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嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus,S.thermophilus)是世界上公认的最具经济价值的同型发酵乳酸菌之一,广泛用于乳制品的生产。嗜热链球菌胞外多糖(Exopolysaccharides,EPS)由于其具有改善乳制品的品质,并已被证实具有抗氧化、抑菌等生物活性,而具有广泛的应用前景。本研究首先采用苯酚硫酸法和3,5-二硝基水杨酸法对从本实验室前期分离获得的22株S.thermophilus CS1~CS22产EPS能力进行评价,比较不同菌株所产EPS含量的差异,从中筛选确定高产EPS的优良菌株CS5、CS6、CS9和CS18。本研究以产EPS含量较高的S.thermophilus CS6为研究对象,对该菌EPS合成条件进行优化。采用单因素实验确定传代次数、接种量、发酵温度、后熟时间和碳源(乳糖、半乳糖、果糖、葡萄糖和蔗糖)等影响因素的范围。利用Plackett-Burman设计来筛选单因素中关键因素;利用响应面的中心复合实验CCD法确定最佳培养条件如下:接种量4.34%,发酵温度44°C,脱脂乳含量10%,后熟时间24 h,后熟温度4°C,传代次数3代,乳糖含量为1.7%,并进行验证,得到EPS粗提取物的含量为343.75 mg/L,与预测值接近,且比优化前提高了11.64%。本研究通过对S.thermophilus CS6进行补充碳源(麦芽糖、甘露糖、甘露醇、木糖和核糖)和氮源(蛋白胨、大豆蛋白胨、胰蛋白胨、牛肉膏和乳清浓缩蛋白)优化实验,同时对最大影响EPS产量的碳源(麦芽糖)和氮源(大豆蛋白胨)进行梯度实验设计,得到它们的最佳浓度范围,为碳源和氮源的进一步优化做准备,最终为后续即将完成eps基因簇序列分析的全部22株S.thermophilus产EPS的培养条件优化奠定基础。本研究对22株S.thermophilus eps基因簇的测定:首先对已公布的eps基因簇进行分析、归类,并根据其5’端deoD和3’端orf14.9之间基因的保守序列设计引物(共计8对);分别以22株S.thermophilus的基因组DNA为模板,扩增eps基因簇,对PCR产物鉴定、纯化及测序,序列进行拼接,获得完整的eps基因簇序列。本研究最终得到3株S.thermophilus(CS2、CS6和CS10)完整的eps基因簇序列信息,以及其它菌株大部分eps基因簇片段的序列信息。序列分析发现,菌株CS2、CS6和CS10均与S.thermophilus ASCC 1275菌株(ID:CP006819.1)的eps基因簇具有高度同源性,含有额外的与EPS长度相关的eps2C和eps2D基因,推测有利于EPS的合成;同时含有丰富的糖基转移酶基因,负责葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、UDP-N-乙酰葡萄糖胺和UDP-呋喃半乳糖的转运,有利于形成独特单体组成的EPS。以上研究,为进一步研究eps基因簇在菌株产EPS差异中的作用奠定基础。