Biosurfaktiat

Biosurfaktiat ovat mikro -organismien tuottamia emulgoijabiologisia yhdisteitä, jotka voivat puhdistaa saastuneet vedet ja maaperät

Mitkä ovat biosurfaktantit?

Se Biosurfaktiat Ne ovat mikro -organismien tuottamia amfifylisiä biologisia yhdisteitä, kuten hiivoja, bakteereja ja rihamahdollisia sieniä. Ne erittyvät tai säilytetään osana mikrobisolukalvoa. Hänelle kerrotaan biosurfaktanttia, koska he ovat peräisin elävästä organismista. 

Myös joitain biosurfaktioita tuotetaan bioteknologisilla prosesseilla, käyttämällä entsyymejä, jotka vaikuttavat biologiseen kemialliseen yhdisteeseen tai luonnolliseen tuotteeseen.

Luonnollisten biosurfaktanttien joukossa voidaan mainita kasvisaponiinit, kuten Cayena -kukka (Hibiscus SP.), Lesiini, nisäkkäiden sappimehut tai ihmisen keuhkojen pinta -aktiiviset aine (erittäin tärkeillä fysiologisilla toiminnoilla).

Lisäksi aminohapot ja niiden johdannaiset, betainerit ja fosfolipidit, biologiset luonnontuotteet ovat biosurfaktanttia.

Biosurfaktantin luokittelu

Polarin tai pään sähkövarauksen luonteen mukaan

Polaarisen pään sähkövarauksen mukaan biosurfaktantit voidaan ryhmitellä seuraaviin luokkiin:

Anioniset biosurfaktit

Heillä on negatiivinen kuorma polaariseen päähän, usein johtuen sulfonaattiryhmän läsnäolosta -niin₃^-.

Kationiset biosurfaktantit

Heillä on positiivinen varaus päähän, yleensä kvaternäärinen ammoniumryhmä NR₄⁺, missä r edustaa hiili- ja vetyketjua.

Biosurfaktantin amfotorot

Heillä on kaksi varausta, positiivinen ja negatiivinen samassa molekyylissä.

Biosurfaktantit ei -ionisia

Heillä ei ole sähköisiä ioneja tai kuormia päähänsä.

Sen kemiallisen luonteen mukaan

Kemiallisen luonteensa mukaan biosurfaktantit luokitellaan seuraaviin tyyppeihin:

Biosurfaktantit glukolipidit

Glykolipidit ovat molekyylejä, joissa on osa lipidiä tai rasvaa ja osa sokeria niiden kemiallisessa rakenteessa.

Tunnetuimmat biosurfaktantit ovat glykolipidejä. Jälkimmäinen koostuu sokerit sulfaateista, kuten glukoosi, galaktoosi, Cloen, Ramnosa ja galaktoosi.

Voi palvella sinua: Sisäiset suhteet: Tyypit ja esimerkit

Glukolipidien joukossa tunnetuimpia ovat ramnolipidit, hyvin tutkittu bio -emulsiointi, korkea emulgoiva aktiivisuus ja korkea affiniteetti hydrofobisilla orgaanisilla molekyyleillä (jotka eivät liukene veteen).

Tehokkaimpia pinta -aktiivisia aineita hydrofobisten yhdisteiden poistamiseksi saastuneissa maaperäissä tarkastellaan.

Esimerkiksi ramnolipideistä, genren bakteerit tuottavat pinta -aktiiviset aineet Pseudomonas.

On myös muita glukolipidejä Torulopsis SP., Biosidiaktiivisuudella ja sitä käytetään kosmetiikassa, anti -picassa, bakteriostaattisissa tuotteissa ja kehon deodorantteina.

Biosurfaktantit lipoproteiinit ja lipopeptidit

Lipoproteiinit ovat kemiallisia yhdisteitä, joissa on osa lipidiä tai rasvaa ja toinen osa proteiinia niiden rakenteessaan.

Esimerkiksi, Bacillus subtilis Se on bakteeri, joka tuottaa lipopeptidejä, joita kutsu. Nämä ovat yksi tehokkaimmista biosurfaktanteista pintajännitettä pelkistäviä.

Säällä on kyky tuottaa punasolujen hajoamista (punasolujen repeämä). Lisäksi niitä voidaan käyttää tuholaisten biosideina, kuten pieninä jyrsijöinä.

Biosurfaktantit rasvahapot

Jotkut mikro -organismit voivat hapettaa alkaaneja (hiili- ja vetyketjut) rasvahapoiksi, joilla on pinta -aktiiviset ominaisuudet.

Biosurfaktantit fosfolipidit

Fosfolipidit ovat kemiallisia yhdisteitä, joissa on fosfaattiryhmiä (PO₄^3-), Yhdistynyt osaan lipidirakenteessa. Ne ovat osa mikro -organismikalvoja.

Tietyt bakteerit ja hiivat, jotka ruokkivat hiilivetyjä, kun ne kasvavat alceum -substraateissa, lisäävät fosfolipidien määrää kalvossaan. Esimerkiksi, Acinetobacter SP., Tiobacillus tioksidans ja Rhodococcus erytropoli.

Polymeeriset biosurfaktit

Polymeeriset biosurfaktiivit ovat korkean molekyylipainoisia makromolekyylejä. Tämän ryhmän tutkitut biosurfaktantit ovat: emuliini-, liposaani-, mannoproteiini- ja polysakkaridiproteiinikompleksit.

