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微藻具有生长周期短、含油量高、易培养及环境友好等诸多优势,是制备生物柴油的优质原料。然而微藻生物柴油的工业化制备还面临严峻的技术挑战,特别是藻体采收和油脂提取等高能耗处理方法,导致能量输入输出不平衡,使微藻柴油成本过高。针对这一问题,本论文筛选得到Nannochloropsis sp和Botryococcus braunii FACHB-357两株高油藻种,通过营养调控提高微藻油脂含量,并筛选出对两株藻具有良好生物相容性的有机溶剂,在此基础上建立有机-水两相培养体系,利用中空纤维膜分散溶剂用于原位萃取微藻油脂,主要内容包括以下四个方面：(1)以6株不同来源的蓝,绿藻为研究对象进行藻种筛选及油脂含量测定方法评价。对称重法,尼罗红荧光染色法和FT-IR三种油脂检测方法进行比较。FT-IR法可同时半定量分析微藻油脂,蛋白质及碳水化合物含量,尼罗红荧光染色法操作简便,准确性较高,还可用于脂滴的胞内定位,是微藻油脂含量的快速检测方法。对6株藻油脂含量进行比较,其中盐水藻Nannochloropsis sp和淡水藻B. braunii FACHB-357油脂含量较高(>20%),可作为生物柴油的制备原料。(2)对Nannochloropsis sp和B. braunii FACHB-357进行营养调控促进油脂合成。通过Plackett-Burman设计(PBD)筛选出BG11培养基中影响油脂合成的关键营养元素(N、P、Fe),并运用响应面分析方法对两两因素交互影响进行分析与评价,以确定最佳因素水平范围。在此基础上,建立氮源饥饿后处理法促进Nannochloropsis sp和B. braunii FACHB-357油脂合成,饥饿处理一周后,油脂含量分别提高至55%和39%,Nannochloropsis sp.油脂产率25.5 mg L-1 d-1,B. braunii FACHB-357油脂产率7.4mgL-1d-1。(3)筛选适于Nannochloropsis sp和B. braunii FACHB-357原位萃取油脂的生物相容性溶剂。以微藻生长速率和总脱氢酶活力表征溶剂生物相容性,并通过透射电镜观察细胞结构变化,结果发现,疏水性较高的溶剂(1og P>5.5)对微藻生长具有良好的生物相容性,logP<5.5的亲水性溶剂因破坏微藻细胞膜完整性,致使细胞脱氢酶等重要跨膜蛋白变性失活而对藻体生长有显著毒性作用。根据生物相容性,微藻油脂提取率及溶剂回收率,十六烷和十四烷分别筛选为Nannochloropsis sp和B. braunii FACHB-357原位萃取用有机溶剂。有机溶剂对B. braunii FACHB-357油脂的萃取机制为提高藻体细胞膜胞吐作用活性,并使细胞壁结构疏松多孔,促进油脂分泌至细胞外并快速萃取至有机相。(4)建立聚醚砜(PES)中空纤维膜分散溶剂原位萃取Nannochloropsis sp.和B. braunii FACHB-357油脂方法。荧光显微镜和透射电镜观察发现,B. braunii FACHB-357具有合成油脂并分泌到胞外形成连续“球状壁”的能力,其油脂组分富含C16～C18脂肪酸,其中油酸含量为54.02%,棕榈酸18.58%,可以作为优质生物柴油的生产原料。Nannochloropsis sp油脂组分也富含C16～C18脂肪酸,但细胞壁较厚,不具有油脂分泌至胞外的能力。建立十四烷-水,十六烷-水两相体系分别原位萃取B. braunii FACHB-357和Nannochloropsis sp油脂,并通过聚醚砜PES中空纤维膜分散溶剂提高有机相与水相的混合效率,膜分散组对B.braunii FACHB-357油脂萃取率达50.15%,显著高于对照组(38.05%),而Nannochloropsis sp因细胞结构差异,油脂萃取率仅为7%。微藻油脂原位萃取过程连续进行四天后藻细胞的存活率均大于90%。