微生物发酵法是通过选择品种优良、稳定以及无毒无害的菌种，利用这些菌种在生长繁殖的过程中对GABA进行制备和产出。这种方法虽然对环境的要求比较苛刻，对设备的要求较高，但是此法产出的GABA可作为天然的食品添加剂。利用微生物发酵生产，是食品行业中发展最早，领域最广泛的生产方式之一，最早利用的微生物是大肠杆菌，利用它的脱羧酶可生产GABA，但是由于其本身存在一些安全隐患，使其一直无法直接用于药品或者食品的生产制作。 [2]
随着科学技术的发展，绿色食品越来越受到人们的重视，后来科研人员发现乳酸菌、酵母菌以及曲霉菌等微生物都可以用来代替大肠杆菌，催化生产GABA。而且在较低成本的情况下，还具有产量高、安全性好的优势，此种方法已经逐渐在向产业化生产发展。
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