Biosurfactanten

Biosurfactanten zijn emulgatieriologische verbindingen geproduceerd door micro -organismen, die verontreinigde wateren en bodem kunnen reinigen

Wat zijn biosurfactanten?

De Biosurfactanten Het zijn amfifylische biologische verbindingen geproduceerd door micro -organismen zoals gisten, bacteriën en filamenteuze schimmels. Ze worden uitgescheiden of behouden als onderdeel van het microbiële celmembraan. Hij krijgt de biosurfactant te horen omdat ze uit een levend organisme komen. 

Ook worden sommige biosurfactanten geproduceerd door biotechnologische processen, met behulp van enzymen die werken op een biologische chemische verbinding of natuurlijk product.

Onder natuurlijke biosurfactanten kunnen plantensaponinen zoals Cayena Flower worden genoemd (Hibiscus SP.), Lecitine, gal sappen van zoogdieren of menselijke longoppervlakteactieve stof (met zeer belangrijke fysiologische functies).

Bovendien zijn aminozuren en hun derivaten, betainers en fosfolipiden, natuurlijke producten van biologische oorsprong biosurfactant.

Biosurfactant classificatie

Volgens de aard van de elektrische lading in de pool of het hoofd

Biosurfactanten kunnen worden gegroepeerd in de volgende categorieën, volgens de elektrische lading van hun polaire hoofd:

Anionische biosurfactanten

Ze hebben een negatieve belasting op het polaire uiteinde, vaak vanwege de aanwezigheid van een sulfonaatgroep -dus₃^-.

Kationische biosurfactanten

Ze hebben een positieve lading in het hoofd, meestal een quaternaire ammoniumgroep NR₄⁺, waarbij r een koolstof- en waterstofketen vertegenwoordigt.

Biosurfactant Amphotoros

Ze hebben de twee ladingen, positief en negatief in hetzelfde molecuul.

Biosurfactanten niet -ionisch

Ze hebben geen elektrische ionen of ladingen in hun hoofd.

Volgens zijn chemische aard

Volgens hun chemische aard zijn biosurfactanten ingedeeld in de volgende typen:

Biosurfactanten glucolipiden

Glycolipiden zijn moleculen die een deel van lipide of vet hebben en een deel van suiker in hun chemische structuur.

De meeste bekende biosurfactanten zijn glycolipiden. De laatste bestaan ​​uit suikerssulfaten zoals glucose, galactose, cloen, ramnosa en galactose.

Kan u van dienst zijn: intra -specifieke relaties: typen en voorbeelden

Onder de glucolipiden zijn de bekendste bekende de ramnolipiden, bio -emulgerende die zeer zijn bestudeerd, van hoge emulgerende activiteit en hoge affiniteit door hydrofobe organische moleculen (die niet oplossen in water).

De meest effectieve oppervlakteactieve stoffen voor het verwijderen van hydrofobe verbindingen in besmette bodems worden overwogen.

Als voorbeelden van ramnolipiden kunnen oppervlakteactieve stoffen die de bacteriën van het genre produceren worden genoemd Pseudomonas.

Er zijn andere glucolipiden, geproduceerd door Torulopsis SP., Met biocide activiteit en gebruikt in cosmetica, anti -pica, bacteriostatische producten en als lichaamsdeodorants.

Biosurfactanten lipoproteïnen en lipopeptiden

Lipoproteïnen zijn chemische verbindingen die een deel van lipide of vet en een ander deel van eiwitten in hun structuur hebben.

Bijvoorbeeld, Bacillus subtilis Het is een bacterie die lipopeptiden produceert die oppervlakteactines worden genoemd. Dit zijn een van de krachtigste oppervlaktespanning voor biosurfactanten.

Surfactines hebben het vermogen om erytrocytlysis te produceren (rode bloedcelbeurt). Bovendien kunnen ze worden gebruikt als ongediertebiociden zoals kleine knaagdieren.

Biosurfactanten vetzuren

Sommige micro -organismen kunnen alkanen (koolstof- en waterstofketens) oxideren tot vetzuren met oppervlakteactieve eigenschappen.

Biosurfactanten fosfolipiden

Fosfolipiden zijn chemische verbindingen met fosfaatgroepen (PO₄^3-), Verenigd tot een deel met lipidenstructuur. Ze maken deel uit van de membranen van het micro -organisme.

Bepaalde bacteriën en gisten die zich voeden met koolwaterstoffen, wanneer ze in alceumsubstraten groeien, verhogen de hoeveelheid fosfolipiden in hun membraan. Bijvoorbeeld, Acinetobacter SP., Thiobacillus thioxidans En Rhodococcus erytropolis.

Polymere biosurfactanten

Polymere biosurfactanten zijn macromoleculen met een hoog molecuulgewicht. De meest bestudeerde biosurfactanten van deze groep zijn: emuline, liposan, mannoproteïne en polysaccharide-eiwitcomplexen.

