生物表面活性剂是具有生物可降解、环境友好、无毒、专一性强、结构多样等优点的天然活性物质，在石油开采、环境治理、食品添加剂、制药、农业等方面具有广泛的应用。本文围绕产生物表面活性剂的菌株筛选，产物的结构鉴定和性质研究，诱变育种和发酵工艺优化来展开，成功获得了高产菌株和摇瓶发酵的方法，为工业化生产和应用奠定了基础。本研究主要内容包括：　　⑴获得1株产生物表面活性剂的枯草芽孢杆菌。从胜利油田获得的土样和油样中，经过富集培养，血平板分离，得到45株初筛菌株;进一步通过考察表面张力、排油活性和乳化活性，从中获得了5株高产生物表面活性剂的菌株。其中菌株S723的表面活性最好，可以将发酵液的表面张力从70.2 mN/m降低到26.7 mN/m，排油圈达到了10.1 cm，乳化值为72％。通过对该菌株进行形态观察、生理生化实验和发育树构建，确定该菌是一株枯草芽孢杆菌，命名为Bacillussubtilis723，为菌株的改良和研究提供了依据。　　⑵生物表面活性剂的组分鉴定及理化性质研究。对提纯产物进行薄层层析、红外光谱分析、高效液相色谱-质谱联用分析和串联质谱分析，发现枯草芽孢杆723的产物是Surfactin，并确定该产物中主要存在C13-C15 Surfactin这3个组分。对产物的理化性质研究发现，Surfactin的临界胶束浓度(CMC)为25 mg/L，说明产物的表面活性高。产物Surfactin还具有很强的热稳定性，在100℃C的高温下2h，表面活性几乎保持不变;pH适应范围广，在pH5.0-8.0内，表面活性不受影响;对高浓度盐耐受性好，添加混合50 g/L NaCl的0-120 g/L CaCl2溶液，表面活性受影响很小。Surfactin的独特理化性质拓宽了它的应用范围。　　⑶发明聚联乙炔囊泡高通量筛选Surfactin生产菌株的方法。以LB培养基为产Surfactin的发酵培养基，囊泡与发酵液的最佳混合比例是2∶1。通过高通量的筛选流程，我们获得37株正突变菌株，将这37株菌株用高效液相色谱法与聚联乙炔囊泡法关联，证明聚联乙炔囊泡法可用于Surfactin的半定量分析。用常压室温等离子束(ARTP)的诱变育种方法结合聚联乙炔囊泡高通量筛选，得到一株高产的突变菌株BS-37，在LB培养基中培养36h，Surfactin的产量达611.3 mg/L，是原始菌株产量的4.27倍。　　⑷以Surfactin产量和C15组分含量为目标，优化了Surfactin的发酵培养基配方。采用智能可视化软件进行优化，优化后的培养基组成为:葡萄糖25 g/L，磷酸氢二钾3g/L，硫酸镁0.4 g/L，硝酸铵2.5 g/L，磷酸二氢钠10g/L，Leu1.5 g/L，pH8.5;按照接种量6-8％，接种龄10-12 h，温度37℃C，转速270 r/min发酵36 h，得到Surfactin产量为960.2 mg/L，比优化前提高了1.04倍。同时，C15 Surfactin的含量为66.7％，得到了比较高的C15组分含量。