德氏乳杆菌保加利亚亚种（Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus）是最具经济价值的同型发酵乳酸菌菌种之一,具有良好的发酵性能和益生功能,被广泛应用于乳制品的发酵生产工业中。胞外多糖是乳酸菌在发酵过程合成的重要功能性代谢产物,具有抗氧化、抗肿瘤、抗病毒等多种益生功效。因此挖掘德氏乳杆菌保加利亚亚种优良菌株,明确其胞外多糖合成机制,对该菌种的广泛应用具有重要意义。本研究对实验室前期分离筛选得到的德氏乳杆菌保加利亚亚种优良菌株LDB-C1,采用Illumina Hiseq结合Pacbio法测序技术测定了该菌株的全基因组序列。本研究对该菌株的CRISPR-Cas系统、抗生素耐药性基因、潜在毒力因子、可移动元件和细菌素生物合成基因等五个方面进行了全面深入分析。比较了该菌株与NCBI数据库中现已公布的11株L.bulgaricus菌株在基因组序列上分布的差异。结果表明,LDB-C1中CRISPR-Cas系统类型为CRISPR 2;该菌株CRISPR-Cas系统中间隔子数量明显高于其他菌株,因此推测该菌株具有良好的抗噬菌体和质粒侵染性能。同时,全基因组序列比对分析,发现LDB-C1基因组中不含有原噬菌体相关基因,即其自身不具备成为潜在噬菌体宿主的威胁性。LDB-C1的耐药性基因不存在于可移动元件上,且可移动元件均与来源于L.bulgaricus的基因高度同源。LDB-C1中与潜在毒力因子相关的基因,与基础代谢相关,而不直接编码产生毒性物质。综上所述,LDB-C1具有良好的稳定性。eps基因簇负责胞外多糖的生物合成。为明确该菌种中eps基因簇分布情况,本研究对现已公布的L.bulgaricus中eps基因簇序列进行了分析。结果发现,通常该菌种中存在两个eps基因簇,即eps1和eps2。前者5’端上游基因为hflx,整体由调控基因、链长控制基因、糖基转移酶相关基因及EPS输出调控基因组成;后者基因序列更为保守,构成单元与eps1相似,但缺少链长控制基因。LDB-C1也含有两个eps基因簇。生物信息学表明,该菌株具有合成EPS的能力。碳水化合物是EPS合成的前体物质,对EPS的生物合成以及EPS的结构具有重要影响。本研究评价了LDB-C1菌株对19种碳源的利用能力,并选取了果糖、半乳糖、葡萄糖、低聚果糖、菊粉作为后续EPS合成的发酵碳源。结果表明,在所有供试的条件下,添加了2%菊粉的脱脂乳培养基中,菌株EPS产量最高,可达到1.71±0.56 g/L。为进一步明确菊粉对EPS合成的影响,后续实验以菊粉为外加碳源,大量提取EPS。对EPS单糖组成和抗氧化性进行分析。结果表明,2%菊粉+脱脂乳培养基中菌株所产EPS抗氧化性高于脱脂乳对照组。且添加菊粉后,EPS的单糖组成也发生了明显变化。本研究根据LDB-C1基因组中EPS合成相关基因簇（eps1和eps2）、糖代谢调控基因ccp A及双组分调控系统基因hpk/rr设计引物,利用RT-q PCR法对该菌株在不同发酵条件下基因表达情况进行分析。根据不同培养基条件下EPS单糖组成差异,推测LDB-C1的eps基因簇主要负责调控EPS中半乳糖基与葡萄糖基的运输,并调控二者比例。在LDB-C1的两个eps基因簇中,推测eps1对EPS的合成起主导作用,其负责调控EPS输出的基因eps1N的功能被eps1K所替代。而双组分调控系统也可通过调控菌株活性间接对EPS的合成水平产生影响。