Biosurfaktant

Biosurfaktanty sú emulgátorové biologické zlúčeniny produkované mikroorganizmami, ktoré môžu čistiť kontaminované vody a pôdy

Čo sú biosurfaktanty?

Ten Biosurfaktant Sú to amfifylové biologické zlúčeniny produkované mikroorganizmami, ako sú kvasinky, baktérie a vláknité huby. Sú vylučované alebo zadržiavané ako súčasť membrány mikrobiálnych buniek. Je mu povedané biosurfaktant, pretože pochádzajú zo živého organizmu. 

Niektoré biosurfaktanty sa vyrábajú biotechnologickými procesmi, s použitím enzýmov, ktoré pôsobia na biologickú chemickú zlúčeninu alebo prírodný produkt.

Medzi prírodnými biosurfaktantmi je možné spomenúť rastlinné saponíny, ako je napríklad kvet Cayena (Hibiscus spona.), Lecitín, žlčové šťavy cicavcov alebo ľudskej pľúcnej povrchovej látky (s veľmi dôležitými fyziologickými funkciami).

Okrem toho aminokyseliny a ich deriváty, betainery a fosfolipidy, prírodné produkty biologického pôvodu sú biosurfaktant.

Klasifikácia biosurfaktantov

Podľa povahy elektrického náboja v polárnom alebo hlave

Biosurfaktanty môžu byť zoskupené do nasledujúcich kategórií podľa elektrického náboja ich polárnej hlavy:

Aniónové biosurfaktanty

Majú na polárnom konci záporné zaťaženie, často v dôsledku prítomnosti sulfonátovej skupiny -so₃^-.

Katiónové biosurfaktanty

Majú v hlave kladný náboj, zvyčajne kvartérna skupina amónia nr₄⁺, kde R predstavuje uhlík a vodíkový reťazec.

Biosurfaktantné amfotory

Majú dve náboje, pozitívne a negatívne v tej istej molekule.

Biosurfaktanty

Nemajú v hlavách elektrické ióny ani zaťaženia.

Podľa jeho chemickej povahy

Podľa ich chemickej povahy sú biosurfaktanty klasifikované do týchto typov:

Biosurfaktanty glukolipidy

Glykolipidy sú molekuly, ktoré majú časť lipidov alebo tuku a časť cukru v ich chemickej štruktúre.

Najznámejšie biosurfaktanty sú glykolipidy. Ten pozostáva z cukrov sulfátov, ako je glukóza, galaktóza, cloen, ramnosa a galaktóza.

Môže vám slúžiť: Intra -špecifické vzťahy: typy a príklady

Medzi glukolipidmi sú najznámejšie ramnolipidy, bio emulgifikácie, ktoré boli veľmi študované, s vysokou emulgačnou aktivitou a vysokou afinitou hydrofóbnymi organickými molekulami (ktoré sa vo vode nerozpúšťajú).

Zvažujú sa najúčinnejšie povrchovo aktívne látky na odstránenie hydrofóbnych zlúčenín v kontaminovaných pôdach.

Ako príklad ramnolipidov je možné spomenúť povrchovo aktívne látky, ktoré produkujú baktérie žánru Pseudomonas.

Existujú aj ďalšie glukolipidy, ktoré produkujú Torulopsis spona., S biocídnou aktivitou a používanou v kozmetike, anti -PICA, bakteriostatických výrobkoch a ako dezodoranty tela.

Biosurfaktanty lipoproteíny a lipopeptidy

Lipoproteíny sú chemické zlúčeniny, ktoré majú časť lipidov alebo tuku a ďalšiu časť proteínu v ich štruktúre.

Napríklad, Bacils subtilis Je to baktéria, ktorá produkuje lipopeptidy nazývané povrchovo aktívne látky. Toto je jeden z najsilnejších biologických látok, ktoré sa znižuje povrchové napätie.

Povrchové látky majú schopnosť produkovať erytrocytovú lýzu (prasknutie červených krviniek). Okrem toho sa môžu použiť ako biocídy škodcov, ako sú malé hlodavce.

Biosurfaktanty mastné kyseliny

Niektoré mikroorganizmy môžu oxidovať alkány (uhlíkové a vodíkové reťazce) na mastné kyseliny, ktoré majú vlastnosti povrchovo aktívnej látky.

Biosurfaktanty fosfolipidy

Fosfolipidy sú chemické zlúčeniny, ktoré majú fosfátové skupiny (PO₄^3-), Zjednotená časť s lipidovou štruktúrou. Sú súčasťou membrán mikroorganizmov.

Niektoré baktérie a kvasinky, ktoré sa živia uhľovodíkom, keď rastú v substrátoch alceum, zvyšujú množstvo fosfolipidov v ich membráne. Napríklad, Acinetobacter spona., Tiobacillus tioxidans a Rhodococcus erytropolis.

Polymérne biosurfaktanty

Polymérne biosurfaktanty sú makromolekuly s vysokou molekulovou hmotnosťou. Najštudovanejšími biosurfaktantmi tejto skupiny sú: komplexy emulínu, lipozanu, mannoproteínu a polysacharid-proteínov.

