Selection of proteolytic LAB starter cultures for acidification of soy based dairy alternatives
用于大豆基乳替代品酸化的蛋白水解型乳酸菌发酵剂的筛选
来源：LWT - Food Science and Technology 184 (2023) 115082
1. 论文摘要
本研究对从丹麦不同环境（植物、发酵食品、乳制品、动物粪便）中分离的菌株，在大豆基乳替代品（SBMA）中发酵产凝乳的能力进行了系统研究。在 30℃条件下测定了菌株在商业 SBMA 中的酸化动态，通过高效液相色谱（HPLC）分析了发酵代谢产物的生成情况，利用蛋白质组学解析了菌株对大豆蛋白的水解谱，对筛选菌株发酵的 SBMA 样品进行了流变学表征，并完成了菌株的基因组测序与分析。从初筛的 61 株菌株中，最终确定 29 株可实现 SBMA 酸化，发酵终点 pH 范围为 4.46~6.07，乳酸生成量为 1.8 mg/mL~4.3 mg/mL。其中 2 株乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）、3 株假肠膜明串珠菌（Leuconostoc pseudomesenteroides）在大豆基质中表现出显著的蛋白水解活性，研究进一步深入解析了这些菌株对大豆球蛋白 G4（UniProtKB: P02858）和 β- 伴大豆球蛋白 α 亚基（P0DO15/P0DO16）的水解模式，而这 5 株菌也是所有测试菌株中基因组内唯一携带 PrtP 蛋白酶编码序列的菌株。基于上述结果，这 5 株菌是制备大豆基酸奶样产品极具潜力的候选发酵剂。
2. 论文关键词
乳酸菌、蛋白水解活性、大豆基乳替代品、发酵、酸化、发酵剂、细胞壁丝氨酸蛋白酶 PrtP、流变学、蛋白质组学、基因组学
3. 研究目的
① 从丹麦国家食品研究所菌种保藏中心（NFICC）的天然分离乳酸菌中，筛选能在商业大豆基乳替代品（SBMA）中高效发酵、形成凝乳结构的菌株，开发适配植物基发酵产品的新型专用发酵剂；
② 系统表征候选菌株在 SBMA 中的酸化动态、碳水化合物代谢、蛋白水解能力等核心发酵特性，明确乳酸菌在大豆基质中的发酵规律；③ 结合非特异性酶切的 Label-free 蛋白质组学，解析乳酸菌对大豆主要贮藏蛋白的水解模式与分子机制；④ 通过全基因组测序，关联菌株的蛋白水解表型与基因型，挖掘植物基发酵专用菌株的关键分子标记；⑤ 表征菌株发酵 SBMA 产品的流变学特性，评估其作为大豆基酸奶类产品的工业化应用潜力；
⑥ 建立基于基因组信息的 SBMA 发酵优良菌株定向筛选方法，大幅提升植物基发酵剂的筛选效率。
4. 研究思路
① 初筛与菌种鉴定：从 NFICC 保藏的约 400 株乳酸菌中，通过 96 孔板 SBMA 发酵初筛获得 153 株可产凝乳的菌株，进一步筛选出涵盖不同物种、分离来源的 61 株目标菌株，通过 MALDI-TOF 质谱完成菌株的菌种水平鉴定；
② 酸化动态与发酵性能初筛：将 61 株菌株接种于 SBMA 中，30℃恒温发酵 48h，通过 iCinac 系统每 30min 测定一次 pH，最终筛选出 29 株无杂菌污染、可稳定酸化 SBMA 的 “清洁菌株”；通过 HPLC 定量分析发酵终点样品中乳酸、乙酸、乙醇等核心代谢产物，明确菌株的发酵代谢特征；③ 碳水化合物利用能力测定：利用芬兰 Bioscreen C 全自动生长曲线分析仪，测定 29 株清洁菌株在以葡萄糖、乳糖、蔗糖、棉子糖为单一碳源的 M17 培养基中的生长曲线，明确菌株对 SBMA 中主要可发酵糖类的利用能力；④ 蛋白水解能力的分级解析：先通过 OPA-assay 对 29 株菌株进行蛋白水解能力初筛，获得 11 株疑似蛋白水解菌株；再通过 Label-free 