Biosurfactants

Biosurfaktanti so emulgatorske biološke spojine, ki jih proizvajajo mikroorganizmi, ki lahko očistijo onesnažene vode in tla

Kaj so biosurfaktanti?

The Biosurfactants So amfifilne biološke spojine, ki jih proizvajajo mikroorganizmi, kot so kvasovke, bakterije in glive nitke. Se izločajo ali obdržijo kot del membrane mikrobnih celic. Rečejo mu biosurfactant, ker prihajajo iz živega organizma. 

Nekateri biosurfaktanti proizvajajo tudi biotehnološki procesi z uporabo encimov, ki delujejo na biološko kemijsko spojino ali naravni proizvod.

Med naravnimi biološkimi aktivnostmi lahko omenimo rastlinske saponine, kot je cvetje Cayena (Hibiskus sp.), Lecitin, žolčni sokovi sesalcev ali človeško pljučno površinsko aktivno sredstvo (z zelo pomembnimi fiziološkimi funkcijami).

Poleg tega so aminokisline in njihovi derivati, betaini in fosfolipidi naravni proizvodi biološkega izvora biosurfaktant.

Klasifikacija biosurfaktanta

Glede na naravo električnega naboja v polaru ali glavi

Biosurfactants je mogoče razvrstiti v naslednje kategorije, glede na električni naboj njihove polarne glave:

Anionski biosurfaktanti

Na polarnem koncu imajo negativno obremenitev, pogosto zaradi prisotnosti sulfonatne skupine -tako₃^-.

Kationski biosurfaktanti

V glavi imajo pozitiven naboj, na splošno kvartarna amonijska skupina NR₄⁺, kjer r predstavlja verigo ogljika in vodika.

Amfotoros biosurfaktanta

Imata dve naboji, pozitivni in negativni v isti molekuli.

Biosurfactants ne -iionski

Nimajo električnih ionov ali obremenitev v glavi.

Glede na svojo kemijsko naravo

Po njihovi kemični naravi so biosurfaktanti razvrščeni v naslednje vrste:

Biosurfactants glukolipidi

Glikolipidi so molekule, ki imajo del lipidov ali maščob in del sladkorja v svoji kemijski strukturi.

Najbolj znani biosurfaktanti so glikolipidi. Slednje je sestavljeno iz sladkorjev sulfatov, kot so glukoza, galaktoza, cloen, ramnosa in galaktoza.

Lahko vam služi: Intra -specifični odnosi: Vrste in primeri

Med glukolipidi so najbolj znani ramnolipidi, bio -emulgiranje, ki so ga zelo preučevali, z visoko emulgirajočo aktivnostjo in visoko afiniteto s hidrofobnimi organskimi molekulami (ki se ne raztopijo v vodi).

Upoštevane so najučinkovitejše površinsko aktivne snovi za odstranjevanje hidrofobnih spojin v onesnaženih tleh.

Kot primeri ramolipidov lahko omenimo površinsko aktivne snovi, ki proizvajajo bakterije žanra Pseudomonas.

Obstajajo tudi drugi glukolipidi, ki jih proizvajajo Torulopsis sp., Z biocidno aktivnostjo in se uporablja v kozmetiki, anti -pici, bakteriostatičnih produktih in kot telesni deodoranti.

Lipoproteini in lipopeptidi biosurfaktov

Lipoproteini so kemične spojine, ki imajo del lipidov ali maščob in drug del beljakovin v svoji strukturi.

Na primer, Bacillus subtilis Gre za bakterijo, ki proizvaja lipopeptide, imenovane površinskoaktine. To je eno najmočnejših bioloških faktantov, ki zmanjšuje površinsko napetost.

Surfactactini imajo možnost proizvodnje lize eritrocitov (ruptura rdečih krvnih celic). Poleg tega se lahko uporabljajo kot biocidi škodljivcev, kot so majhni glodalci.

Biosurfaktanti maščobne kisline

Nekateri mikroorganizmi lahko oksidirajo alkane (ogljikove in vodikove verige) do maščobnih kislin, ki imajo lastnosti površinsko aktivne snovi.

Fosfolipidi biosurfaktantov

Fosfolipidi so kemične spojine, ki imajo fosfatne skupine (PO₄^3-), Združena z delom z lipidno strukturo. So del membran mikroorganizma.

Nekatere bakterije in kvasovke, ki se prehranjujejo z ogljikovodiki, ko rastejo v alceumskih podlagah, povečajo količino fosfolipidov v svoji membrani. Na primer, Acinetobacter sp., Thiobacillus tioksidani in Rhodococcus eritropolis.

Polimerni biosurfaktanti

Polimerni biosurfaktanti so makromolekule z visoko molekulsko maso. Najbolj preučeni biosurfaktanti te skupine so: emulin, liposan, mannoprotein in polisaharidni beljakovinski kompleksi.

