Biosurfaktanter

Biosurfaktanter er emulgerende biologiske forbindelser produsert av mikroorganismer, som kan rengjøre forurenset vann og jordsmonn

Hva er biosurfaktanter?

De Biosurfaktanter De er amfifyliske biologiske forbindelser produsert av mikroorganismer som gjær, bakterier og filamentøse sopp. De skilles ut eller beholdt som en del av den mikrobielle cellemembranen. Han blir fortalt biosurfaktant fordi de kommer fra en levende organisme. 

Også noen biosurfaktanter produseres av bioteknologiske prosesser ved bruk av enzymer som virker på et biologisk kjemisk forbindelse eller naturlig produkt.

Blant naturlige biosurfaktanter kan plantesaponiner som Cayena -blomst nevnes (Hibiscus sp.), Lecitin, gallejuicer av pattedyr eller menneskelig lungesurfaktant (med veldig viktige fysiologiske funksjoner).

I tillegg er aminosyrer og deres derivater, betainers og fosfolipider, naturlige produkter av biologisk opprinnelse biosurfaktant.

Biosurfaktantklassifisering

I henhold til arten av den elektriske ladningen i polaren eller hodet

Biosurfaktanter kan grupperes i følgende kategorier, i henhold til den elektriske ladningen til deres polare hode:

Anioniske biosurfaktanter

De har en negativ belastning på den polare enden, ofte på grunn av tilstedeværelsen av en sulfonatgruppe -så₃^-.

Kationiske biosurfaktanter

De har en positiv ladning i hodet, vanligvis en kvartær ammoniumgruppe NR₄⁺, Hvor R representerer en karbon- og hydrogenkjede.

Biosurfactant Amphotoros

De har de to ladningene, positive og negative i samme molekyl.

Biosurfaktanter ikke -ioniske

De har ikke elektriske ioner eller belastninger i hodet.

I henhold til dens kjemiske natur

I henhold til deres kjemiske natur klassifiseres biosurfaktanter i følgende typer:

Biosurfactants glukolipider

Glykolipider er molekyler som har en del av lipid eller fett og en del av sukkeret i deres kjemiske struktur.

Mest kjente biosurfaktanter er glykolipider. Sistnevnte består av sukkersulfater som glukose, galaktose, cloen, ramnosa og galaktose.

Kan tjene deg: Intra -spesifikke forhold: Typer og eksempler

Blant glukolipidene er de mest kjente ramnolipidene, bio -mulserende som har blitt veldig studert, med høy emulgerende aktivitet og høy affinitet av hydrofobe organiske molekyler (som ikke oppløses i vann).

De mest effektive overflateaktive midlene for fjerning av hydrofobe forbindelser i forurenset jord er vurdert.

Som eksempler på ramnolipider kan overflateaktive midler som produserer sjangerens bakterier nevnes Pseudomonas.

Det er andre glukolipider, produsert av Torulopsis sp., Med biocidal aktivitet og brukt i kosmetikk, anti -pica, bakteriostatiske produkter og som kroppsdeodoranter.

Biosurfaktanter lipoproteiner og lipopeptider

Lipoproteiner er kjemiske forbindelser som har en del av lipid eller fett og en annen del av proteinet i strukturen.

For eksempel, Bacillus subtilis Det er en bakterie som produserer lipopeptider som kalles surfaktiner. Dette er en av de kraftigste biosurfaktantene overflatespenning reduserer.

Surfaktiner har evnen til å produsere erytrocytlysis (røde blodlegemer). I tillegg kan de brukes som skadedyrbiocider som små gnagere.

Biosurfaktanter fettsyrer

Noen mikroorganismer kan oksidere alkaner (karbon- og hydrogenkjeder) til fettsyrer som har overflateaktive egenskaper.

Biosurfactants fosfolipider

Fosfolipider er kjemiske forbindelser som har fosfatgrupper (PO₄^3-), Forent til en del med lipidstruktur. De er en del av mikroorganismemembranene.

Visse bakterier og gjær som lever av hydrokarboner, når de vokser i alceum -underlag, øker mengden fosfolipider i membranen. For eksempel, Acinetobacter sp., Thiobacillus tioxidans og Rhodococcus erytropolis.

Polymerbiosurfaktanter

Polymerbiosurfaktanter er makromolekyler med høy molekylvekt. De mest studerte biosurfaktantene i denne gruppen er: emulin, liposan, mannoprotein og polysakkarid-proteinkomplekser.