蛋白质组学（LC-MS/MS）分析发酵上清液，从总肽段数量、肽段长度分布、蛋白来源、靶蛋白水解位点与丰度等维度，系统解析菌株的大豆蛋白水解模式，锁定核心蛋白水解菌株；⑤ 基因型 - 表型关联的基因组学分析：对蛋白水解菌株进行全基因组测序，通过 tBLAST 比对参考 PrtP 蛋白酶序列，分析菌株中 PrtP 同源序列的存在情况、信号肽特征与系统发育关系，明确蛋白水解表型的核心基因型标记；⑥ 产品应用潜力的流变学表征：基于酸化速率与蛋白水解能力，筛选核心菌株进行 8h SBMA 发酵，通过流变仪测定发酵产物的屈服应力、粘弹性、表观粘度等关键参数，与市售乳制品、大豆基酸奶及化学酸化样品对比，评估产品的质构特性与应用潜力；
⑦ 多维度数据整合与候选菌株确定：整合酸化性能、代谢特征、蛋白水解能力、基因型、流变学特性等多维度数据，最终筛选出最具应用潜力的 SBMA 发酵候选菌株，总结菌株性能与基因组特征的关联规律。
5. 研究亮点
① 建立了 “酸化性能 - 碳水化合物代谢 - 蛋白水解表型 - 基因组特征 - 流变学特性” 的多维度植物基发酵剂筛选体系，突破了传统乳制品乳酸菌在植物基基质中发酵性能差的瓶颈，筛选出的菌株可在 30℃低温下实现高效发酵，显著降低工业化生产的能耗；
② 首次在假肠膜明串珠菌中发现了功能性 PrtP 胞外蛋白酶编码基因，证实 PrtP 的存在是乳酸菌在 SBMA 中具备高效大豆蛋白水解能力的核心基因型特征，为植物基发酵剂的基因组定向筛选提供了关键分子靶点；③ 结合非特异性酶切的 Label-free 蛋白质组学，首次系统解析了乳酸菌对大豆主要贮藏蛋白（大豆球蛋白 G4、β- 伴大豆球蛋白 α 亚基）的水解位点、肽段释放模式与底物偏好性，填补了乳酸菌在大豆基质中蛋白水解机制的研究空白；④ 明确了乳酸菌的蛋白水解能力与 SBMA 发酵产物的凝胶强度、流变学特性直接相关，揭示了胞外蛋白酶水解在植物基发酵产品质构形成中的关键作用，为大豆基发酵产品的质构精准调控提供了理论依据；⑤ 从丹麦本土天然分离菌株中，筛选出 5 株兼具快速酸化、高效大豆蛋白水解、低产不良风味物质特性的核心候选菌株，部分菌株可利用棉子糖，兼具降低 SBMA 中胀气因子的潜力，具备极高的工业化应用价值；
⑥ 证实了乳酸菌在 SBMA 中的发酵性能、蛋白水解能力可通过基因组特征进行有效预测，为植物基发酵专用乳酸菌的高效筛选提供了全新的基因组学路径。
6. 可延伸的研究方向
① 核心候选菌株的感官评价与货架期研究：对 5 株核心菌株发酵的 SBMA 产品进行系统的感官评价，分析贮藏过程中酸度、质构、风味物质、活菌数的动态变化，优化发酵工艺与产品配方；
② 复合发酵剂的开发与协同效应研究：将高蛋白水解能力的核心菌株与非蛋白水解菌株、益生菌进行复配，探究菌株间的协同发酵效应，优化产品的风味、质构与营养特性；③ PrtP 蛋白酶的功能验证与酶学特性研究：异源表达候选菌株中的 PrtP 蛋白酶，验证其对大豆蛋白的水解活性，解析其酶学特性、底物特异性与催化机制，为植物蛋白定向水解提供新型工具酶；④ 菌株应用场景的拓展研究：评估核心候选菌株在燕麦、坚果、谷物等其他植物基乳替代品中的发酵性能，拓展菌株的工业化应用场景；⑤ 发酵产品的营养与健康功能评价：分析发酵后 SBMA 中生物活性肽、抗营养因子的变化，评估产品的消化吸收特性、抗过敏活性及肠道健康调节功能，挖掘产品的健康附加值；⑥ 植物基发酵剂定向筛选平台构建：基于本研究发现的 PrtP 等关键基因型标记，构建植物基发酵专用乳酸菌的基因组筛选模型，大幅提升新型发酵剂的筛选效率；
⑦ 工业化放大与生产工艺优化：开展中试规模的发酵实验，优化发酵温度、接种量、后熟工艺等工业化生产参数，验证菌株的规模化生产稳定性。
7. 测量的数据、对应图表及研究意义
① SBMA 发酵的酸化动态数据
