嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)作为直投式发酵剂的重要组成菌株,广泛地应用于发酵乳制品的生产。高密度培养是制备直投式发酵剂的关键技术环节之一。关于嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)营养需求及营养物质的代谢机制等基础理论研究的缺失,尤其是氨基酸的代谢模式研究的缺失,使关于营养物的筛选研究存在一定的偶然性和盲目性。要想从本质上解决这些问题,就必须从嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)高密度培养所涉及的营养物质代谢的基础理论入手。碳和氮需求模式、消耗模式与代谢规律及其与细胞内整体生理状态的联系等有关理论问题的诠释,将为嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)高密度培养过程中培养基的设计提供科学的理论指导。本论文主要是对嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus) ST7在批次培养过程中的氨基酸需求模式与消耗模式进行初步研究,目的是为后续的科学研究奠定基础。本论文利用单个氨基酸遗漏技术,研究了20种氨基酸对嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus) ST7生长的影响；利用氨基酸分析技术,研究了批次培养过程中嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus) ST7对20种氨基酸的消耗模式随生长率的变化；利用细胞破壁与氨基酸分析技术,研究了批次培养过程中嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus) ST7对氨基酸的需求模式随生长率的变化。本研究在对嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus) ST7的生长特性进行分析后,通过单个氨基酸遗漏技术,研究了20种氨基酸对嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus) ST7生长的影响。研究结果表明精氨酸、丙氨酸、丝氨酸、组氨酸、亮氨酸、缬氨酸、色氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和苏氨酸是嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus) ST7生长过程中的必需氨基酸；谷氨酰胺、甲硫氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、半胱氨酸的缺失几乎对嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus) ST7的生长无显著影响；天冬氨酸、天冬酰胺和异亮氨酸对嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus) ST7的生长有抑制作用。研究还发现支链氨基酸、脂肪烃链氨基酸对嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus) ST7的生长影响较大。嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus) ST7对氨基酸的消耗模式随生长率变化的研究结果表明,精氨酸的消耗量最大(13.75mmol gdw-1),其次是谷氨酸和谷氨酰胺的消耗量(谷氨酸12.42mmol gdw-1,谷氨酰胺12.15mmol gdw-1)。天冬氨酸、天冬酰胺、丝氨酸、丙氨酸、苏氨酸、甘氨酸、赖氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸和异亮氨酸的消耗量紧随其后(消耗量在5.25mmol gdw-1～1.2mmol gdw-1范围)。精氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺是主要的氮消耗源。由实验结果可以得出对降低氮损失起重要作用的氨基酸是精氨酸；低生长速率条件下时,消耗的精氨酸大部分会转化成其他氨基酸。嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus) ST7对氨基酸的需求模式随生长率变化的研究结果表明,在整个生长期间,精氨酸的需求量明显高于其他氨基酸(2.04mmol gdw-1);天冬氨酸、丙氨酸、甘氨酸、谷氨酸、赖氨酸、亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、酪氨酸的需求量紧随其后(需求量在1.98mmol gdw"’-0.76mmol gdw-1范围),苯丙氨酸、甲硫氨酸、组氨酸、色氨酸、半胱氨酸需求量较小(需求量小于0.58mmol gdw-1)。从氨基酸的消耗模式与需求模式分析中可以得出精氨酸是嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus) ST7生长中最重要的氨基酸。天冬氨酸和谷氨酸同样对嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus) ST7生长起着非常关键的作用。精氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、苏氨酸和半胱氨酸的消耗量明显高于生物合成需求量约3～6倍,嗜热链球菌生长过程中存在氮浪费现象。