甘露糖赤藓糖醇脂（mannosylerythritol lipids,MELs）是目前研究较为广泛的糖脂类生物表面活性剂之一,具有良好的表/界面活性、优异的生物活性以及卓越的生物相容性,在日化、制药、环保、食品、农业等领域具有良好的应用前景。然而,MELs受限于发酵生产水平较低、生产规模小、下游分离难度大等问题,由此造成的高昂生产成本限制了其与化学表面活性剂的竞争。而高附加值的应用也对MELs的结构及其组分分布提出新的要求。基于此,本课题在MELs的高效生产以及分离纯化方面进行了研究。主要研究结果如下:（1）MELs的高效发酵生产。本论文以Pseudozyma aphidis DSM 70725为发酵菌株,在强化传质的基础上,优化了发酵过程中碳源的流加策略;研究了发酵过程中影响泡沫问题的关键因素;提出结合油的流加来实现MELs泡沫控制的新策略,并探究其中可能的机制。结果表明:通过系统性的优化,MELs产量提升至69 g/L,较优化前提升了15%。MELs为其发酵过程中起泡的主要因素,维持发酵液中1%的油含量可以降低其起泡能力,从而实现良好的泡沫控制。基于此策略,在1 t规模的发酵罐中进行了发酵验证,MELs产量可达76.59 g/L,更为重要的是,发酵过程中无泡沫溢出发酵罐,很好的解决了泡沫问题,极大地降低了发酵控制难度。（2）MELs的高效分离纯化。以发酵MELs混合物为基础,通过酸促甲酯化反应,提高难去除杂质游离脂肪酸的极性,并实现MELs结构的归一化,然后借助多级萃取实现产物的分离纯化。结果表明:该化学反应策略有效地提高了产物与杂质的极性差异,通过甲醇/正己烷的萃取体系,可回收78%左右的MELs（纯度为98%以上）。此外,该工艺可获得高浓度（＞100 g/L）的MELs萃取液,显著优于目前的大部分分离工艺。通过该反应,本课题还获得了仅具有单脂肪酸链的MELs（命名为MEL-G）,该组分具有更优越的亲水性。（3）亲水MELs组分的性能评价。对上述纯化后的MELs进行表/界面活性以及生物活性评价。结果表明:新制备的MELs（MEL-D和MEL-G）具有更好的亲水性,其表/界面活性与传统的MELs相当。获得的亲水型MELs与MEL-G纯品对革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌）及真菌（白色念珠菌、莫氏黑粉菌）具有良好的抑制活性。此外,更加亲水的MEL-G比天然MELs具有更低的溶血活性,表现出优越的生物相容性,在日化、个人护理等高附加值领域具有良好的应用前景。