数据内容：61 株候选菌株在 SBMA 中 30℃发酵 48h 的 pH 变化曲线，29 株清洁菌株的 6h 发酵 pH、终点 pH，5 株核心候选菌株的酸化动态曲线。
数据来源：Fig. 2 Acidification dynamic upon time in SBMA for Ln. pseudomesenteroides (NFICC96, NFICC227, NFICC322) and L. lactis (NFICC1534, NFICC1546) strains.；Table 1 Results of the acidification of SBMA by the clean fermenting strains, as well as OPA-values and concentrations of lactic acid, acetic acid, and ethanol in the supernatant of fermented SBMA, averages of two values.；Table ST1 Summary of acidification dynamics for all strains。
研究意义：明确了不同乳酸菌在 SBMA 中的酸化能力与速率，从 61 株初筛菌株中锁定 29 株可稳定酸化 SBMA 的清洁菌株，筛选出 14 株 6h 内可将 SBMA pH 降至 5.5 以下的快速酸化菌株，为发酵剂初筛提供了核心指标，同时证实了乳酸菌在 SBMA 中的酸化能力具有显著的菌株特异性。
② 菌株单一碳源利用的生长曲线数据
数据内容：29 株清洁菌株在以葡萄糖、乳糖、蔗糖、棉子糖为单一碳源的 M17 培养基中的全周期生长曲线，以及菌株对各碳源的利用能力判定结果。
数据来源：Table ST2 Results of sugar utilisation assay for the clean strains；论文 2.3 章节 Bioscreen C 测定的生长数据。
研究意义：明确了所有可酸化 SBMA 的菌株均可利用蔗糖（SBMA 中的主要可发酵糖），10 株菌可利用棉子糖，揭示了菌株在 SBMA 中的碳水化合物代谢谱，解释了不同菌株的发酵性能差异，同时筛选出可降解棉子糖的菌株，为降低 SBMA 中胀气因子、提升产品营养特性提供了候选菌株。
③ SBMA 发酵产物的代谢物定量数据
数据内容：29 株清洁菌株发酵 SBMA 终点的乳酸、乙酸、乙醇浓度；流变学实验样品中棉子糖、蔗糖、葡萄糖、半乳糖、果糖、乳酸、乙酸的定量结果。
数据来源：Table 1 Results of the acidification of SBMA by the clean fermenting strains...；Table 2 Concentration of sugars, lactic acid and acetic acid in the samples tested for rheology, as determined by HPLC.。
研究意义：明确了不同菌株发酵 SBMA 的代谢产物谱，乳酸浓度范围 1.8~4.3mg/mL，证实了菌株发酵类型的差异；明确了菌株对 SBMA 中糖类的利用偏好（优先利用蔗糖），揭示了明串珠菌对蔗糖、棉子糖的代谢规律；同时为产品的风味调控提供了数据支撑，筛选出低产乙酸、乙醇的优质菌株。
④ 菌株蛋白水解能力的初筛数据
数据内容：29 株清洁菌株发酵 SBMA 上清液的 OPA-assay 吸光度值，11 株 OPA 值大于 0 的疑似蛋白水解菌株筛选结果。
数据来源：Table 1 Results of the acidification of SBMA by the clean fermenting strains...。
研究意义：快速初筛出具备蛋白水解潜力的菌株，缩小了蛋白质组学分析的范围，证实了乳酸菌在 SBMA 中的蛋白水解能力具有显著的菌株特异性，为后续蛋白水解机制研究锁定了目标菌株。