Esimerkiksi bakteerit Acinetobacter calcaeceticus Tuottaa polyianionista emulia. Se on myös yksi tehokkaimmista tunnetuista emulsion stabilointiaineista.

Voi palvella sinua: fototrophos

Liposaani on solunulkoinen emulgointiaine, vesiliukoinen, muodostettu polysakkarideilla ja proteiinilla Candida lipolytica.

Saccharomyces cerevisae Se tuottaa suuria amnoproteiinimääriä orgaanisten öljyjen, alkaanien ja liuottimien erinomaisella emulgoivalla aktiivisuudella.

Sen molekyylipainon mukaan

Biosurfaktiat luokitellaan kahteen luokkaan:

Pieni molekyylipainoinen biosurfaktantit

Pienillä pinta- ja rajapinnan jännitteillä. Esimerkiksi ramnolipidit.

Korkean molekyylipolymeeriset biosurfaktiat

Jotka liittyvät voimakkaasti pintoihin, kuten ruokabioemuliin.

Biosurfaktantin tuotanto

Biosurfaktantin tuotantoa varten bioreaktoreissa käytetään mikro -organismien viljelmiä. Suurin osa näistä mikro -organismeista on eristetty saastuneista väliaineista, kuten öljyteollisuus hylkäät teollisuusjätteet tai hiilivetyhautat.

Biosurfaktanttien tehokas tuotanto riippuu useista tekijöistä, kuten viljelyalustana käytetyn substraatin tai hiililähteen luonteesta ja sen suolapitoisuudesta. Lisäksi se riippuu tekijöistä, kuten lämpötila, pH ja hapen saatavuus.

Biosurfaktanttisovellukset

Tällä hetkellä biosurfaktioille on valtava kaupallinen kysyntä, koska kemiallisella synteesillä (öljynjohdannaisista) saadut pinta -aktiiviset aineet ovat myrkyllisiä, eivät biohajoavia, ja siksi niillä on ympäristömääräyksiä niiden käytöstä niiden käytöstä.

Nämä ongelmat ovat herättäneet huomattavan kiinnostuksen biosurfaktioista biohajoavina, ei -toksisina vaihtoehdoina.

Biosurfaktantissa on sovelluksia monilla aloilla, kuten:

Öljyteollisuus

Biosurfaktioita käytetään öljyn ja bioremediaation (dekontaminaatio elävien organismien kanssa) uuttoon hiilivetyjen uuttamiseen. Esimerkki: biosurfaktantti Artrobacter SP.

Niitä sovelletaan myös biodesulfuraatioprosesseissa (rikin eliminaatio mikro -organismeilla) öljyä. Sukulajeja on käytetty Rhodococcus.

Ympäristön puhtaanapito

Biosurfaktioita käytetään myrkyllisten metallien saastuttamien maaperien, kuten uraanin, kadmiumin ja lyijyn, saastuttamisessa (biosurfaktantit Pseudomonas SPP. ja Rhodococcus SPP.-A.

Niitä käytetään myös bioremediaatio- ja veden bioremediaatioprosesseissa, jotka ovat saastuneet bensiinillä tai öljyvuotoilla.

Voi palvella sinua: Maan ruokaketju: Linkit ja esimerkki

Esimerkiksi, Aeromonat SP. Se tuottaa biosurfaktioita, jotka sallivat öljyn hajoamisen tai suurten molekyylien vähentämisen pienempiin, jotka toimivat ravintoaineena mikro -organismeille, bakteereille ja sienille.

Teollisuusprosesseissa

Biosurfaktioita käytetään pesuaineiden ja puhdistusaineiden teollisuudessa, koska ne parantavat puhdistustoimintaa liuottaessasi rasvat, jotka likaiset vaatteet tai pinnat, pesuvedessä.

Niitä käytetään myös apukemiallisina yhdisteinä tekstiiliteollisuudessa, paperissa ja siinä.

Kosmeettisessa ja lääketeollisuudessa

Kosmetiikkateollisuudessa, Bacillus licheniformis Se tuottaa biosurfaktioita, joita käytetään anti -pica-, bakteriostaattisina ja deodoranttituotteina.

Joitakin biosurfaktioita käytetään farmaseuttisessa ja biolääketieteellisessä teollisuudessa niiden antimikrobisen ja/tai sienenvastaisen aktiivisuuden vuoksi.

Elintarviketeollisuudessa

Elintarviketeollisuudessa biosurfaktioita käytetään majoneesin valmistuksessa (joka on veden, munan ja öljyn emulsio). Nämä biosurfaktantit ovat peräisin lektinoista ja niiden johdannaisista, jotka parantavat laatua ja lisäksi makua.

Maataloudessa

Maatalouden biosurfaktioissa käytetään kasvien patogeenien (sienten, bakteerien, virusten) biologiseen hallintaan.

Toinen biosurfaktanttien käyttö maataloudessa on maaperän mikroravinteiden saatavuuden lisääntyminen.

Viitteet

1. Cameotra, s.S. Ja Makkar, R.S. (2004). Biosurfaktanttien viimeaikaiset sovellukset biologisina ja immunologisina molekyyleinä. Nykyiset mielipiteet mikrobiologiassa. 
2. Mulligan, c.N. (2005). Biosurfaktanttien ympäristösovellukset. Pilaantumisympäristö.