以自主筛选的产脂肪酶菌株为基础,研究了脂肪酶的酶学性质,并通过菌种诱变育种和优化发酵条件提高了脂肪酶表达,确定了脂肪酶固定化方法,建立了以棉籽油为原料合成生物柴油的催化体系。通过研究得到以下结果:从新疆特殊环境土壤中筛选到能够高效表达脂肪酶菌株Li-38,经形态学及分子生物学的18SrDNA序列研究,鉴定后命名为Aspergillus niger Li-38,缩写A.niger Li-38。A.niger Li-38的发酵特性表明菌株的生长与脂肪酶的表达呈明显的半耦合关系。最适的发酵温度为45℃,pH为5.5,接种量为10%,装液量为30%,菜籽油1.5% （w/v）,硫酸铵1% （w/v）,蛋白胨3% （w/v）,K₂HPO₄ 0.01 % （w/v）,MgS04·7H2O 0.01 % （w/v）,CaCl₂ 0.01% （w/v）,NaCl₂ 0.01% （w/v）,在该最优培养组分及条件下,最高酶活达到84.9 U·ml^-1。采用三种诱变方法（紫外照射、DES处理、微波照射）对A.niger Li-38孢子和原生质体进行诱变处理,确定了DES和紫外线复合对孢子及原生质体诱变效果较好。孢子的诱变条件为1%DES+UV,对应时间分别为20min + 20s、15min + 30s、10min + 40s、10min + 50s和5min + 60s。原生质体制备条件:1%溶壁酶,0.5%蜗牛酶,1%纤维素酶,处理时间为240min。对原生质体的诱变条件为0.2%DES+UV,对应时间为30min+10s、20min +20s、15min + 30s和10min +40s,最终获得1株突变菌株（MLi-38）,与原始菌株相比酶活提高了38%,达125.36 U·ml^-1,MLi-38连续传代五次遗传稳定性很好。以A.niger Li-38脂肪酶为酶源研究了其酶学特性。该酶最适催化反应温度为50℃,且低于70℃时稳定性相对较好;最适pH值为5.5,在5.5-6.0之间脂肪酶稳定性较好;Na+、Mg²⁺、Ca²⁺和K⁺对脂肪酶的催化反应有促进作用,而Fe²⁺、Zn²⁺和Cu²⁺均有抑制作用,而Mn²⁺几乎没有影响。A.niger Li-38脂肪酶催化反应的活化能（Ea）和热失效活化能（Ea′）分别为9.8 kJ·mol^–1和87.975 kJ·mol^–1。以棉籽油为底物催化反应时,此酶的动力学常数Km及最大反应速度Vmax分别为9.706 mmol·L^-1和12.11μmol·L^-1·min^-1。以壳聚糖为固定化载体,固定化条件为戊二醛浓度为0.015%,交联时间为50min。以棉籽油和甲醇为反应底物进行合成生物柴油的酯交换反应,最优条件为:叔丁醇作为反应介质,水分含量为0.6%,反应温度55℃,酶载量为8%。在醇/脂肪酸比0. 3,采用分批补加甲醇的工艺,分别在0h,7h,16h后加需要甲醇总量1/3,反应28h后转酯化率达到最大,最终转化率达到89.1%。壳聚糖固定化酶研究表明其贮藏稳定性较好,室温放置12d,酶活还保持80%以上,30d时酶活为46.8%。固定化酶在30-70℃,pH值5.5-6.5之间较稳定,酶活保持80%以上。固定化酶重复使用七次,转酯化率在80%以上。