⑤ 大豆蛋白水解的蛋白质组学数据
数据内容：11 株疑似蛋白水解菌株发酵 SBMA 上清液中总独特肽段数量、肽段长度分布、SBMA 的蛋白组成、肽段的蛋白来源、大豆球蛋白 G4（P02858）和 β- 伴大豆球蛋白 α 亚基（P0DO15/P0DO16）的肽段位置与丰度分布。
数据来源：Fig. 3 Sum of razor + unique peptides for each supernatant of fermented SBMA.；Fig. 4 Distribution of peptide length for unfermented SBMA and for fermented soy based milk alternative with monoculture strains of L. lactis strains NFICC1534 and NFICC1546 and Ln. pseudomesenteroides NFICC96, NFICC227, NFICC322.；Fig. 5 Distribution of peptide length for unfermented SBMA and for fermented soy based milk alternative with Ln. mesenteroides NFICC256, L. lactis ssp. cremoris NFICC761, Ln. lactis NFICC83 and Ln. citreum NFICC28, respectively.；Fig. 6 Relative amount of protein found in SBMA (UniProtKB accession numbers: P04776: Glycinin G1; P0DO16: β-conglycinin α-subunit 1; P04405: Glycinin G2; P02858: Glycinin G4; P11827: β-conglycinin α-subunit; F7J077: β -conglycinin a-subunit 2; A0AOR0GMV1: Glycinin G1; P01070: Trypsin inhibitor A; I1L860: sucrose binding protein-like; P11828: Glycinin G3; P09186: Seed linoleate 9S-lipoxygenase-3; P05046: Lectin).；Fig. 7 Source of peptides for unfermented SBMA (negative control) and for strains NFICC256 Ln. mesenteroides, NFICC761: L. lactis ssp. cremoris, NFICC83: Ln. lactis, NFICC28: Ln. citreum, which present little difference with unfermented SBMA and are therefore considered non-proteolytic, and NFICC96, NFICC227, NFICC322: Ln. pseudomesenteroides and NFICC1534, NFICC1546: L. lactis, which are clearly proteolytic strains due to the difference with unfermented SMBA.