲菌株L. parabuchneriK2，果糖利用速率提高了103%，發(fā)酵周期縮短46.4%。綜合考慮工業(yè)生產(chǎn)成本選擇果糖作為碳源進行下一步研究。

酵母粉實驗組最大比生長速率0.101 1 h-1，大豆蛋白胨實驗組最大比生長速率0.096 8 h-1，二者之間差異不顯著（P＞0.05），顯著高于其他實驗組（P＜0.05）。其次，酵母蛋白胨和魚蛋白胨實驗組最大比生長速率分別為0.071 6 h-1和0.070 5 h-1。結(jié)果表明，L. buchneriIMAU80233在以酵母粉和大豆蛋白胨為單一氮源時生長情況要明顯優(yōu)于其他實驗組。由于酵母粉和大豆蛋白胨實驗組不存在顯著性差異（P＞0.05），故對其復配進一步優(yōu)化，結(jié)果見表3。

表3 不同氮源復配比對L. buchneri IMAU80233菌體密度的影響（x ±s，n=3）Table 3 Effect of nitrogen source composition on the cell density of L. buchneri IMAU80233 (x± s, n= 3)

由表3可知，以酵母粉和大豆蛋白胨為L. buchneriIMAU80233生長氮源進行不同比例復配時，酵母粉和大豆蛋白胨以1∶2比例復配菌體密度達到最高值4.35，顯著高于其他實驗組（P＜0.05）。隨著大豆蛋白胨含量的增加，菌體密度呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢；隨著酵母粉含量的增加，菌體密度呈現(xiàn)先上升后下降趨勢。MRS實驗組菌體密度為2.84，顯著低于其他實驗組（P＜0.05）。酵母粉實驗組和大豆蛋白胨實驗組菌體密度分別為3.24與3.18，顯著低于處理組1、2、4（P＜0.05），可見復配實驗的必要性。綜上所述，選擇酵母粉與大豆蛋白胨比例為1∶2進行下一步研究。常峰等[23]在研究L. buchneri YCF10發(fā)酵條件時，同樣在培養(yǎng)基內(nèi)添加0.5%酵母粉和1%大豆蛋白胨作為最佳氮源。

2.1.2 培養(yǎng)基碳氮源總量及比例優(yōu)化

培養(yǎng)基內(nèi)碳氮源總量及比例的變化顯著影響著菌體生長[24]。以上述實驗為基礎，選取碳氮源總量40～80 g/L，碳氮比為1∶3、1∶2、1∶1、2∶1和3∶1。

圖1 碳氮總量及比例對L. buchneri IMAU80233菌體密度的影響Fig. 1 Effects of total concentration of nitrogen and carbon and carbon/nitrogen ratio on the cell density of L. buchneri IMAU80233

由圖1可知，L. buchneri IMAU80233菌體密度隨著培養(yǎng)基內(nèi)碳氮源總量增加而增加；當培養(yǎng)基內(nèi)碳氮源總量一定時隨著碳源比例的升高，菌體密度都呈現(xiàn)出先上升后下降趨勢；培養(yǎng)基不同碳氮源總量在碳氮比為2∶1時達到菌體密度最高值，故選擇碳氮總量為80 g/L，碳氮比為2∶1進行下一步研究。

2.1.3 培養(yǎng)基緩沖鹽體系優(yōu)化

乳酸菌在培養(yǎng)基內(nèi)生長過程中會產(chǎn)生乳酸等酸性物質(zhì)導致培養(yǎng)基pH值下降，抑制自身進一步增殖[25]。緩沖鹽能夠在一定程度上維持培養(yǎng)基內(nèi)pH值相對穩(wěn)定，同時能夠調(diào)節(jié)菌體細胞周圍滲透壓平衡，提高菌體生長量[26]。采用Bioscreen C讀值系統(tǒng)對pH 6.0的7 種緩沖體系進行分析，結(jié)果如圖2所示。

