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γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)是一种非蛋白质天然氨基酸,又称哌啶酸、氨酪酸,化学名4-氨基丁酸。GABA通常以自由态的形式存在于原核生物和真核生物中,可由谷氨酸(Glutamic acid,Glu)在谷氨酸脱羧酶(Glutamate decarboxylase,GAD)的作用下转化制得。GABA有许多重要的生理功能,如抗焦虑、降血压、增强记忆、改善睡眠等。现阶段随着对GABA生理和药理功能的不断研究和开发,已经作为一种新型的功能性因子应用于食品和药品等行业中。本论文首先从泡菜、牛奶、酸奶等发酵食品中分离筛选出1株高产GABA的乳酸菌菌株3#,野生菌发酵液中GABA含量8.006g/L。通过对其形态、生理生化和16S rDNA的序列的分析,结果显示：该菌菌落较小,呈圆形乳黄色,边缘整齐,不透明；革兰氏阳性,兼性厌氧；不产硫化氢,葡萄糖产酸不产气,石蕊牛乳实验使石蕊变红；16SrDNA序列分析结果与乳酸菌大类中粪肠球菌(Enterococcus faecalis)的同源性达99%,初步鉴定为Enterococcus faecalis。经申请得到GeneBank号为JN990826。然后,对所筛选菌株进行紫外诱变和亚硝基胍诱变,得出诱变最佳剂量。最终选育得到一株遗传稳定性较好的Enterococcus faecalisHX-3-6菌株,其发酵液中GABA产量可达到11.64g/L。转化率提高55.82%。然后采用正交试验、Plackett-Burman(PB)实验设计、Box-Behnken设计及响应面分析分别对菌株Enterococcus faecalisHX-3-6的发酵条件和发酵培养基进行了优化。优化后的发酵条件为：底物浓度30g/L、pH5.0、发酵时间72h、温度35℃。发酵培养基各组分及含量为：葡萄糖12.34g/L、柠檬酸三胺0.22g/L、MnSO4·H2O为0.10g/L、NaCl为0.22g/L胰蛋白胨为5g/L、吐温-80为0.1mL/L、K2HPO4为0.2g/L、MgSO4·7H2O为0.15g/L,在优化的培养基中,其它条件相同的情况下,Y-氨基丁酸的产量从优化前的11.006g/L增加到16.027g/L,比优化前转化率提高了45.62%。论文还对乳酸菌细胞转化法制备GABA的转化条件进行了摸索与优化,得到一组较优的条件组合：发酵2d的菌体细胞,0.05mmol/L PLP,于pH4.8、温度42℃、180r/min搅拌下反应40h,转化过程中逐步加入L-谷氨酸底物以维持体系pH,最终转化液GABA的积累浓度35.91g/L,摩尔转化率为83.99%。最后采用分子生物学手段扩增和验证了Enterococcus faecalisHX-3-6菌株的谷氨酸脱羧酶基因,并在基因序列和氨基酸序列水平上对不同乳酸菌谷氨酸脱羧酶基因进行了比较,结果发现不同乳酸菌的谷氨酸脱羧酶氨基酸序列之间具有一定的同源性,为后续实验奠定一定理论基础。