；Fig. 8 Position and abundance of peptides released from Glycinin G4 (P02858) in: (a) unfermented SBMA and SBMA fermented with (b) L. lactis spp. cremoris NFICC761, (c) Ln. pseudomesenteroides NFICC227 and (d) L. lactis NFICC1534 .；Fig. 9 Position and abundance of peptides released from β -conglycinin α subunit (P0DO15/P0DO16) in: (a) unfermented SBMA and SBMA fermented with (b) L. lactis spp. cremoris NFICC761, (c) Ln. pseudomesenteroides NFICC227 and (d) L. lactis NFICC1534.；Table ST3 List of all proteins detected in the analysis of fermented samples。
研究意义：定量解析了不同菌株的大豆蛋白水解活性，明确了 2 株乳酸乳球菌、3 株假肠膜明串珠菌为核心蛋白水解菌株；揭示了 SBMA 的主要蛋白组成，以及蛋白水解菌株对大豆球蛋白 G4、β- 伴大豆球蛋白 α 亚基的特异性水解模式；填补了乳酸菌在大豆基质中蛋白水解机制的研究空白，为植物基发酵产品的蛋白水解调控提供了理论依据。
⑥ 蛋白酶基因的基因组学分析数据
数据内容：蛋白水解菌株全基因组中 PrtP 同源序列的 tBLAST 比对结果、PrtP 蛋白的信号肽预测结果、PrtP 同源序列的系统发育树。
数据来源：Fig. 10 Phologenetic tree of PrtP homologue protein sequences found in the proteolytic strains: Ln. pseudomesenteroides NFICC96, NFICC227, NFICC322 and L. lactis NFICC1534 and NFICC1546, with the reference PrtP sequence of strain SK11.。
研究意义：证实了 5 株核心蛋白水解菌株是所有测试菌株中唯一在基因组中携带 PrtP 胞外蛋白酶编码序列的菌株，明确了 PrtP 的存在与菌株的大豆蛋白水解表型直接相关；揭示了假肠膜明串珠菌中 PrtP 的序列多样性与系统发育关系，为植物基发酵剂的基因组定向筛选提供了关键的分子标记。
⑦ 发酵产品的流变学特性数据
数据内容：核心菌株发酵 SBMA 产品的最终 pH、屈服应力、频率扫描的结构强度参数 a 和 b、复合模量 G*、阻尼因子 tanδ、剪切速率 25s⁻¹ 下的表观粘度，与市售乳制品、大豆基酸奶、化学酸化样品的对比结果。
数据来源：Table 3 Final pH, yield stress, structure strength a and type of structure b complex modulus and damping factor, apparent viscosity at shear rate 25 s − 1 [cP] of the samples tested for texture, at 4 ◦C.。
研究意义：明确了蛋白水解能力与发酵产品凝胶强度、流变学特性的正相关关系；证实了筛选的核心菌株可在 SBMA 中形成典型的凝胶结构，其流变学特性可匹配甚至优于市售商业产品；为大豆基发酵酸奶产品的质构调控与品质优化提供了关键数据支撑，验证了候选菌株的工业化应用潜力。
8. 核心研究结论
