生物表面活性劑(biosurfactants)是(shi)一(yi)種由微(wei)生(sheng)物(wu)合(he)成(cheng)的(de)(de)、結(jie)(jie)構多(duo)樣(yang)的(de)(de)表面活性(xing)物(wu)質,包(bao)括糖脂(zhi)、脂(zhi)肽(tai)、脂(zhi)蛋白、磷脂(zhi)以及中性(xing)類脂(zhi)衍生(sheng)物(wu)等。它們的(de)(de)分子結(jie)(jie)構包(bao)括親(qin)水(shui)基(ji)和親(qin)油(you)基(ji)兩部分,其中親(qin)水(shui)基(ji)的(de)(de)極(ji)(ji)性(xing)基(ji)團(tuan)(tuan)主要為單糖、多(duo)糖、磷酸基(ji)、氨基(ji)酸和肽(tai)等,另(ling)一(yi)部分是(shi)由碳氫鏈組成(cheng)的(de)(de)親(qin)油(you)的(de)(de)非極(ji)(ji)性(xing)基(ji)團(tuan)(tuan),主要為飽和或非飽和脂(zhi)肪(fang)酸及脂(zhi)肪(fang)醇(chun)。
由于生(sheng)物表面活(huo)性劑具(ju)有既(ji)親水又親油的(de)兩性分子結構(gou),使得生(sheng)物表面活(huo)性劑與化學表面活(huo)性劑具(ju)有類似的(de)性能,如起泡(pao)(pao)、消泡(pao)(pao)、乳化、破乳、分散、絮凝、潤(run)濕、鋪展、滲透、潤(run)滑、抗(kang)靜(jing)電(dian)以及殺菌等功能。
隨(sui)著(zhu)化學(xue)(xue)表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑環境(jing)問題的(de)日益突(tu)出,生(sheng)物(wu)表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑的(de)應用越來越被人們關注(zhu)。20世紀(ji)80年(nian)代后(hou)期,利用生(sheng)物(wu)工(gong)(gong)程(cheng)技(ji)術(shu)研制(zhi)生(sheng)物(wu)表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑已(yi)成(cheng)為國際生(sheng)物(wu)工(gong)(gong)程(cheng)領(ling)(ling)域中(zhong)的(de)一(yi)個新興(xing)課題。在近(jin)20年(nian)的(de)時間里(li),隨(sui)著(zhu)現代生(sheng)物(wu)技(ji)術(shu)的(de)迅猛發展(zhan)以及生(sheng)物(wu)表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑在石(shi)油開(kai)采、環保、制(zhi)藥、食(shi)品加(jia)工(gong)(gong)等方面(mian)(mian)(mian)的(de)應用,人們對在工(gong)(gong)業領(ling)(ling)域利用該技(ji)術(shu)產生(sheng)了強烈(lie)興(xing)趣(qu),全球(qiu)環保意(yi)識(shi)的(de)增強更加(jia)推動了生(sheng)物(wu)表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑取代化學(xue)(xue)表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑這(zhe)一(yi)趨勢。
生物表面(mian)活(huo)性劑(ji)(ji)有多(duo)種(zhong)(zhong)來源、多(duo)種(zhong)(zhong)化(hua)學結構和多(duo)種(zhong)(zhong)用途(tu),現階段人(ren)們一(yi)般依據它們的(de)化(hua)學結構來分類。其(qi)中糖(tang)脂(zhi)類生物表面(mian)活(huo)性劑(ji)(ji)是生物表面(mian)活(huo)性劑(ji)(ji)中主要的(de)一(yi)種(zhong)(zhong),也是國內外研究多(duo)的(de)一(yi)種(zhong)(zhong),主要包括鼠(shu)李糖(tang)脂(zhi)、海藻糖(tang)脂(zhi)、槐糖(tang)脂(zhi)等。
許多微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)都(dou)以烴(jing)(jing)類(lei)(lei)為(wei)惟一碳源產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)表(biao)面(mian)活性劑(ji),這是由(you)于大多數烴(jing)(jing)類(lei)(lei)為(wei)憎水性有機(ji)物(wu)(wu),微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)必須產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)表(biao)面(mian)活性劑(ji)降低(di)界面(mian)張力,增加溶解性,使(shi)其到達菌體表(biao)面(mian)從而被利(li)用,因此(ci)烴(jing)(jing)類(lei)(lei)是生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)表(biao)面(mian)活性劑(ji)的(de)主要基(ji)質(zhi)(zhi)。利(li)用基(ji)質(zhi)(zhi)培養的(de)方(fang)法生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)表(biao)面(mian)活性劑(ji)稱為(wei)發(fa)酵法,發(fa)酵法的(de)前提(ti)是篩(shai)選出高效優勢菌種,再進行培養條(tiao)件的(de)優化(hua)來提(ti)高產(chan)量、降低(di)成本,終生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)出高性能的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)表(biao)面(mian)活性劑(ji)。除(chu)了發(fa)酵法,現今另一個研究的(de)熱(re)點是酶促反應生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)表(biao)面(mian)活性劑(ji)。