生物表面活性劑生產(chǎn)與應(yīng)用

生物表面活性劑

Biosurfactants生物表面活性劑（Biosurfactants，簡(jiǎn)稱BS）是由微生物、植物或動(dòng)物產(chǎn)生的天然表面活性劑定義一般特點(diǎn)：雙親性、溶解性、表面吸附性、界面定向排列、形成膠束親油基親水基特點(diǎn)單分子多分子聚集優(yōu)點(diǎn)：更高、更強(qiáng)、綠色、簡(jiǎn)便水溶性表面活性劑油溶性表面活性劑離子型表面活性劑非離子型表面活性劑陰離子表面活性劑陽離子表面活性劑兩性離子表面活性劑溶解性解離程度離子類型分類按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類：①糖脂—糖（鼠李糖脂、槐糖脂、海藻糖脂）②含氨基酸類脂—氨基酸（脂肽、脂蛋白、脂氨基酸）③脂肪酸—羧酸基（甘油酯、脂肪酸、脂肪醇、蠟）④磷脂—磷酸基（磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺）⑤生物聚合體（結(jié)合多糖、蛋白質(zhì)：脂多糖）分類鼠李糖脂脂肪酸磷脂脂氨基酸生產(chǎn)方法生物表面活性劑的來源廣泛，種類很多，用途很廣，其生產(chǎn)方法也很多。根據(jù)原料來源不同，生產(chǎn)方式可分為三類：①從動(dòng)植物材料中提取（原料限制，難以大量生產(chǎn)）②微生物發(fā)酵法（技術(shù)可行，適合大量生產(chǎn)）③酶法合成（酶制劑昂貴，成本高）發(fā)酵法：培養(yǎng)發(fā)酵、分離提取、產(chǎn)品純化提取方法：離心沉淀、萃取、吸附、超濾、在線提取分析方法：TLC、GC、HPLC、ELISA、MS、IS、電泳紡織采礦精細(xì)化工農(nóng)業(yè)醫(yī)療衛(wèi)生食品工業(yè)生物表面活性劑石油工業(yè)環(huán)境應(yīng)用1.在石油工業(yè)上的應(yīng)用

在油田開采中,應(yīng)用一次及二次采油技術(shù)開采后,仍有大約65%-70%的原油滯留在儲(chǔ)油層中。而生物表面活性劑可將遺留在油井中的脂肪烴、芳香烴、環(huán)烷烴徹底乳化，從而提高采油量清洗貯油罐、油輪貯倉、輸油管道以及運(yùn)油車時(shí)很有效處理煉油廠廢水（鼠李糖脂：加快正構(gòu)烷烴的生物降解過程；在油水乳化染料中作為高效乳化穩(wěn)定劑）微生物強(qiáng)化采油（MEOR）：開采石油時(shí)往油層中注入微生物,同時(shí)注入一些微生物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)物,以地下石油為唯一碳源，這些微生物在生長(zhǎng)的同時(shí),能夠抑制有害微生物的生長(zhǎng)，激發(fā)有益微生物的生長(zhǎng)；產(chǎn)生的生物表面活性劑可降低原油與水兩相界面的張力，將石油乳化，降低石油的粘滯度，促進(jìn)油層中油的釋放，從而可提高油田的開采量。新疆克拉瑪依油田對(duì)微生物開采稠油技術(shù)進(jìn)行了研究并用于實(shí)際的采油作業(yè)中,通過室內(nèi)篩選復(fù)壯,選育出對(duì)克拉瑪依稠油具有顯著降黏作用的微生物菌種。并首次在克拉瑪依油田進(jìn)行了6口井的微生物吞吐開采稠油礦場(chǎng)試驗(yàn),累計(jì)增油865t

。2.在環(huán)境工程上的應(yīng)用生物表面活性劑則由于易生物降解、對(duì)生態(tài)環(huán)境無毒等特性而更適合于環(huán)境工程中生物修復(fù)。如：在廢水處理工藝中可作為浮選捕收劑與帶電膠粒相吸以除去有毒金屬離子，修復(fù)受有機(jī)物和重金屬污染的場(chǎng)地等。鑒于農(nóng)藥污染、歷史殘留農(nóng)藥和除草劑藥害等，全球科學(xué)家均十分關(guān)注利用生物表面活性劑對(duì)作物病蟲害進(jìn)行生物防治。3.在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用銅綠假單胞菌的代謝物鼠李糖脂可作為生物表面活性劑，當(dāng)濃度為5～30μg/mg時(shí)可摻入并破壞游動(dòng)孢子的質(zhì)膜，從而殺滅腐霉、疫霉游動(dòng)孢子。食品工業(yè)生物表面活性劑作為天然添加劑已在食品加工業(yè)廣泛使用。蔗糖酯、卵磷脂、山梨聚糖等都是目前食品工業(yè)常用的乳化劑。精細(xì)化工生物表面活性劑用作精細(xì)化工中的保濕劑、防腐劑、潤(rùn)濕劑、起泡劑、增稠劑、潤(rùn)滑劑等。假絲酵母以棕櫚油和葡萄糖作為碳源可產(chǎn)生100～150g/L的槐糖脂。已生產(chǎn)出一種含有1摩爾槐糖脂和12摩爾丙二醇的皮膚保濕劑。醫(yī)療衛(wèi)生已證實(shí)微生物產(chǎn)生的表面活性劑可供藥用。例如銅綠假單胞菌產(chǎn)生的鼠李糖脂、枯草芽孢桿菌和地衣狀芽孢桿菌產(chǎn)生的脂肽，以及南極假絲酵母產(chǎn)生的甘露赤蘚