Биосурфактант
Биосурфактант обычно относится к поверхностно-активным веществам микробного происхождения. [ 1 ] Большинство биосурфактантов, продуцируемых микробами, синтезируются внеклеточно, и известно, что многие микробы продуцируют биосурфактанты в больших относительных количествах. [ 2 ] Некоторые представляют коммерческий интерес. [ 3 ] В качестве вторичного метаболита микроорганизмов биосурфактанты можно перерабатывать путем культивирования микроорганизмов, продуцирующих биосурфактанты, в стационарной фазе на многих видах недорогих субстратов, таких как биоуголь , растительные масла, углеводы, отходы и т. д. Высокопроизводительное производство биосурфактантов может быть осуществлено в стационарной фазе. контролируется регулированием факторов окружающей среды и обстоятельств роста. [ 4 ]
Классификация
[ редактировать ]Биосурфактанты обычно классифицируются по их молекулярной структуре. Подобно синтетическим поверхностно-активным веществам, они состоят из гидрофильной группы, состоящей из аминокислот, пептидов, (полисахаридов или сахарных спиртов), и гидрофобной группы, состоящей из жирных кислот. Соответственно, важные классы биосурфактантов включают гликолипиды , липопептиды и липопротеины, а также полимерные поверхностно-активные вещества, а также поверхностно-активные вещества в виде частиц. [ 5 ]
Примеры
[ редактировать ]
К распространенным биосурфактантам относятся:
- Желчные соли представляют собой смеси мицеллообразующих соединений, которые инкапсулируют пищу, обеспечивая ее всасывание через тонкий кишечник. [ 6 ]
- Лецитин , который можно получить либо из соевых бобов, либо из яичного желтка, является распространенным пищевым ингредиентом.
- Рамнолипиды , которые могут продуцироваться некоторыми видами Pseudomonas , например, Pseudomonas aeruginosa . [ 7 ]
- Софоролипиды продуцируются различными непатогенными дрожжами.
- Эмульсан производится Acinetobacter Calcoaceticus . [ 3 ]
- Сурфактин — нерибосомальный липопептид, продуцируемый Bacillus subtilis.
Микробные биосурфактанты получают путем включения несмешивающихся жидкостей в питательную среду. [ 8 ]
Приложения
[ редактировать ]Потенциальные области применения включают составы гербицидов и пестицидов, моющие средства, здравоохранение и косметику, целлюлозно-бумажную, угольную, текстильную, керамическую и пищевую промышленность, переработку урановой руды и механическое обезвоживание торфа. [ 8 ] [ 1 ] [ 2 ]
Ликвидация разливов нефти
[ редактировать ]Биосурфактанты усиливают эмульгирование углеводородов, таким образом, они обладают потенциалом солюбилизировать углеводородные загрязнители и повышать их доступность для микробного разложения. [ 9 ] [ 10 ] Кроме того, биосурфактанты могут модифицировать клеточную поверхность бактерий, которые биоразлагают углеводороды, что также может увеличить биоразлагаемость этих загрязнителей в клетках. [ 11 ] Эти соединения также могут быть использованы для увеличения нефтеотдачи и могут рассматриваться для других потенциальных применений в области защиты окружающей среды. [ 12 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Маллиган, Кэтрин Н. (2005). «Экологическое применение биосурфактантов». Загрязнение окружающей среды . 133 (2): 183–198. дои : 10.1016/j.envpol.2004.06.009 . ПМИД 15519450 .
- ^ Jump up to: а б Рон, Элиора З.; Розенберг, Евгений (2001). «Природная роль биосурфактантов. Миниобзор». Экологическая микробиология . 3 (4): 229–236. дои : 10.1046/j.1462-2920.2001.00190.x . ПМИД 11359508 .
- ^ Jump up to: а б Гутник, Д.Л.; Бах, Х. (2000). «Разработка бактериальных биополимеров для биосорбции тяжелых металлов; новые продукты и новые рецептуры». Прикладная микробиология и биотехнология . 54 (4): 451–460. дои : 10.1007/s002530000438 . ПМИД 11092618 . S2CID 23991659 .
- ^ Захед М.А., Матинвафа М.А., Азари А., Мохаджери Л. (апрель 2022 г.). «Биосурфактант, экологически чистое и эффективное решение для биоремедиации нефтяных углеводородов в водной среде» . Откройте для себя воду . 2 (1): 5. Бибкод : 2022DiWat...2....5Z . дои : 10.1007/s43832-022-00013-x .
- ^ Десаи Дж.Д., Банат И.М. (1997). «Микробное производство ПАВ и их коммерческий потенциал» . Обзоры микробиологии и молекулярной биологии . 61 (1): 47–64. дои : 10.1128/ммбр.61.1.47-64.1997 . ISSN 1092-2172 . ПМК 232600 . ПМИД 9106364 .
- ^ Бхагаван, Невада; Ха, Чон Ын (2015). «Желудочно-кишечное пищеварение и всасывание». Основы медицинской биохимии . стр. 137–164. дои : 10.1016/B978-0-12-416687-5.00011-7 . ISBN 9780124166875 .
- ^ Оливейра, FJS; Васкес, Л.; де Кампос, Северная Каролина; де Франс, Ф.П., Производство рамнолипидов штаммом Pseudomonas alcaligenes. Технологическая биохимия 2009, 44 (4), 383-389.
- ^ Jump up to: а б Десаи, Джитендра Д.; Банат, Ибрагим М. (1997). «Микробное производство ПАВ и их коммерческий потенциал» . Обзоры микробиологии и молекулярной биологии . 61 (1): 47–64. дои : 10.1128/ммбр.61.1.47-64.1997 . ПМК 232600 . ПМИД 9106364 .
- ^ Розенберг Э., Рон Э.З. (август 1999 г.). «Высокомолекулярные и низкомолекулярные микробные ПАВ». Прил. Микробиол. Биотехнология . 52 (2): 154–162. дои : 10.1007/s002530051502 . ПМИД 10499255 . S2CID 23857287 .
- ^ Дель'Арко ЖП, де Франса ФП (2001). «Влияние уровня загрязнения нефтью на биодеградацию углеводородов в песчаных отложениях». Окружающая среда. Загрязнение . 112 (3): 515–519. дои : 10.1016/S0269-7491(00)00128-7 . ПМИД 11291458 .
- ^ Качорек, Ева; Пачолак, Аманда; Здарта, Агата; Смулек, Войцех (26 августа 2018 г.). «Влияние биосурфактантов на свойства микробных клеток, приводящее к увеличению биодоступности углеводородов» . Коллоиды и интерфейсы . 2 (3): 35. дои : 10,3390/коллоиды2030035 . ISSN 2504-5377 .
- ^ Шульга А, Карпенко Е, Вильданова-Марцишин Р, Туровский А, Солтыс М (1999). «Биосурфактанты усиленной очистки нефтезагрязненных сред» . Адсорбт. наук. Технол . 18 (2): 171–176. дои : 10.1260/0263617001493369 .