L-茶氨酸是茶叶主要品质与功能成分之一,因其具有安神镇静、免疫调节等多种生理作用而广泛应用于食品、药品及饲料添加剂等领域。目前L-茶氨酸的制备主要包括从茶叶中直接分离纯化、化学合成和生物合成等几种方法,从产品加工成本、产品安全性以及产品质量等方面考虑,生物合成是制备L-茶氨酸发展趋势,而且在悬浮细胞培养、组织培养和微生物酶促合成等生物合成方法中,微生物酶促合成是最具潜力的方法。然而,因受到研究方法与技术手段的限制,对高产L-茶氨酸合成酶的菌株筛选、培养与固定化及其酶促合成L-茶氨酸等关键技术难点,国内外目前尚未取得突破性进展。本研究根据茶树体内L-茶氨酸合成的生化机制,并在推断茶树根际土壤可能存在生产L-茶氨酸合成酶菌株的基础上,开展从茶树根际土壤中筛选L-茶氨酸合成酶菌株、合成产物鉴定、优势菌种鉴定以及基于高产L-茶氨酸合成酶菌株的酶促合成L-茶氨酸的创新研究,以期为L-茶氨酸的高效制备提供理论技术支撑。主要研究结果如下：1.高产L-茶氨酸合成酶的菌株筛选与产物鉴定从茶树根际土壤取样,经过菌种驯化和目的菌株的筛选,得到能够利用甲胺的甲基营养型微生物菌株42株。经TLC薄层色谱法和HPLC高效液相色谱法对产L-茶氨酸菌株进行鉴定与筛选,证实菌株发酵产物确为L-茶氨酸,并根据检测到的产物含量高低,筛选出了具有高产L-茶氨酸能力的优势菌株C2,产量达2.454g/L。2.高产L-茶氨酸合成酶菌株的菌种鉴定对筛选出具有高产L-茶氨酸能力的菌株C2进行鉴定。观察它的菌落形态和扫描电镜图片,可初步划分至锁掷孢酵母属。再进行分子生物学鉴定,获得555bp序列,经BLAST比对分析发现,C2与Sporidiobolus pararoseus strain近玫色锁掷孢酵母最为接近。最后进行常规生化指标检测,菌株糖发酵试验和脲酶试验呈阳性,硝酸盐还原和类淀粉物质的生成呈阴性,也与近玫色锁掷孢酵母特性相符。综上所述,确定本试验筛选的菌株C2为近玫色锁掷孢酵母(Sporidiobolus pararoseus)。3.基于高产L-茶氨酸合成酶菌株的酶促合成L-茶氨酸研究先后通过单因素试验、正交试验考察了反应温度、反应体系pH值、反应时间、粗酶液量、谷氨酸浓度、乙胺盐酸盐浓度和ATP浓度对菌株C2发酵体系中L-茶氨酸产量的影响,得到最佳发酵体系为35℃,pH值为9,反应12h,粗酶液量为70mL,谷氨酸浓度为30mmol/L,乙胺盐酸盐浓度为150mmol/L, ATP浓度为15mmol/L。经过优化的发酵体系中L-茶氨酸的产量为2.945g/L,高于各单因素试验及正交试验结果。综上所述,本研究证实了在研究前提出的从茶树根际土壤中可筛选到生产L-茶氨酸合成酶菌株的推测,发现了具有高产L-茶氨酸合成酶能力的优势菌株为近玫色锁掷孢酵母(Sporidiobolus pararoseus),利用该优势菌株以及经优化的最佳酶促发酵合成条件进行生物合成L-茶氨酸,发酵体系中L-茶氨酸的产量可达2.945g/L,是一种高效制备L-茶氨酸的新方法,但对优势菌株产酶条件优化、酶的固定化、发酵体系中其它产物分析以及L-茶氨酸产物分离纯化等问题,尚有待于进一步研究。