Na primer bakterije Acinetobacter calcoaceticus Proizvaja poliinionski emul. Je tudi eden najmočnejših znanih stabilizatorjev emulzije.

Vam lahko služi: fototrofos

Liposan je zunajcelični emulgator, topno v vodi, ki ga tvorijo polisaharidi in beljakovine Candida lipolytica.

Saccharomyces cerevisae Proizvaja velike količine amnoproteina z odlično emulgirajočo aktivnostjo organskih olj, alkanov in topil.

Glede na molekulsko maso

BioSurfactants so razvrščeni v dve kategoriji:

Biosurfaktanti z nizko molekulsko maso

Z manjšimi površinskimi in medfaznimi napetostmi. Na primer ramnolipidi.

Visoki molekularni polimerni biološki aktivi

Ki se močno pridružijo površinam, kot so bioemuli s hrano.

Proizvodnja biosurfaktanta

Za proizvodnjo biosurfakcije se v bioreaktorjih uporabljajo kulture mikroorganizma. Večina teh mikroorganizmov je izoliranih iz onesnaženih medijev, kot so industrijski odpadki ali ogljikovodični grobovi, ki jih zavrže naftna industrija.

Učinkovita proizvodnja biosurfakcij je odvisna od več dejavnikov, kot sta narava substrata ali vira ogljika, ki se uporablja kot kulturni medij in njena stopnja slanosti. Poleg tega je odvisno od dejavnikov, kot so razpoložljivost temperature, pH in kisika.

Aplikacije za biosurfaktant

Trenutno obstaja ogromno komercialnega povpraševanja po bioloških aktivnih dejavnostih, saj so površinsko aktivne snovi, pridobljene s kemijsko sintezo (iz derivatov nafte), strupene, ne biološko razgradljive in imajo zato okoljske predpise za njihovo uporabo za njihovo uporabo.

Te težave so ustvarile veliko zanimanja za biosurfaktante kot biološko razgradljive, netoksične alternative.

Biosurfactants imajo aplikacije na številnih področjih, kot so:

Naftna industrija

Biosurfaktanti se uporabljajo pri ekstrakciji olja in bioremediacije (dekontaminacija z živimi organizmi) ogljikovodikov. Primer: biosurfaktant Arthrobacter sp.

Uporabljajo se tudi v procesih biodesulfuracije (izločanje žvepla z uporabo mikroorganizmov) olja. Uporabljene vrste rodu Rhodococcus.

Okoljska sanitarna oskrba

Biosurfaktanti se uporabljajo pri bioremediaciji tal, onesnaženih s strupenimi kovinami, kot so uran, kadmij in svinca (biosurfaktanti Pseudomonas spp. in Rhodococcus spp.).

Uporabljajo se tudi v postopkih bioremediacije in vode za bioremediacijo, onesnažene z bencinom ali razlitjem nafte.

Vam lahko postreže: Zemljina prehranska veriga: povezave in primer

Na primer, Aeromonas sp. Proizvaja biosurfakta, ki omogočajo razgradnjo olja ali zmanjšanje velikih molekul na manjše, ki služijo kot hranila za mikroorganizme, bakterije in glive.

V industrijskih procesih

Biosurfaktanti se uporabljajo v industriji detergentov in čistil, saj izboljšujejo čistilno delovanje pri raztapljanju maščob, ki so umazana oblačila ali površine, v pralni vodi.

Uporabljajo se tudi kot pomožne kemične spojine v tekstilni industriji, papirju in.

V kozmetični in farmacevtski industriji

V kozmetični industriji, Bacillus licheniformis Proizvaja biosurfaktante, ki se uporabljajo kot anti -pica, bakteriostatični in deodorantni izdelki.

Nekateri biosurfaktanti se uporabljajo v farmacevtski in biomedicinski industriji zaradi svoje protimikrobne in/ali protiglivične aktivnosti.

V živilski industriji

V prehrambeni industriji se pri proizvodnji majoneze uporabljajo biosurfaktanti (ki je emulzija vode, jajčec in olja). Ti biosurfaktanti izvirajo iz lektin in njihovih derivatov, ki izboljšujejo kakovost in dodatno okus.

V kmetijstvu

V kmetijstvu se za biološki nadzor patogenov (glive, bakterije, virusov) pridelkov uporabljajo biološki aktivniki.

Druga uporaba biosurfakcij v kmetijstvu je povečanje razpoložljivosti talnih mikrohranil.

Reference

1. Kamera, s.S. In makkar, r.S. (2004). Nedavna uporaba biosurfaktov kot bioloških in imunoloških molekul. Trenutna mnenja v mikrobiologiji. 
2. Mulligan, c.N. (2005). Okoljske aplikacije za biološko aktivnost. Okolje onesnaževanja.