For eksempel bakterier Acinetobacter calcoaceticus Produserer polyianionisk emul. Det er også en av de kraftigste kjente emulsjonsstabilisatorene.

Kan tjene deg: Phototrophos

Liposan er en ekstracellulær emulgator, vannløselig, dannet av polysakkarider og protein av Candida lipolytica.

Saccharomyces cerevisae Det produserer store amnoproteinmengder med utmerket emulgerende aktivitet av organiske oljer, alkaner og løsningsmidler.

I henhold til molekylvekten

Biosurfaktanter er klassifisert i to kategorier:

Biosurfaktanter med lav molekylvekt

Med mindre overflate- og grensesnittspenninger. For eksempel Ramnolipider.

Høye molekylære polymerbiosurfaktanter

Som er sterkt forbundet med overflater, for eksempel matbioemuls.

Biosurfaktantproduksjon

For biosurfaktantproduksjon brukes mikroorganismekulturer i bioreaktorer. De fleste av disse mikroorganismene er isolert fra forurensede medier, for eksempel industrielle avfallssteder eller hydrokarbongraver forkastet av oljeindustrien.

Effektiv produksjon av biosurfaktanter avhenger av flere faktorer, for eksempel arten av underlaget eller karbonkilden som brukes som et kulturmedium og dets saltholdighetsgrad. I tillegg avhenger det av faktorer som temperatur, pH og oksygentilgjengelighet.

Biosurfactant -applikasjoner

For øyeblikket er det en enorm kommersiell etterspørsel etter biosurfaktanter, fordi de overflateaktive midlene oppnådd ved kjemisk syntese (fra oljederivater) er giftige, ikke biologisk nedbrytbare og har derfor miljøforskrifter for bruk for deres bruk.

Disse problemene har generert betydelig interesse for biosurfaktanter som biologisk nedbrytbare, ikke -toksiske alternativer.

Biosurfaktanter har applikasjoner på mange felt, for eksempel:

Oljeindustrien

Biosurfaktanter brukes i ekstraksjon av olje og bioremediering (dekontaminering med levende organismer) av hydrokarboner. Eksempel: Biosurfaktant av Arthrobacter sp.

De brukes også i biodesulfurasjonsprosesser (svovel eliminering ved bruk av mikroorganismer) av olje. Arter av slekten har blitt brukt Rhodococcus.

Miljø sanitet

Biosurfaktanter brukes i bioremediering av jordsmonn som er forurenset av giftige metaller, for eksempel uran, kadmium og bly (biosurfaktanter av Pseudomonas spp. og Rhodococcus spp.).

De brukes også i biorremediering og vannbiorremedieringsprosesser forurenset av bensin- eller oljesøl.

Kan tjene deg: Jordens næringskjede: lenker og eksempel

For eksempel, Aeromonas sp. Det produserer biosurfaktanter som tillater nedbrytning av olje eller reduksjon av store molekyler til mindre, som fungerer som næringsstoffer for mikroorganismer, bakterier og sopp.

I industrielle prosesser

Biosurfactants brukes i vaskemidler og rengjøringsmidler, siden de forbedrer rengjøringshandlingen når de løser fettet som skitne klær eller overflater, i vaskevannet.

De brukes også som hjelpekjemiske forbindelser i tekstilindustrien, papir og i å ha.

I kosmetikk og farmasøytisk industri

I kosmetikkindustrien, Bacillus licheniformis Det produserer biosurfaktanter som brukes som anti -pica, bakteriostatiske og deodorantprodukter.

Noen biosurfaktanter brukes i legemiddel- og biomedisinsk industri på grunn av deres antimikrobielle og/eller soppdrepende aktivitet.

I matindustrien

I matindustrien brukes biosurfaktanter i fremstilling av majones (som er en emulsjon av vann, egg og olje). Disse biosurfaktantene kommer fra lektinas og deres derivater, som forbedrer kvaliteten og i tillegg smaken.

I landbruket

I landbruk brukes biosurfaktanter for biologisk kontroll av patogener (sopp, bakterier, virus) av avlinger.

En annen bruk av biosurfaktanter i landbruket er økningen i tilgjengeligheten av jordmikronæringsstoffer.

Referanser

1. CAMEOTRA, s.S. Og Makkar, r.S. (2004). Nyere anvendelser av biosurfaktanter som biologiske og immunologiske molekyler. Aktuelle meninger i mikrobiologi. 
2. Mulligan, ca.N. (2005). Miljøapplikasjoner for biosurfaktanter. Forurensningsmiljø.