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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(wu)(wu)降(jiang)(jiang)解(jie)的(de)作用機理、其與(yu)降(jiang)(jiang)解(jie)菌株(zhu)及底物(wu)(wu)的(de)相互作用關系(xi)都(dou)還(huan)不甚清楚。雖然生(sheng)物(wu)(wu)表面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)促進(jin)了微生(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)(jiang)解(jie),但它們也有(you)一些(xie)(xie)抑制因素,如有(you)些(xie)(xie)表面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)濃度達(da)到CMC以上時就(jiu)對微生(sheng)物(wu)(wu)有(you)毒性(xing)(xing),有(you)些(xie)(xie)生(sheng)物(wu)(wu)表面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)的(de)膠(jiao)粒能(neng)干擾(rao)細胞(bao)過(guo)程。生(sheng)物(wu)(wu)表面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)也能(neng)作為一種(zhong)優先(xian)碳(tan)源,與(yu)有(you)機污(wu)(wu)染物(wu)(wu)的(de)降(jiang)(jiang)解(jie)形(xing)成(cheng)競(jing)爭,從而導致污(wu)(wu)染物(wu)(wu)降(jiang)(jiang)解(jie)率(lv)下降(jiang)(jiang)。此(ci)外(wai)表面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)還(huan)可能(neng)造(zao)成(cheng)微生(sheng)物(wu)(wu)數量的(de)分散(san)而導致不同的(de)結(jie)果。這些(xie)(xie)作用機理都(dou)需要深入探究。?


表面活性劑


發(fa)酵法生產(chan)(chan)生物(wu)表面活(huo)性(xing)劑的(de)優點在于生產(chan)(chan)費用低、種類多樣和工(gong)藝簡便(bian)等,便(bian)于大(da)規(gui)模(mo)工(gong)業化生產(chan)(chan),但產(chan)(chan)物(wu)的(de)分離純化成本較高。

與微(wei)生(sheng)物發酵法(fa)相比(bi),酶(mei)法(fa)合(he)成的(de)(de)(de)(de)表(biao)面活(huo)性劑(ji)分(fen)(fen)子多是一些結(jie)(jie)構(gou)相對簡(jian)單的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)子,但(dan)同樣具有(you)(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面活(huo)性。其優點在于產物的(de)(de)(de)(de)提(ti)取費用低、次級結(jie)(jie)構(gou)改(gai)良(liang)方(fang)便、容易提(ti)純以及(ji)固定化(hua)酶(mei)可重復使用等,且(qie)酶(mei)法(fa)合(he)成的(de)(de)(de)(de)表(biao)面活(huo)性劑(ji)可用于生(sheng)產高(gao)附加值產品(pin),如藥(yao)品(pin)組分(fen)(fen)。盡管現階段(duan)酶(mei)制劑(ji)成本較高(gao),但(dan)通過基因工程(cheng)技術(shu)增強酶(mei)的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定性與活(huo)性,有(you)(you)望降低其生(sheng)產成本。? 

許多化學(xue)合(he)成表(biao)(biao)面活性(xing)(xing)劑由于難降解、有(you)毒(du)及(ji)在生(sheng)態系統(tong)中的積累等(deng)性(xing)(xing)質(zhi)而破壞生(sheng)態環境,相比之下(xia),生(sheng)物(wu)表(biao)(biao)面活性(xing)(xing)劑則由于易生(sheng)物(wu)降解、對生(sheng)態環境無毒(du)等(deng)特性(xing)(xing)而更(geng)適合(he)于環境工(gong)程中污染(ran)治理。如:在廢水處理工(gong)藝中可作為浮選捕收劑與(yu)帶電膠粒相吸以除去(qu)有(you)毒(du)金屬離(li)子,修(xiu)復受有(you)機物(wu)和重金屬污染(ran)的場地等(deng)。

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(gao)產量可達140?g/L。



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