Bijvoorbeeld bacteriën Acinetobacter calcoaceticus Produceert polyianionische emul. Het is ook een van de krachtigste bekende emulsiestabilisatoren.

Kan u van dienst zijn: fototrofos

Liposan is een extracellulaire emulgator, in water oplosbaar, gevormd door polysacchariden en eiwitten van Candida lipolytica.

Saccharomyces cerevisae Het produceert grote amnoproteïne -hoeveelheden met uitstekende emulgerende activiteit van organische oliën, alkanen en oplosmiddelen.

Volgens zijn molecuulgewicht

Biosurfactanten zijn ingedeeld in twee categorieën:

Biosurfactanten met een laag molecuulgewicht

Met kleine oppervlakte- en grensvlakspanningen. Bijvoorbeeld ramnolipiden.

Hoge moleculaire polymere biosurfactanten

Die sterk worden samengevoegd met oppervlakken, zoals bio -emuls voor voedsel.

Productie van biosurfactant

Voor de productie van biosurfactant worden micro -organisme -culturen gebruikt in bioreactoren. De meeste van deze micro -organismen zijn geïsoleerd uit vervuilde media, zoals industriële afvalplaatsen of koolwaterstofgraven die worden weggegooid door de olie -industrie.

De efficiënte productie van biosurfactanten hangt af van verschillende factoren, zoals de aard van het substraat of de koolstofbron die wordt gebruikt als kweekmedium en de mate van zoutgehalte. Bovendien hangt het af van factoren zoals de beschikbaarheid van temperatuur, pH en zuurstof.

Biosurfactant -toepassingen

Momenteel is er een enorme commerciële vraag naar biosurfactanten, omdat de oppervlakteactieve stoffen verkregen door chemische synthese (van oliederivaten) giftig zijn, niet biologisch afbreekbaar en daarom milieuvoorschriften hebben voor het gebruik ervan voor hun gebruik ervan.

Deze problemen hebben veel belangstelling voor biosurfactanten opgeleverd als biologisch afbreekbare, niet -toxische alternatieven.

Biosurfactanten hebben op veel gebieden toepassingen, zoals:

Olie industrie

Biosurfactanten worden gebruikt bij de extractie van olie en bioremediatie (ontsmetting met levende organismen) van koolwaterstoffen. Voorbeeld: de biosurfactant van Arthrobacter SP.

Ze worden ook toegepast in biodesulfuratieprocessen (zwavel -eliminatie met behulp van micro -organismen) van olie. Soorten van het geslacht zijn gebruikt Rhodococcus.

Milieu sanitaire voorzieningen

Biosurfactanten worden gebruikt bij de bioremediatie van bodems die zijn verontreinigd door toxische metalen, zoals uranium, cadmium en lood (biosurfactanten van Pseudomonas spil. En Rhodococcus spil.)).

Ze worden ook gebruikt in biorremediatie- en waterbiorremediatieprocessen die zijn vervuild door benzine of olievlekken.

Kan u van dienst zijn: Earth's Food Chain: Links en voorbeeld

Bijvoorbeeld, Aeromonas SP. Het produceert biosurfactanten die olie afbraak of reductie van grote moleculen tot kleinere mogelijk maken, die dienen als voedingsstoffen voor micro -organismen, bacteriën en schimmels.

In industriële processen

Biosurfactanten worden gebruikt in de industrie van de wasmiddelen en de reinigingsmiddelen, omdat ze de reinigingsactie verbeteren bij het oplossen van de vetten die vuile kleding of oppervlakken in het waswater oplossen.

Ze worden ook gebruikt als hulpverbindingen in de textielindustrie, papier en in het hebben.

In de cosmetische en farmaceutische industrie

In de cosmetica -industrie, Bacillus korstmosiformis Het produceert biosurfactanten die worden gebruikt als anti -pica, bacteriostatische en deodorante producten.

Sommige biosurfactanten worden gebruikt in de farmaceutische en biomedische industrie vanwege hun antimicrobiële en/of antischimmelactiviteit.

In de voedingsindustrie

In de voedingsindustrie worden biosurfactanten gebruikt bij de productie van mayonaise (een emulsie van water, ei en olie). Deze biosurfactanten komen van lectina's en hun derivaten, die de kwaliteit verbeteren en bovendien smaak.

In de landbouw

In landbouw worden biosurfactanten gebruikt voor de biologische controle van pathogenen (schimmels, bacteriën, virussen) van gewassen.

Een ander gebruik van biosurfactanten in de landbouw is de toename van de beschikbaarheid van bodemmicronutriënten.

Referenties

1. Cameotra, s.S. En Makkar, r.S. (2004). Recente toepassingen van biosurfactanten als biologische en immunologische moleculen. Huidige meningen in de microbiologie. 
2. Mulligan, c.N. (2005). Milieutoepassingen voor biosurfactanten. Vervuilingsomgeving.