随着发酵剂产业规模的不断扩张,提高发酵剂的菌体密度和活性已成为相关领域带来可观经济效益的关键。本研究以一株具有优良发酵特性的德氏乳杆菌保加利亚亚种QH38-1(Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus QH38-1)作为研究对象,采用单因素、复配、正交试验和响应面设计对其最适培养基和静态培养条件进行优化。同时,从德氏乳杆菌保加利亚亚种和嗜热链球菌共生关系的角度出发,探索在两者共培养时对德氏乳杆菌保加利亚亚种生长具有促进作用的嗜热链球菌代谢产物,并通过外源添加的方式实现单菌的高密度发酵。本研究得出的主要结论如下:(1)经过对碳源、氮源、碳氮总量和比例、缓冲体系、微量元素以及生长因子等培养基成分和用量的筛选优化,得到了德氏乳杆菌保加利亚亚种QH38-1的最佳培养基配方:蔗糖14.81 g/L,鱼蛋白胨46.07 g/L,柠檬酸三铵/乙酸钠/K_2HPO_4缓冲体系9.23 g/L,Mg SO_4·7H_2O 0.25 g/L、Mn SO_4·5H_2O 0.05 g/L、Zn SO_4·7H_2O 0.25 g/L、Vc 0.5 g/L。使用优化后的培养基,活菌数能达到(1.49±0.30)×10~9 CFU/m L,比使用MRS培养基(8.80±0.22)×10~8 Bemcentinib配制CFU/m L提高了1.69倍,缓冲容量较MRS培养基提高了1.82倍。此外,该优化后的培养基以蔗糖和鱼蛋白胨充当碳、氮源,有效降低了发酵培养基的成本。(2)在德氏乳杆菌保加利亚亚种QH38-1最优培养配方基础上,对静态发酵温度、发酵初始p H、接种量等静态培养条件进行优化,得到最佳静态培medical costs养条件为:培养温度为37℃、初始p H为6.50、接种量为5%,培养至对数末期,活菌数可达(1.67±0.15)×10~9 CFU/m L,较优化前(9.82±0.32)×10~8 CFU/m L提高了1.70倍。这些结果表明,通过优化静态培养条件,可以显著提高德氏乳杆菌保加利亚亚种QH38-1的活菌数。(3)在德氏乳杆菌保加利亚亚种QH38-1最优培养配方和静态发酵条件基础上,选定对德氏乳杆菌保加利亚亚种QH38-1具有明显促进作用的丙酮酸、谷胱甘肽和叶酸作为外源添加物,通过响应面得到各组分最佳比例为:丙酮酸656.85 mg/L,谷胱甘肽765.01 mg/L,叶酸76.62 mg/L,采用一次性补料方式添加到发酵基质中。发酵参数设定为:接种量5%,初始p H 6.50,培养温度37℃,转速200 rpm/min,中和剂为25%氨水,恒控p H 5.90,氮气保压(0.025 MPa)。以优化的培养基和培养条件进行高密度发酵,发酵8 h后终止发酵,结果表明:优化培养基加补料的试验组发酵液的活菌数可达到(8.32±0.17)×10~9 CFU/m L,与优化培养基不加补料的试验组相比,活菌数提高了2.30倍;与MRS普通培养基不加补料对照组相比,对数生长期延长了1 h,活菌数提高了4.28倍,关键代谢酶磷酸果糖激酶活性增强了1.89倍。德氏乳杆菌保加利亚亚种QH38-1的最佳培养基配方和静态培养条件已经确定,同时添加丙酮酸、谷胱甘肽和叶酸等外源添加物,能够显著提高发酵液活菌数和关键酶RP56976说明书活性。这些结果为该菌株的大规模生产提供了重要的指导意义,并为研究类似菌株的培养条件优化提供了参考。未来,可以进一步研究并优化该菌株在不同培养条件下的生长、产酸能力和代谢特征等,以满足工业生产和应用的需求。