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γ-氨基丁酸（GABA）是一种非蛋白质组成的天然氨基酸,有很好的降低血压,镇静安神,抗焦虑,促进精子受精,改善肝肾功能等生理功能。GABA是由谷氨酸脱羧酶（GAD）催化L-谷氨酸（L-Glu）并脱羧合成而来。部分乳酸菌菌株具有转化L-谷氨酸生成GABA的能力。本文筛选获得了2株高产GABA的乳杆菌菌株（P和Ind-3）,基于细胞形态、菌株的生理生化特征以及16S rRNA测序数据证实这2株乳杆菌为戊糖乳杆菌,在此基础上,从产GABA戊糖乳杆菌代谢L-Glu生成GABA的条件、谷氨酸脱羧酶（GAD）的分离纯化和酶学性质以及产GABA菌株在发酵乳中的应用等方面进行研究,旨在利用高产GABA乳酸菌菌株来提高乳制品中的GABA含量,以此提高乳制品的功能性。主要结果如下:1、建立了γ-氨基丁酸（GABA）的液相色谱、改良纸层析法和Berthelot比色法三种检测方法的定性和定量分析程序。①液相色谱条件是:采用邻苯二甲醛为衍生试剂,色谱柱为反相C18柱（250mm×4.6mm,5μm）;流动相:0.1mol/L磷酸二氢钾缓冲液（pH=6.0）∶四氢呋喃∶甲醇=52∶2∶46;检测条件:紫外338nm。②改良纸层析条件是:展开剂配方为:正丁醇:冰乙酸:水=4∶2∶1（含0.4g/L茚三酮）;30℃展开3.5h,风干后90℃烘干10min,将对应斑点剪下用洗脱液（V75%乙醇:V0.1%硫酸铜=38∶2）,洗脱25min后在510nm测定其吸光度值。③Berthelot比色法条件是:取0.6mL酶反应液加入0.4mL硼酸缓冲溶液中止反应,再加入0.8mL6%苯酚溶液和1.6mL次氯酸钠溶液（含有效氯5.25%）,沸水浴10min后迅速冰浴20min,在630nm测吸光度值。2、筛选得到两株具有较高产生GABA的乳杆菌菌株,基于细胞形态、生理生化特性和16s rRNA测试数据,2株乳杆菌被鉴定为戊糖乳杆菌,即Lactobacillus pentosusP和Lactobacillus pentosus Ind-3。在MRS培养基37℃厌氧培养48h,2株菌的GABA产量分别是0.3615g/L和0.1575 g/L。3、戊糖乳杆菌菌株P和Ind-3转化L-Glu合成GABA的优化条件是:最适发酵温度为37℃,pH 7.0,葡萄糖（20g/L）为碳源,胰蛋白胨、酵母膏及牛肉膏（均10g/L）为复合氮源,L-谷氨酸单钠（MSG）添加量15g/L,CaCl2浓度为0.5mmol/L,接种量2%（V/V,菌数108 cfu/mL）,种子的菌龄12h。在此优化条件下,当菌株P厌氧培养至72h时,GABA的产量为1.0020 g/L,而菌株Ind-3厌氧培养至84h,GABA的产量为0.3262g/L。将2株戊糖乳杆菌转至4℃贮存时,其改良MRS培养液中的GABA浓度继续上升,最高分别达到1.4064g/L和0.4563 g/L。4、戊糖乳杆菌菌株P和Ind-3的谷氨酸脱羧酶的相对分子质量为43 KD;酶的最佳反应时间是1 h;最佳反应温度为37℃。研究表明,戊糖乳杆菌的谷氨酸脱羧酶耐热性差,当温度超过60℃时,酶活力损失较快;酶的最适pH为4.8。研究了不同的金属离子（1mmol/L）对酶活的影响,其中Ca2+对谷氨酸脱羧酶活力有较大促进作用,菌株P和Ind-3的GAD酶活性分别提高了126%和223%,Cu2+、Mn2+和Mg2+对谷氨酸脱羧酶活力促进作用次之,菌株P的GAD酶活分别提高了63%,109%和47%;Ind-3的GAD酶活分别提高了60%,12%和50%。K+和Fe2+对谷氨酸脱羧酶活性起抑制作用,P的GAD酶活分别下降到59%和53%;Ind-3的GAD酶活分别下降到70%和63%。5、接种产GABA的戊糖乳杆菌菌株到脱脂乳中,37℃厌氧培养24h表明,外源添加MSG可以诱导发酵乳中的GABA生成;添加碳源对生成GABA的影响顺序是葡萄糖＞蔗糖＞乳糖,添加氮源对生成GABA的影响顺序是酵母膏＞蛋白胨＞牛肉膏;MSG的添加量为2 g/L。在上述条件下,与不添加MSG的发酵酸乳相比,接种戊糖乳杆菌菌株P和Ind-3的发酵乳中的GABA产量提高了3倍,分别达到0.2647g/L和0.0677g/L。发酵乳在4℃贮藏至21d时,接种2株戊糖乳杆菌发酵乳中的GABA含量呈上升趋势,分别提高了35%和45%。