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酶法合成的表面活性劑可用于生產高附加值產品

2020-10-23 14:50:38
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生物表面活性劑促進(jin)有(you)機污(wu)(wu)染物降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)的(de)作(zuo)用(yong)機理(li)(li)、其與降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)菌株(zhu)及底物的(de)相互作(zuo)用(yong)關系(xi)都還不(bu)甚清(qing)楚。雖然生(sheng)物表(biao)面(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)促進(jin)了微(wei)生(sheng)物降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie),但它們也有(you)一(yi)(yi)些抑制因素,如有(you)些表(biao)面(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)濃度(du)達(da)到CMC以上時就對微(wei)生(sheng)物有(you)毒性(xing),有(you)些生(sheng)物表(biao)面(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)的(de)膠粒能(neng)(neng)干擾細胞過程。生(sheng)物表(biao)面(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)也能(neng)(neng)作(zuo)為一(yi)(yi)種優先碳源,與有(you)機污(wu)(wu)染物的(de)降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)形成競爭,從而導致污(wu)(wu)染物降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)率下(xia)降(jiang)(jiang)(jiang)。此(ci)外(wai)表(biao)面(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)還可能(neng)(neng)造(zao)成微(wei)生(sheng)物數(shu)量的(de)分(fen)散(san)而導致不(bu)同的(de)結果。這些作(zuo)用(yong)機理(li)(li)都需要深入探究。?


表面活性劑


發酵法生產生物(wu)表面活性(xing)劑的(de)優(you)點在于(yu)生產費用低、種類多(duo)樣和工(gong)藝簡便等,便于(yu)大規模工(gong)業化(hua)(hua)生產,但(dan)產物(wu)的(de)分離(li)純化(hua)(hua)成本較高。

與(yu)微生物(wu)發酵法相(xiang)比,酶(mei)(mei)法合成(cheng)(cheng)的表面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑分(fen)(fen)子(zi)多是一些結構相(xiang)對(dui)簡單的分(fen)(fen)子(zi),但(dan)同樣(yang)具有優良的表面(mian)活(huo)(huo)性(xing)。其(qi)優點在于(yu)(yu)產(chan)物(wu)的提(ti)取費用低、次級結構改(gai)良方便、容易提(ti)純以及(ji)固定(ding)化(hua)酶(mei)(mei)可重復使用等,且酶(mei)(mei)法合成(cheng)(cheng)的表面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑可用于(yu)(yu)生產(chan)高(gao)附加值(zhi)產(chan)品(pin),如(ru)藥品(pin)組分(fen)(fen)。盡管現階段酶(mei)(mei)制劑成(cheng)(cheng)本較高(gao),但(dan)通過基因工(gong)程技術增強酶(mei)(mei)的穩定(ding)性(xing)與(yu)活(huo)(huo)性(xing),有望(wang)降低其(qi)生產(chan)成(cheng)(cheng)本。? 

許多化學合成表面活性(xing)(xing)劑由于難降(jiang)解、有毒(du)及在生(sheng)態系統中的積累等性(xing)(xing)質而(er)破壞生(sheng)態環(huan)境(jing)(jing),相比之下,生(sheng)物表面活性(xing)(xing)劑則由于易生(sheng)物降(jiang)解、對生(sheng)態環(huan)境(jing)(jing)無(wu)毒(du)等特性(xing)(xing)而(er)更適合于環(huan)境(jing)(jing)工(gong)(gong)程(cheng)中污(wu)(wu)染治理。如(ru):在廢水處理工(gong)(gong)藝中可(ke)作為浮選捕收劑與帶電膠粒(li)相吸(xi)以除去有毒(du)金屬離子(zi),修復受(shou)有機(ji)物和(he)重金屬污(wu)(wu)染的場地等。

采用發酵法生產時,生物表面活性劑的種類、產量主要取決于生產菌的種類、生長階段,碳基質的性質,培養基中N、P?和金屬離子Mg2+、Fe2+的濃度以及培養條件(pH、溫度、攪拌速度等)。?如Davis等在成批培養枯草芽孢桿菌時發現,在溶解氧耗盡和限氮條件下可得zui大濃度(439.0?mg/L)的莎梵婷。Kitamoto等利用南極假絲酵母的休止細胞生產甘露糖赤蘚糖醇脂,對培養條件進行優化后,zui高產量(liang)可達140?g/L。



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