圖2 培養(yǎng)基中不同緩沖鹽對L. buchneri IMAU80233最大比生長速率的影響Fig. 2 Effects of different buffer salts on the maximum specific growth rate of L. buchneri IMAU80233

由圖2可知，Na2HPO4·12H2O/NaH2PO4·2H2O與MRS緩沖體系相比存在顯著性差異（P＜0.05），能夠在一定程度上促進L. buchneri IMAU80233菌體增殖；檸檬酸-檸檬酸鈉實驗組最大比生長速率顯著高于其他實驗組（P＜0.05），表明檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖體系能夠顯著提高L. buchneri IMAU80233菌體密度；其他組與MRS對照組最大比生長速率不存在顯著性差異（P＞0.05），表明其不能促進L. buchneri IMAU80233增殖。故選擇檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖體系進行下一步研究。

2.1.4 培養(yǎng)基微量元素優(yōu)化

微量元素通常作為某些活性物質(zhì)的組成成分或者酶的激活劑發(fā)揮作用[27]。采用Bioscreen C讀值系統(tǒng)對添加不同量ZnSO4·7H2O、CuSO4·5H2O、MgSO4·7H2O、FeSO4·7H2O和MnSO4·5H2O的培養(yǎng)基進行優(yōu)化。

圖3 培養(yǎng)基中不同微量元素對L. buchneri IMAU80233最大比生長速率的影響Fig. 3 Effects of different trace elements on the maximum specific growth rate of L. buchneri IMAU80233

由圖3可看出，與空白組（虛線）相比，隨著ZnSO4·7H2O添加量上升，菌體最大比生長速率呈現(xiàn)下降趨勢，不同添加量的CuSO4·5H2O與FeSO4·7H2O最大比生長速率也呈現(xiàn)出相似的趨勢，表明ZnSO4·7H2O、CuSO4·5H2O與FeSO4·7H2O對L. buchneriIMAU80233生長增殖具有一定抑制作用；不同添加量的MnSO4·5H2O對菌體最大比生長速率提高效果明顯，與空白組相比存在極顯著差異（P＜0.01）；此外MgSO4·7H2O對L. buchneriIMAU80233菌體最大比生長速率促進效果明顯，存在顯著差異（P＜0.05），因此優(yōu)化培養(yǎng)基選擇加入90 mg/L MnSO4·5H2O和600 mg/L MgSO4·7H2O。李興峰[28]的研究結(jié)論與本實驗結(jié)果相符，Mg2＋和Mn2＋對乳桿菌酶活力有促進作用，Cu2＋對乳桿菌酶活力有不同程度的抑制作用。

2.1.5 培養(yǎng)基生長因子優(yōu)化

乳酸菌屬于生長因子異養(yǎng)型微生物，在培養(yǎng)基中添加一些乳酸菌自身難以合成卻是調(diào)節(jié)生長或代謝不可缺少的物質(zhì)可促進其生長[29]。采用Bioscreen C讀值系統(tǒng)對不同種類和濃度生長因子進行篩選，由圖4可看出，添加不同種核苷酸和維生素對L. buchneriIMAU80233菌體最大比生長速率并無明顯促進效果。精氨酸實驗組對L. buchneriIMAU80233菌體最大比生長速率促進效果要優(yōu)于其他氨基酸，且與空白組相比存在顯著性差異（P＜0.05）。Liu等[30]在研究代謝途徑時發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基內(nèi)加入精氨酸和可發(fā)酵糖會促進L. buchneri菌體生長。綜和考慮工業(yè)化生產(chǎn)成本，靜態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中添加500 mg/L精氨酸，工業(yè)生產(chǎn)中不作考慮。

圖4 培養(yǎng)基中不同生長因子對L. buchneri IMAU80233最大比生長速率影響Fig. 4 Effects of different growth factors on the maximum specific growth rate of L. buchneri IMAU80233

