植物乳杆菌应用广泛,具有良好的生理特性。生物膜是由菌体和所黏附的胞外聚合物两部分组成,能增强微生物的适应性。食源性致病菌生物膜形成之后往往会加大其清除的难度,影响食品安全性,反之如果能够利用生物膜的稳定结构,应用在益生菌中可提高发酵菌种的稳定性与适应性等,具有一定的商业价值与开发前景。为探究生物膜形成后植物乳杆菌的环境耐受性、基因表达、功能特性等方面的变化,本研究以实验室从优质泡菜水中筛选鉴定的植物乳杆菌SCP53为试验菌株,该菌株具有良好的发酵特性。通过优化培养条件与营养成分,使其生物膜达到成熟状态,分别采用实时荧光定量PCR和平板计数法测定了其生物膜形成前后某些基因的表达量和对环境耐受性的变化,并将其制备成喷雾干燥菌剂。主要研究结果如下:(1)采用单因素和正交试验研究了促进植物乳杆菌SCP53生物膜形成的最适条件。结果表明,培养条件中对植物乳杆菌生物膜的形成影响较大的因素为培养温度、培养时间、环境pH值。接种量5×107CFU/mL,培养温度42℃,培养时间36h,环境pH值5.8为植物乳杆菌生物膜的最适培养条件。NaCl添加量40mg/mL,葡萄糖添加量15mg/mL,果胶添加量1.5mg/mL,全脂乳粉添加量15mg/mL可以促进植物乳杆菌生物膜的形成,形成后的生物膜A490值为4.4923,对照组A490值为0.1365。采用扫描电镜对成膜的植物乳杆菌进行观察,所形成的生物膜较之游离菌体有明显差异,具有大量的胞外聚合物包被,整个膜有孔洞,具有典型的生物膜结构。(2)研究了植物乳杆菌SCP53生物膜形成后的耐受性变化。采用平板计数对生物膜成熟前后对某些环境条件的耐受性做了测定,结果表明,植物乳杆菌SCP53生物膜成熟后对温度、酸碱度、盐度、抗氧化剂和消毒剂均有更高的耐受性。其中实验组在50～70℃下的平均耐受能力为对照组的1.39倍,在pH值2～4及pH值8～9下的平均耐受能力是对照组的1.91倍,在6%～14%NaCl处理下平均耐受能力是对照组的2.46倍,在0.03%～0.4%胆盐处理下平均耐受能力是对照组的1.66倍,在40μg/mL～200μg/mL Nisin处理下平均耐受能力是对照组的1.32倍,在0.1%～1.6%的山梨酸钾处理下平均耐受能力是对照组的1.62倍,在0.2%～1%次氯酸钠处理下的平均耐受能力是对照组的1.42倍,在0.01%～0.2%双氧水处理下平均耐受能力是对照组的1.63倍。(3)采用实时荧光定量PCR测定了植物乳杆菌应激基因、胆盐水解酶基因和群体感应相关基因在生物膜形成过程中的表达量变化。结果表明:BSH,DanK,GroEL,LuxS基因在生物膜成熟后的相对表达量分别为0.96,1.53,3.22,2.76。BSH、DanK基因表达量在生物膜成熟前后没有显著性变化,而其他两个基因表达量均显著提高。(4)利用喷雾干燥制备了成膜后的植物乳杆菌菌剂,并测定了菌剂相关性质。未成膜的菌体喷雾干燥存活率仅为1.02%,成膜后菌体喷雾干燥存活率达到50.99%。喷雾干燥前后实验组与对照组的产酸能力变化较小,在培养36h之后最终pH值均在3.4～3.5。综上,本试验得出了植物乳杆菌SCP53生物膜形成的最佳条件,发现环境因素的诱导对生物膜的形成影响较大。该株菌生物膜形成之后,某些应激基因的表达量提高,表明环境应激可诱导生物膜的形成,且成膜后菌株对加工环境中的各因素耐受性有所提升,由生物膜形成的菌株制备喷雾干燥菌剂,与游离菌株制备相比,存活率明显提高,因此在实际工业应用中具有一定意义。