ε-聚赖氨酸(ε-PL)是由L-赖氨酸的S-氨基和另一L-赖氨酸的α-羧基连接而成的氨基酸同型聚合物,具有的水溶性强、抑菌谱广、可以食用且对人体无任何毒副作用等特点,是很理想的生物型防腐剂,因此在近些年来引起了学者们的广泛关注。本论文的研究工作主要由以下三部分内容组成:　　 本文通过对Nishikawa的方法进行改进,在广东各地的土样中筛选到一株产量为0.846 g/L的新的ε-PL产生菌株,并命名为Str-8。对Str-8菌株进行形态、生理生化和16s rDNA分析,初步确定为不吸水链霉菌(Streptomycesahygroscopicus)。纯化的发酵产物通过水解、质谱、紫外光谱等性质确定为ε-PL。　　 采用响应面试验设计(RSM)和人工神经网络方法(ANN)对ε-PL发酵培养基中四个组分(酵母浸汁、葡萄糖、硫酸铵、铁离子)对ε-PL产量的影响进行模拟和优化。统计结果表明,RSM拟合的模型决定系数R2=0.7834,而R2ANN=0.992,表明ANN比RSM具有更好的模拟和预测能力。由RSM优化的ε-PL最大产量预测值为1.213g/L。对试验的结果进行验证,产量为1.277±0.0149g/L。基于人工神经网络的遗传算法(GA)所设计得到的ε-PL最大产量为1.992g/L,此时最优组合为酵母浸汁3.365 g/L、葡萄糖10.149g/L,硫酸铵6.785g/L,经试验验证为1.974±0.057 g/L,比RSM优化的结构提高了64.2％,相对于传统的培养基M3G则提高了133％。　　 考察30 L发酵罐中不同补料速度和pH对S.ahygroscopicus Str-8菌体生长和ε-PL产生的影响。当控制pn大于4.5时,有利于菌体的生长；当控制pH在3.8-4.0时,则适合ε-PL的合成积累。菌体的快速生长伴随着葡萄糖的快速消耗。为了提高ε-PL产量,采取pH分阶段控制补料发酵,阶段Ⅰ,发酵前30h,控制pH大于4.5,菌体干重达到20g/L；阶段Ⅱ,控制pH在4.0,利于e-PL合成,保持葡萄糖浓度在10g/L-20g/L范围内。采用此方法,ε-PL终产量达到20.01 g/L,比分批发酵提高了23倍。　　 建立了一种相对简便、准确性高的ε-PL产生菌筛选方法,并筛选出与现有白色链霉菌不同的新的产生菌。首先采用ANN-GA法优化了ε-PL产生菌摇瓶培养基,有效提高了ε-PL的产量,探索出一条可行的产ε-PL发酵调控方式,为今后ε-PL的工业化生产打下良好的基础。