1. 研究目的与意义
乳酸，又名α-羟基丙酸，是一种天然存在的有机酸，被公认为世界三大有机酸之一，具有两种同分异构体即L-乳酸和D-乳酸。D-乳酸未来最大的市场是被用于聚乳酸的生产。聚乳酸具有良好的生物可降解性和优异的力学性能，被视为传统塑料的替代品之一。研究表明德氏乳杆菌保加利亚亚种可利用葡萄糖发酵生产D-乳酸。产物D-乳酸光学纯度高，发酵过程控制简单。同时保加利亚乳杆菌作为食用安全菌株可以与嗜热链球菌等制成混合发酵剂，发酵鲜牛奶等原料制作酸奶。保加利亚乳杆菌属于益生菌，对动物和人体有较多有益作用，假如发酵结束后收集菌体重新加以利用，将很大程度上提高保加利亚乳杆菌发酵生产D-乳酸的经济性。对保加利亚乳杆菌菌体重复利用生产的研究，可以降低生产成本，优化工艺路线，具有较大实用价值。
2. 国内外研究现状分析
S.BenthinJ等利用保加利亚乳杆菌Lb-12发酵乳糖生产光学纯的D-乳酸，并且进行了产物的提取和精制。发酵培养基中含有100g/L乳糖，D-乳酸得率为72%，通过D-乳酸镁重结晶和丁醇抽提去除大部分含氮和含磷物质后，D-乳酸纯度达到99%以上；李艾黎等以德氏乳杆菌保加利亚亚种KLDS1.9201为研究对象，通过比较不同阶段的生长速率和产酸速率，分析乳清培养基中添加不同质量浓度酵母粉对该菌株分批发酵动力学参数的影响。结果表明，KLDS1.9201增殖速率与产酸速率呈正相关，添加10g/L酵母粉后最高生长速率达到1.28g/Lh-1，但酵母粉添加量超过20g/L对菌体生长有抑制作用；MostafaGhasemi等以乳清为原料发酵生产乳酸。该乳清中乳糖含量为50g/L，采用保加利亚乳杆菌分批发酵。研究选择5种组分相同但组分之间比例不同的培养基，菌种发酵产酸的效果。结果表明，当培养基中乳清含量占80%(剩余20%为其它营养物的水溶液)，乳酸产量最高为20.8g/L，生产效率为0.304g/Lh-1。
3. 研究的基本内容与计划
1.建立实验必须的分析方法：乳酸、葡萄糖的hplc测定；
2.微生物培养方法的掌握：学习无菌操作技术，培养基的配制，掌握保加利亚乳杆菌培养的方法。
3.以葡萄糖为底物发酵生产d-乳酸，以80g/l葡萄糖为底物，发酵生产d-乳酸
4. 研究创新点
菌种是乳酸发酵的主体和基本要素。菌株的重复利用是降低乳酸生产成本的关键措施之一，通过菌种改良，可以使发酵过程达到经济、有效的生产目的。
MostafaGhasemi等以乳清为原料发酵生产乳酸。该乳清中乳糖含量为50g/L，采用保加利亚乳杆菌分批发酵。研究选择5种组分相同但组分之间比例不同的培养基，菌种发酵产酸的效果。
结果表明，当培养基中乳清含量占80%(剩余20%为其它营养物的水溶液)，乳酸产量最高为20.8g/L，生产效率为0.304g/Lh-1。TakashiMimitsuka等以基因工程改进型Saccharomycescerevisiae为发酵菌株，在膜集成反应器上连续发酵生产D-乳酸，碳源转化率由分批发酵时的39.01.7%提高至74.62.3%，生产效率相比之下也提高了11倍。即保加利亚乳杆菌发酵制乳酸的重复利用时，菌株的乳酸得率提高，比原始菌能制取更多的D-型乳酸，且更节约成本。
