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近几年,随着食品安全问题的频频曝光,食品安全的重要性引起政府高度重视和人们越来越多的关注,其中食品的防腐保鲜是食品安全关键问题之一。ε-聚赖氨酸(ε-polylysine, ε-PL)是一种由L-赖氨酸以ε-酰胺键连接而成的聚合物,具有水溶性强、抑菌谱广、可生物降解、对人体没有任何毒副作用等优点,是当前最具优良性能和商业价值的生物防腐剂之一,已被包括美国、日本等多个国家批准作为食品防腐剂,广泛应用于食品工业领域。目前,发酵法生产ε-PL在日本已实现工业化,而我国大多仍处于实验研究阶段,主要的问题之一就是ε-PL生产菌株的产率不高,还不具有市场竞争能力,因此选育高产ε-PL菌株,对于我国早日实现工业化发酵生产ε-PL,以满足市场需求具有积极意义。本论文采用改良的Nishikawa筛选方法,结合ε-PL能与Dragendorff试剂和甲基橙试剂发生特异性沉淀反应的特性,筛选出5株产ε-PL菌株。采用Itzhaki方法,测定菌株ε-PL产量,其中菌株SAC23的ε-PL产量最高,达到1.893g/L。提取纯化SAC23的发酵产物做抑菌试验,发现其对革兰氏阳性菌、阴性菌以及真菌都有抑菌效果；薄层层析确定发酵产物为ε-PL; SDS-PAGE电泳测得ε-PL相对分子量约为3.4KDa,聚合度约为27。通过对该菌株的形态观察、生理生化分析以及16S rRNA分子鉴定,初步确定菌株SAC23为Streptomyces ahygroscopicus(不吸水性链霉菌)以SAC23为出发菌株,通过60Co γ-射线照射诱变育种,结合核糖体工程与亚甲基蓝平板筛选,在329株突变株中筛选获得两株ε-PL产量分别达到4.111g/L和4.384g/L的高产突变株SAS12和SAS17,比原始出发株SAC23分别提高117.2%和131.6%。将高产突变株连续传代10次后,ε-PL产量变化在1%以内,说明这两株菌遗传稳定。以SAS12和SAS17为出发菌株,进行原生质体融合育种,根据在亚甲基蓝平板上产生的透明圈大小,从197株融合子中,筛选获得融合株SAP3, ε-PL产量为5.167g/L,较两出发菌株中较高产量菌株SAS17提高了18%。通过研究碳源、氮源、金属离子、pH值以及稀土元素等因素对SAP3菌株发酵生产ε-PL的影响,最终获得SAP3菌株发酵生产ε-PL的合适培养配方：葡萄糖5%,酵母粉1%,(NH4)2SO41%, KH2PO40.136%, K2HPO40.08%, ZnSO4-7H2O0.04%, FeSO4·7H2O0.003%,硝酸钪50μM,L-赖氨酸5mM,缓冲液pH4.0。菌株SAP3在优化后的发酵培养基中发酵培养后ε-PL产量可达到7.454g/L。本研究通过60Co γ-射线照射和原生质体融合育种方法,选育出遗传性能稳定的高产ε-PL变异株SAP3,在合适的培养条件下,ε-PL产量较原始菌株SAC23提高了394%,表明60Co照射和原生质体融合育种方法对本实验分离筛选的不吸水性链霉菌进行育种提高ε-PL产量有效。所选育出遗传性能稳定的高变异株SAP3菌株具有进一步扩大试验和实现产业化生产的潜力。