① 本研究从 61 株初筛乳酸菌中，筛选出 29 株可在商业 SBMA 中稳定生长、无杂菌污染的酸化菌株，其发酵终点 pH 范围为 4.46~6.07，乳酸产量 1.8~4.3mg/mL，其中 14 株可在 6h 内将 SBMA 酸化至 pH5.5 以下，具备工业化快速发酵的潜力。
② 所有可酸化 SBMA 的菌株均可利用蔗糖（SBMA 中的主要可发酵糖），10 株菌株可利用棉子糖，菌株对糖类的利用能力具有显著的菌株特异性；明串珠菌属菌株可代谢蔗糖和棉子糖，具备降低 SBMA 中胀气因子的潜力。③ 2 株乳酸乳球菌（NFICC1534、NFICC1546）和 3 株假肠膜明串珠菌（NFICC96、NFICC227、NFICC322）在 SBMA 中表现出显著的大豆蛋白水解活性，可特异性水解大豆主要贮藏蛋白 —— 大豆球蛋白 G4 和 β- 伴大豆球蛋白 α 亚基，释放大量小分子肽段，是本研究筛选出的核心优质菌株。④ 基因组学分析证实，上述 5 株核心蛋白水解菌株是所有测试菌株中唯一在基因组中携带胞外丝氨酸蛋白酶 PrtP 编码序列的菌株，且大部分 PrtP 序列具备分泌型信号肽，证实 PrtP 是乳酸菌在 SBMA 中实现大豆蛋白高效水解的核心功能基因，可作为植物基发酵剂筛选的关键基因组标记。⑤ 流变学分析表明，乳酸菌的蛋白水解能力与 SBMA 发酵产物的凝胶强度、结构稳定性直接相关，5 株核心蛋白水解菌株发酵的 SBMA 可形成典型的凝胶结构，其流变学特性可匹配市售商业酸奶产品，具备制备大豆基酸奶类产品的应用潜力。⑥ 筛选出的 5 株核心菌株可在 30℃低温下实现 SBMA 的高效酸化与蛋白水解，相较于传统乳制品发酵剂 42℃的发酵温度，可显著降低工业化生产的能耗；同时菌株低产乙酸，部分菌株可利用棉子糖，兼具良好的发酵性能与产品品质优化潜力。
⑦ 乳酸菌在 SBMA 中的发酵性能、蛋白水解能力可通过基因组特征进行有效预测，基于关键功能基因（如 PrtP）的基因组筛选方法，可大幅提升植物基发酵专用乳酸菌的筛选效率，为新型植物基发酵产品的开发提供了高效的技术路径。
9. 芬兰 Bioscreen 仪器测量的微生物生长曲线数据的研究意义
本研究中，芬兰 Bioscreen C 全自动微生物生长曲线分析仪是菌株碳水化合物利用能力表型分析的核心工具，其测定的微生物生长曲线数据，是解析乳酸菌在 SBMA 中发酵性能的关键基础，具体研究意义体现在以下 8 个核心维度：
① 实现了菌株对 SBMA 中特征糖类利用能力的高通量、平行化精准测定
SBMA 中的主要可发酵糖类为蔗糖、棉子糖，还有少量葡萄糖，而传统乳制品发酵的主要碳源是乳糖，二者的碳源组成差异是传统乳酸菌在 SBMA 中发酵性能差的核心原因之一。本研究利用 Bioscreen C 的 100 孔板高通量检测能力，在完全一致的培养条件（30℃、每 15min 检测一次 OD600，连续 24h）下，平行测定了 29 株目标菌株在葡萄糖、乳糖、蔗糖、棉子糖 4 种单一碳源培养基中的生长曲线，每个条件设置 3 个生物学重复，一次性完成了数百组生长实验的平行检测。相较于传统的摇瓶培养 + 分光光度计终点法，该仪器完全消除了不同批次、不同培养环境带来的系统误差，精准量化了不同菌株对 SBMA 中特征糖类的利用能力，明确了所有可酸化 SBMA 的菌株均可利用蔗糖，解释了菌株在 SBMA 中的生长与酸化性能差异，为发酵剂的筛选提供了核心的碳源代谢表型数据。
② 明确了菌株的碳源利用谱与 SBMA 发酵性能的关联规律
通过 Bioscreen C 测定的全周期生长曲线，可提取迟滞期时长、对数期生长速率、最大生物量、生长效率等多个定量动力学参数，而非单一的终点 OD 值。基于这些参数，本研究明确了 “菌株对蔗糖的利用能力是其在 SBMA 中实现高效酸化的核心前提”，所有 29 株可酸化 SBMA 的菌株，均在蔗糖为单一碳源的培养基中表现出良好的生长性能；同时发现，菌株对棉子糖的利用能力，并未给其在 SBMA 中的酸化性能带来显著优势，乳酸乳球菌 NFICC1534、NFICC1546 虽无法利用棉子糖，但仍是酸化性能最优的菌株。这些发现揭示了 SBMA 中乳酸菌发酵的核心碳源代谢规律，为植物基发酵剂的碳源代谢特性筛选提供了明确的标准。