2.1.6 培養(yǎng)基主要成分響應面優(yōu)化

采用Design-Expert軟件中Box-Behnken設計法對培養(yǎng)基主成分碳源、氮源和緩沖鹽用量進行優(yōu)化，以菌體密度（A600nm）為響應值，設計3因素3水平共17 組響應面試驗。用來評估誤差的零點試驗重復5 次，試驗設計與結(jié)果見表4。

表4 Box-Behnken試驗設計及結(jié)果Table 4 Box-Behnken design with experimental results

采用Design-Expert軟件對試驗結(jié)果進行分析，得到L. buchneriIMAU80233菌體密度與培養(yǎng)基3 類主成分生長模型為：Y=8.17＋0.10X1＋1.49X2-0.11X3＋0.055X1X2-

采用Design-Expert軟件對響應值進行顯著性回歸分析，二次項對L. buchneriIMAU80233菌體密度有顯著影響（P＜0.05），交叉項對L. buchneriI MAU8 02 33菌體密度影響有一定影響但不顯著（P＞0.05），方程模型整體極顯著（P＜0.01），失擬項不顯著（P＞0.05），方程模型的為0.926 0，為0.830 9，說明方程與試驗擬合度良好[31]。

圖5 碳源、氮源、緩沖鹽用量交互影響的響應面圖Fig. 5 Response surface plots showing the interactive effect of buffered salt, carbon and nitrogen on the cell density of L. buchneri IMAU80233

由圖5可知，隨著碳源、緩沖鹽用量增加，菌體密度呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢。菌體密度最大值出現(xiàn)在曲面上，且碳源、緩沖鹽各自對應菌體密度最大值與其并不重合，可知二者之間存在顯著性差異（P＜0.05）。隨著氮源用量增加，菌體密度先增加，后趨于平衡?；貧w分析結(jié)果表明碳源與氮源、緩沖鹽與氮源之間交互作用不顯著（P＞0.05）。

響應面預測最優(yōu)培養(yǎng)基為碳源50.78 g/L、氮源35.8 g/L、緩沖鹽21.65 g/L，菌體密度預測最大值為8.704，為驗證該方法可靠性，采用上述優(yōu)化后培養(yǎng)基對L. buchneri IMAU80233活化二代按2%接種量37 ℃厭氧培養(yǎng)24 h，菌體密度為8.853，與模型預測最優(yōu)值不存在顯著差異（P＞0.05），表明此方法結(jié)果可靠。最終優(yōu)化后靜態(tài)培養(yǎng)基成分為果糖50.78 g/L，大豆蛋白胨23.90 g/L，酵母粉11.90 g/L，檸檬酸1.59 g/L，檸檬酸鈉20.06 g/L，MnSO4·5H2O 0.09 g/L，MgSO4·7H2O 0.60 g/L，精氨酸0.50 g/L，吐溫-80 1.00 g/L。

2.2 高密度培養(yǎng)工藝優(yōu)化

2.2.1 培養(yǎng)基碳源用量優(yōu)化

L. buchneri屬于典型的異型發(fā)酵乳酸菌，在發(fā)酵過程中代謝碳源可產(chǎn)生乳酸、乙醇、乙酸、CO2等多種物質(zhì)[32]。同時考慮到2.1.2節(jié)結(jié)果顯示碳氮比在2∶1時菌體密度最高，因此高密度發(fā)酵實驗中增加果糖用量，以期達到更高活菌數(shù)，結(jié)果見圖6。

圖6 果糖用量對發(fā)酵液活菌數(shù)影響Fig. 6 Effect of fructose concentration on the viable cell count of fermentation broth

由圖6可以看出，當果糖用量為60～120 g/L時，發(fā)酵液中L. buchneri IMAU80233活菌數(shù)呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢，在果糖用量為80 g/L時活菌數(shù)達到最高。結(jié)果表明適當提高果糖用量可以提高L. buchneri IMAU80233發(fā)酵液中活菌數(shù)，果糖用量太高可能抑制L. buchneri IMAU80233生長增殖，因此選擇高密度發(fā)酵培養(yǎng)基果糖用量為80 g/L。

