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γ-氨基丁酸(aminobutyric acid,简称GABA)是一种天然存在的非蛋白质氨基酸,生物合成由谷氨酸经谷氨酸脱羧酶催化脱羧而来。γ-氨基丁酸是哺乳动物中枢神经系统中重要的抑制性神经递质,具有降血压、治疗癫病、镇静安神、增强记忆、控制哮喘、调节激素分泌、促进生殖和活化肝肾等多种生理功能,其制备和应用广受人们的关注与重视。从1979年日本学者远腾章发现红曲霉产生降压物质之后,国内外学者掀起了红曲霉研究热潮。目前,我国功能红曲霉生产还是普遍存在产量较低、生产成本偏高等问题。原因一方面是培养工艺的不足,另一方面是缺乏优良的红曲霉菌株。因此进行红曲霉的选育研究具有非常重要的现实意义。本文研究从产GABA的红曲霉菌株选育,得到一株产GABA能力较高的菌株M6-13,研究其生物学特性,通过培养基和发酵条件优化,提高GABA产量。首先,从自然界中筛选相对高产GABA的红曲霉菌株,最终在红腐乳中筛选到一株红色红曲霉菌株M6,PDA液体摇瓶发酵产量最高3.160g/L,再通过紫外诱变和化学诱变,及遗传稳定性实验,可得到一株遗传性状稳定的菌株M6-13,其GABA产量达到5.527g/L。其次,对所得菌株进行生物学特性研究。研究发现:红曲霉菌株M6-13菌丝生长温度范围为20℃—42℃,最适生长温度为35℃左右;生长pH范围很广,最适pH值为4.5—5.5;对乙醇的耐受程度为15%,当酒精度超过15%时,其孢子很难萌发生长;红曲霉菌株M6-13有较高糖化力。再次,通过对培养基组成和摇瓶培养条件进行单因素实验,如培养基碳源、氮源,培养温度、pH值、摇床振荡速度等筛选影响GABA产量的主要因素。在单因素实验的基础上,以培养温度(30℃、33℃、35℃)、初始pH(7.0、6.0、5.0)和摇床速度(90r/min、120r/min、150r/min)为三因素及其水平,GABA产量为指标,对发酵条件整体优化进行L9(33)正交试验,通过正交实验对发酵条件进行整体优化。最佳组合为培养温度35℃、初始pH5.0、摇床速度120r/min,优化发酵条件下GABA的产量提高到7.826g/L。最后,在摇瓶发酵优化的基础上,进行分批发酵初探,研究表明5.0%的接种量、100L/h通气量适合GABA积累。还对一些低成本农副产品培养基进行了研究,结果表明,使用小麦粉为主要碳源的培养基,在最优条件下进行液体发酵,其GABA产量可以达到12.470g/L。