③ 实现了低丰度碳源、弱生长表型的精准捕捉，避免了优良菌株的漏筛
Bioscreen C 具备极高的光学检测灵敏度，可精准捕捉菌株在单一碳源下的微弱生长差异，这些差异往往无法通过传统的人工终点检测方法识别。本研究中，通过该仪器的连续动态检测，精准识别了 10 株可利用棉子糖的菌株，其中包括 3 株假肠膜明串珠菌、4 株乳杆菌、2 株肠膜明串珠菌和 1 株戊糖片球菌。这些菌株可利用 SBMA 中人体无法消化的棉子糖，不仅能提升菌株在 SBMA 中的生长稳定性，还可降低产品中的胀气因子含量，提升产品的营养特性与食用体验。若采用传统的检测方法，这些弱生长表型的菌株极易被漏筛，而 Bioscreen C 的高灵敏度检测，为多功能发酵剂的筛选提供了技术保障。
④ 为菌株发酵代谢特性的解析提供了定量的生长动力学支撑
Bioscreen C 测定的生长曲线，为菌株的碳水化合物代谢特性解析提供了直接的表型证据。本研究中，结合生长曲线数据与 HPLC 的糖代谢定量数据，明确了明串珠菌属菌株对蔗糖、棉子糖的代谢偏好，以及植物乳杆菌对多种糖类的广谱利用能力；同时，生长动力学参数也解释了不同菌株的酸化速率差异 —— 在蔗糖培养基中生长速率更快的菌株，在 SBMA 中的酸化速率也显著更高。生长曲线数据与代谢产物数据形成了完整的证据链，让菌株的发酵性能解析从定性描述提升到了定量化机制解析的层面。
⑤ 确保了菌株生长表型数据的统计学可靠性与可重复性
本研究中，所有 Bioscreen C 的生长实验均设置了 3 个生物学重复，仪器可在恒温、无人工干扰的条件下，完成全周期的自动检测，完全避免了人工取样、检测过程中的操作误差与环境波动。相较于传统的人工检测方法，该仪器获得的生长曲线数据具有更高的重复性与统计学可靠性，确保了不同菌株之间的生长性能差异均来自于菌株本身的碳源利用能力，而非实验操作误差，为研究结论的严谨性提供了核心的实验数据支撑。
⑥ 为菌株的工业化发酵工艺优化提供了基础的生长特性数据
Bioscreen C 测定的菌株生长动力学参数，包括最适生长温度、迟滞期、对数生长期、稳定期等，是工业化发酵工艺优化的核心基础数据。本研究中，所有生长曲线均在 30℃下测定，与菌株的 SBMA 发酵温度完全一致，获得的生长速率、代时等参数，可直接用于工业化发酵过程中接种量、发酵周期的优化设计；同时，菌株对不同糖类的利用速率数据，也为 SBMA 产品的配方优化（如碳源补充）提供了直接的实验依据，大幅缩短了菌株从实验室筛选到工业化应用的工艺开发周期。
⑦ 验证了菌株在无蛋白水解补充条件下的基础生长能力
本研究中用于生长曲线测定的 M17 基础培养基，仅提供单一糖类作为碳源，蛋白胨、酵母膏等氮源为基础小分子氮源，无法为菌株提供大分子植物蛋白的水解产物。通过 Bioscreen C 测定的生长曲线，可验证菌株在不依赖大豆蛋白水解的情况下，利用基础氮源和单一碳源的基础生长能力，区分了 “菌株的基础生长缺陷” 与 “菌株在 SBMA 中因无法水解大豆蛋白导致的生长不良”，为后续蛋白水解能力的研究排除了基础生长能力的干扰，确保了蛋白水解表型分析的准确性。
⑧ 为复合发酵剂的复配设计提供了碳源代谢互补性的筛选依据
通过 Bioscreen C 获得的菌株碳源利用谱数据，可快速筛选出碳源代谢特性互补的菌株，为复合发酵剂的复配设计提供了核心依据。例如，可将高效利用蔗糖、具备强蛋白水解能力的核心菌株，与可利用棉子糖、低产不良风味物质的菌株进行复配，实现菌株间的协同发酵，同时优化产品的风味、质构与营养特性。这一数据支撑，为后续复合发酵剂的开发与协同效应研究奠定了坚实的表型基础。