Biosurfaktanti su metaboliti koje mikroorganizmi izlučuju tijekom svojih metaboličkih procesa u specifičnim uvjetima uzgoja. U usporedbi s kemijski sintetiziranim surfaktantima, biosurfaktanti posjeduju mnoga jedinstvena svojstva, poput strukturne raznolikosti, biorazgradivosti, široke biološke aktivnosti i ekološke prihvatljivosti. Zbog čimbenika poput dostupnosti sirovina, cijene i ograničenja performansi sintetičkih surfaktanata - zajedno s njihovom sklonošću da uzrokuju ozbiljno onečišćenje okoliša i predstavljaju rizik za ljudsko zdravlje tijekom proizvodnje i upotrebe - istraživanja biosurfaktanata značajno su porasla u posljednja dva desetljeća kako se povećavala svijest o okolišu i zdravlju. Područje se brzo razvijalo, s brojnim međunarodnim patentima podnesenim za različite biosurfaktante i njihove proizvodne procese. U Kini su se istraživanja prvenstveno usredotočila na primjenu biosurfaktanata u poboljšanom iskorištavanju nafte i bioremedijaciji.
1. Vrste biosurfaktanata i sojevi koji ih proizvode
1.1 Vrste biosurfaktanata
Kemijski sintetizirani surfaktanti obično se klasificiraju na temelju svojih polarnih skupina, dok se biosurfaktanti kategoriziraju prema svojim biokemijskim svojstvima i mikroorganizmima koji ih proizvode. Općenito se dijele u pet vrsta: glikolipidi, fosfolipidi i masne kiseline, lipopeptidi i lipoproteini, polimerni surfaktanti i specijalizirani surfaktanti.
1.2 Sojevi biosurfaktanta koji proizvode
Većina biosurfaktanata su metaboliti bakterija, kvasaca i gljivica. Ovi sojevi koji ih proizvode pretežno se izdvajaju iz jezera, tla ili morskih okoliša kontaminiranih naftom.
2. Proizvodnja biosurfaktanata
Trenutno se biosurfaktanti mogu proizvoditi putem dvije glavne metode: mikrobne fermentacije i enzimske sinteze.
U fermentaciji, vrsta i prinos biosurfaktanata prvenstveno ovise o soju mikroorganizma, njegovom stadiju rasta, prirodi ugljikovog supstrata, koncentracijama N, P i metalnih iona (kao što su Mg²⁺ i Fe²⁺) u mediju za uzgoj, kao i uvjetima uzgoja (pH, temperatura, brzina miješanja itd.). Prednosti fermentacije uključuju niske troškove proizvodnje, raznolikost proizvoda i jednostavne procese, što je čini prikladnom za industrijsku proizvodnju velikih razmjera. Međutim, troškovi odvajanja i pročišćavanja mogu biti visoki.
Nasuprot tome, enzimski sintetizirani surfaktanti često imaju relativno jednostavnije molekularne strukture, ali pokazuju jednako izvrsnu površinsku aktivnost. Prednosti enzimskog pristupa uključuju niže troškove ekstrakcije, jednostavnost strukturne modifikacije, jednostavno pročišćavanje i ponovnu upotrebu imobiliziranih enzima. Osim toga, enzimski sintetizirani surfaktanti mogu se koristiti za proizvodnju proizvoda s visokom dodanom vrijednošću, poput farmaceutskih komponenti. Iako su troškovi enzima trenutno visoki, očekuje se da će napredak u genetskom inženjerstvu za poboljšanje stabilnosti i aktivnosti enzima smanjiti troškove proizvodnje.
Vrijeme objave: 04.09.2025.