2.2.2 高密度培養(yǎng)條件優(yōu)化

乳酸菌生長是否良好取決于適合的培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件。其中最為首要的因素包括培養(yǎng)溫度（L. buchneri最適培養(yǎng)溫度為37 ℃[33]，此處不做優(yōu)化）、恒定pH值、氣體環(huán)境等。高密度培養(yǎng)過程中發(fā)酵液恒定pH值對菌體活菌數(shù)、離心得率、凍干菌粉后期穩(wěn)定性與溶解性和發(fā)酵用時等有著關鍵性作用。L. buchneri IMAU80233屬于兼性厭氧菌，發(fā)酵初期氣體環(huán)境對L. buchneri IMAU80233啟動起至關重要的影響。為實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)利益最大化，本研究利用5 L×3聯(lián)發(fā)酵罐對L. buchneri IMAU80233高密度發(fā)酵過程中恒定pH值和氣體環(huán)境進行優(yōu)化。

圖7 發(fā)酵恒定pH值和氣體環(huán)境對L. buchneri IMAU80233菌體密度和活菌數(shù)的影響Fig. 7 Effect of constant fermentation pH value and gas environment on the cell density and viable count of L. buchneri IMAU80233

如圖7所示，當恒定pH值為5.9時，活菌數(shù)和菌體密度顯著高于其他2 個實驗組（P＜0.05）；同一指標不同氣體環(huán)境L. buchneri IMAU80233活菌數(shù)差異顯著（P＜0.05），發(fā)酵初期通入氮氣實驗組優(yōu)于空氣實驗組。綜上所述，發(fā)酵初期選擇通入氮氣、恒定pH值5.9發(fā)酵，優(yōu)化后活菌數(shù)達3.81×109CFU/mL。

3 結(jié)論與討論

本研究以工業(yè)化生產(chǎn)為出發(fā)點，對具有潛在益生特性菌株L. buchneri IMAU80233高密度培養(yǎng)基配方和培養(yǎng)工藝進行優(yōu)化。確定高密度培養(yǎng)基為果糖80 g/L，大豆蛋白胨23.90 g/L，酵母粉11.90 g/L，檸檬酸1.59 g/L，檸檬酸鈉20.06 g/L，MnSO4·5H2O 0.09 g/L，MgSO4·7H2O 0.60 g/L，吐溫-80 1.00 g/L；確定高密度培養(yǎng)條件為：初始pH 6.5、流加25%氨水恒定pH 5.9、37 ℃恒溫至發(fā)酵20 h至發(fā)酵終點。優(yōu)化后發(fā)酵液活菌數(shù)為3.81×109CFU/mL。本研究在提高潛在益生特性L. buchneri IMAU80233發(fā)酵液活菌數(shù)的同時還大幅度縮短其發(fā)酵時間，對其工業(yè)化應用和微生態(tài)制品生產(chǎn)都將有深遠意義。

利用Bioscreen C全自動生長曲線分析儀繪制L. buchneri IMAU80233在各類生長物質(zhì)中的生長曲線，以最大比生長速率為指標實現(xiàn)最優(yōu)生長物質(zhì)快速篩選。該儀器存在一定的局限性：無法對點樣孔內(nèi)樣品進行自動稀釋，所以很難準確測定菌體密度大于2對應各點的信息，實驗過程中采取減少接種量或稀釋培養(yǎng)基的方法來延緩菌體生長，可在一定程度上規(guī)避此局限性。本研究方法優(yōu)點在于通量高，能夠一次性對幾十種不同種類生長物質(zhì)進行篩選比較[34]，且實驗周期短，數(shù)據(jù)平行，能夠在一定程度上反映菌體特性，適合應用于此類研究中。