Napríklad baktérie Acinetobacter calcoaceticus Produkuje polyiunionic Emul. Je to tiež jeden z najsilnejších známych emulzných stabilizátorov.

Môže vám slúžiť: fototrofos

Lipozan je extracelulárny emulgátor, vo vode rozpustný, tvorený polysacharidmi a proteínmi Candida lipolytica.

Sacharomyces cerevisae Vytvára veľké množstvá amnoproteínu s vynikajúcou emulgačnou aktivitou organických olejov, alkánov a rozpúšťadiel.

Podľa jeho molekulovej hmotnosti

Biosurfaktanty sú klasifikované do dvoch kategórií:

Biosurfaktanty s nízkou molekulovou hmotnosťou

S menším povrchom a medzifázovým napätím. Napríklad ramnolipidy.

Vysoké molekulárne polymérne biosurfaktanty

Ktoré sú silne spojené s povrchmi, ako sú potravinové bioemuls.

Výroba biosurfaktantov

Na výrobu biosurfaktantov sa v bioreaktoroch používajú kultúry mikroorganizmu. Väčšina z týchto mikroorganizmov je izolovaná z kontaminovaných médií, ako sú miesta priemyselného odpadu alebo uhľovodíkové hroby vyradené ropným priemyslom.

Účinná produkcia biosurfaktantov závisí od niekoľkých faktorov, ako je povaha substrátu alebo zdroja uhlíka používaného ako kultivačné médium a jeho stupňa slanosti. Okrem toho závisí od faktorov, ako sú teplota, pH a dostupnosť kyslíka.

Aplikácie biosurfaktantov

V súčasnosti existuje obrovský komerčný dopyt po biosurfaktantoch, pretože povrchovo aktívne látky získané chemickou syntézou (z olejových derivátov) sú toxické, nie biologicky odbúrateľné, a preto majú environmentálne predpisy pre ich použitie na ich použitie.

Tieto problémy vyvolali značný záujem o biosurfaktanty ako biologicky odbúrateľné, netoxické alternatívy.

Biosurfaktanty majú aplikácie v mnohých oblastiach, napríklad:

Ropný priemysel

Biosurfaktanty sa používajú pri extrakcii oleja a bioremediácie (dekontaminácia živých organizmov) uhľovodíkov. Príklad: biosurfaktant of Artrobakter spona.

Používajú sa tiež v procesoch biodesulfurácie (eliminácia síry pomocou mikroorganizmov) ropy. Boli použité druhy rodu Rodokok.

Environmentálna hygiena

Biosurfaktanty sa používajú na bioremediáciu pôdy kontaminovaných toxickými kovmi, ako je urán, kadmium a olovo (biosurfaktanty of Pseudomonas kupovať. a Rodokok kupovať.).

Používajú sa tiež v procesoch biorremediácie a biorremediácie vody kontaminované benzínovým alebo ropným únikom.

Môže vám slúžiť: Zemský potravinový reťazec: Odkazy a príklad

Napríklad, Aeromonas spona. Vytvára biosurfaktanty, ktoré umožňujú degradáciu alebo redukciu veľkých molekúl oleja na menšie, ktoré slúžia ako živiny pre mikroorganizmy, baktérie a huby.

V priemyselných procesoch

Biosurfaktanty sa používajú v priemysle čistiacich prostriedkov a čistiacich prostriedkov, pretože pri rozpustení tukov, ktoré špinavé oblečenie alebo povrchy, zvyšujú čistiace sa.

Používajú sa tiež ako pomocné chemické zlúčeniny v textilnom priemysle, papieri a v.

V kozmetickom a farmaceutickom priemysle

V kozmetickom priemysle, Bacillus licheniformis Vytvára biosurfaktanty, ktoré sa používajú ako anti -PICA, bakteriostatické a dezodorantné výrobky.

Niektoré biosurfaktanty sa používajú vo farmaceutickom a biomedicínskom priemysle kvôli ich antimikrobiálnej a/alebo protiplesňovej aktivite.

V potravinárskom priemysle

V potravinárskom priemysle sa biosurfaktanty používajú pri výrobe majonézy (čo je emulzia vody, vajec a oleja). Tieto biosurfaktanty pochádzajú z lektínov a ich derivátov, ktoré zlepšujú kvalitu a navyše príchuť.

V poľnohospodárstve

V poľnohospodárstve sa biosurfaktanty používajú na biologickú kontrolu patogénov (huby, baktérie, vírusy) plodín.

Ďalším využitím biosurfaktantov v poľnohospodárstve je zvýšenie dostupnosti pôdnych mikroživín.

Odkazy

1. Coseotra, s.Siež. A Makkar, r.Siež. (2004). Nedávne aplikácie biosurfaktantov ako biologických a imunologických molekúl. Súčasné názory v mikrobiológii. 
2. Mulligan, C.N. (2005). Environmentálne aplikácie pre biosurfaktanty. Znečistenie.