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γ-氨基丁酸（Gamma-aminobutyric acid，简称GABA）是由谷氨酸脱羧酶（Glutamatedecarboxylase，简称GAD）催化L-谷氨酸发生不可逆的α-脱羧反应生成的，具有多种生理功能，被广泛应用于食品、医药和农业等行业。实验室前期研究了一种简单经济的GABA生产方式，即在谷氨酸棒杆菌中表达短乳杆菌Lb85来源的一个谷氨酸脱羧酶基因，能直接将自身合成的L-谷氨酸转变成GABA，但是产量比较低。因此，本研究是在前期工作的基础上构建了一株谷氨酸棒杆菌工程菌，将短乳杆菌Lb85来源的两个谷氨酸脱羧酶基因gadB1、gadB2进行共表达，通过发酵优化显著提高了GABA的产量。主要研究内容和结果如下：(1)首先分别构建了gadB1和gadB2单基因表达菌ATCC13032/pDXW-10-gadB1、ATCC13032/pDXW-10-gadB2和二者共表达的工程菌ATCC13032/pDXW-10-gadB1-gadB2；然后将三株工程菌进行初步发酵比较GABA合成能力，发现ATCC13032/pDXW-10-gadB1-gadB2GABA合成能力（4.02g/L）明显高于另外两株，因此确定以ATCC13032/pDXW-10-gadB1-gadB2为主进行发酵优化。(2)正交试验优化种子培养基，得到最佳种子培养基配方（g/L）：葡萄糖25，玉米浆30，尿素8，K2HPO43H2O1，MgSO40.2，培养8h转接发酵。单因素实验优化发酵培养基，确定葡萄糖和玉米浆浓度分别为100g/L和4g/L，在发酵前期10h-24h每隔3.5h补加2.4g/L尿素，并于10h补加0.1mM5’-磷酸吡哆醛（简称PLP），最终GABA的产量达到19.64±3.77g/L，此时L-谷氨酸的转化率为0.69mol/mol。(3)在发酵优化后，研究了ATCC13032/pDXW-10-gadB1-gadB2发酵过程各个参数的变化，结果显示：整个发酵过程GAD一直具有活性，使得胞内GABA持续积累，而且GABA的分泌和L-谷氨酸的消耗引起胞外pH的变化，在此基础上进行了一个延时至120h的发酵，最终GABA产量达到27.13±0.54g/L，L-谷氨酸的转化率达到0.74mol/mol。(4)最后，将ATCC13032/pDXW-10-gadB1-gadB2在3L罐上进行发酵，发酵72h后GABA产量达到26g/L，L-谷氨酸的转化率达0.6mol/mol，相对于摇瓶发酵GABA生产强度有所提高。