鼠李糖脂作为一种生物表面活性剂,可以显著降低体系的表／界面张力,且具有热稳定性、化学稳定性、低毒性和生物可降解性,是一种典型的绿色产品,因而可被广泛应用于石油、环境、食品和医药等工业领域,甚至在农业上也有诸多应用。然而,目前对于鼠李糖脂来说,普遍存在着产量低、生产规模小和分离成本高等问题,导致其使用成本高,限制了其在工业规模上的广泛应用。因此,本论文分别对鼠李糖脂的发酵工艺和分离方法进行研究,并考察将成本低廉的去菌体发酵液直接用作生物农药的可行性,为鼠李糖脂的工业化应用奠定基础。本论文先分别对发酵培养基配方、发酵工艺以及发酵中的消泡方法进行优化和探索。首先,建立了快速定量鼠李糖脂组分的薄层层析(TLC)-光密度分析法,该方法对单、双鼠李糖脂的加标回收率分别在96.6%～102.7%和97.8%～102.0%之间；随后,利用Plackett-Burman实验、最陡爬坡实验和响应面法对发酵培养基配方进行优化,获得几个关键培养基组分的组成分别为：NaNO3,7.7 g/L; MgSO4, 0.26 g/L;微量元素,3.8 mL/L。经摇瓶验证,培养至96h,鼠李糖脂最高产量为38.0 g/L,比初始培养基产量提高81.0%。然后,于10L发酵罐中进行了鼠李糖脂批式发酵和补料分批发酵,并分别建立其发酵动力学模型,确定了最优的补料分批发酵工艺(流加碳源、微量元素和硝酸钠),在此工艺下至发酵终点(96h),鼠李糖脂的最高产量为40.5 g/L；将上述最优流加发酵工艺用于50L和500 L发酵罐的中试生产,鼠李糖脂的最高产量分别为38.8 g/L(99 h)和36.0 g/L(100 h)。此外,我们利用10 L发酵的数据,分别建立鼠李糖脂和菌体浓度的人工神经网络模型,将其用于50 L和500 L发酵罐的预测,精确度较高,可为鼠李糖脂的中试发酵生产过程提供动态模拟。最后,我们针对鼠李糖脂发酵中泡沫问题,找到了合适的有机溶剂消泡剂,首次开发了同时利用乙醇作为消泡剂和碳源的发酵工艺,并在2L和50 L发酵罐中进行验证实验。随后,我们考察了鼠李糖脂的理化性质,首次发现鼠李糖脂溶于正已烷是因为鼠李糖脂-正已烷反胶束的形成。根据这一性质,我们利用正已烷为萃取剂来分离鼠李糖脂,以代替常规的高毒性氯仿溶剂。正已烷对发酵液中鼠李糖脂的最佳萃取pH为4.5,在此条件下萃取2次后,萃取率达85%,萃取物纯度为80%；对于酸沉的粗鼠李糖脂,最佳萃取pH为4.5,在此条件下萃取3次后,萃取率达99.0%,萃取物纯度为98.8%。最后,我们采用廉价的去菌体鼠李糖脂发酵液有效地抑制了多种植物病原菌,包括卵菌类、接合菌类和子囊菌类,且效果与鼠李糖脂萃取浓缩物相当。其中,对于去菌体发酵液,起主要抑菌作用的为双鼠李糖脂。此外,鼠李糖脂对于两型繁殖植物病原菌具有较好的抑制效果,进一步扩大了其作为生物农药的应用范围。植株的体内试验表明,鼠李糖脂可以有效地控制番茄晚疫病菌,且鼠李糖脂具有较高的生物安全性,至1000 μg/mL尚未发现具有植物毒性。总之,本文通过对鼠李糖脂发酵、分离过程以及应用的研究,为鼠李糖脂的工业应用奠定了良好的基础。