Біяпавярхоўна-актыўныя рэчывы (БПАВ) — гэта метабаліты, якія вылучаюцца мікраарганізмамі падчас іх метабалічных працэсаў у пэўных умовах культывавання. У параўнанні з хімічна сінтэзаванымі ПАВ, БПАВ валодаюць многімі унікальнымі ўласцівасцямі, такімі як структурная разнастайнасць, біяраскладальнасць, шырокая біялагічная актыўнасць і экалагічнасць. З-за такіх фактараў, як даступнасць сыравіны, кошт і абмежаванні прадукцыйнасці сінтэтычных ПАВ, а таксама іх схільнасць выклікаць сур'ёзнае забруджванне навакольнага асяроддзя і ўяўляць рызыку для здароўя чалавека падчас вытворчасці і выкарыстання, даследаванні БПАВ значна выраслі за апошнія два дзесяцігоддзі, паколькі павысілася дасведчанасць аб пытаннях навакольнага асяроддзя і здароўя. Гэтая галіна хутка развівалася, і на міжнародным узроўні было пададзена мноства патэнтаў на розныя БПАВ і працэсы іх вытворчасці. У Кітаі даследаванні ў першую чаргу сканцэнтраваны на прымяненні БПАВ для павышэння здабычы нафты і біярэмедыяцыі.
1. Тыпы біяпавярхоўна-актыўных рэчываў і штамы-прадуцэнты
1.1 Тыпы біяпавярхоўна-актыўных рэчываў
Хімічна сінтэзаваныя павярхоўна-актыўныя рэчывы звычайна класіфікуюцца на аснове іх палярных груп, у той час як біяпавярхоўна-актыўныя рэчывы класіфікуюцца ў залежнасці ад іх біяхімічных уласцівасцей і мікраарганізмаў-прадуцыруючых рэчываў. Яны звычайна падзяляюцца на пяць тыпаў: глікаліпіды, фосфаліпіды і тоўстыя кіслоты, ліпапептыды і ліпапратэіны, палімерныя павярхоўна-актыўныя рэчывы і спецыялізаваныя павярхоўна-актыўныя рэчывы.
1.2 Штамы-прадуцэнты біяпавярхоўна-актыўных рэчываў
Большасць біяпавярхоўна-актыўных рэчываў з'яўляюцца метабалітамі бактэрый, дрожджаў і грыбоў. Гэтыя штамы-прадуцэнты пераважна адбіраюцца з забруджаных нафтай азёр, глебы або марскога асяроддзя.
2. Вытворчасць біяпавярхоўна-актыўных рэчываў
У цяперашні час біяпавярхоўна-актыўныя рэчывы можна атрымліваць двума асноўнымі метадамі: мікробнай ферментацыяй і ферментатыўным сінтэзам.
Пры ферментацыі тып і выхад біяпавярхоўна-актыўных рэчываў залежаць у першую чаргу ад штаму мікраарганізма, стадыі яго росту, характару вугляроднага субстрата, канцэнтрацый N, P і іонаў металаў (такіх як Mg²⁺ і Fe²⁺) у культуральным асяроддзі, а таксама ўмоў культывавання (pH, тэмпература, хуткасць перамешвання і г.д.). Перавагі ферментацыі ўключаюць нізкія вытворчыя выдаткі, разнастайнасць прадуктаў і прастату працэсаў, што робіць яе прыдатнай для буйнамаштабнай прамысловай вытворчасці. Аднак выдаткі на аддзяленне і ачыстку могуць быць высокімі.
У адрозненне ад гэтага, ферментатыўна сінтэзаваныя павярхоўна-актыўныя рэчывы часта маюць адносна больш простыя малекулярныя структуры, але дэманструюць гэтак жа выдатную павярхоўную актыўнасць. Перавагі ферментатыўнага падыходу ўключаюць больш нізкія выдаткі на экстракцыю, лёгкасць структурнай мадыфікацыі, простую ачыстку і магчымасць паўторнага выкарыстання імабілізаваных ферментаў. Акрамя таго, ферментатыўна сінтэзаваныя павярхоўна-актыўныя рэчывы могуць быць выкарыстаны для вытворчасці прадуктаў з высокай дабаўленай вартасцю, такіх як фармацэўтычныя кампаненты. Нягледзячы на тое, што кошт ферментаў у цяперашні час высокі, чакаецца, што дасягненні ў геннай інжынерыі для павышэння стабільнасці і актыўнасці ферментаў знізяць вытворчыя выдаткі.
Час публікацыі: 04 верасня 2025 г.