Ի՞նչ են կենսամակերևութային ակտիվ նյութերը։

Կենսամակարդյունակ ակտիվ նյութերը մետաբոլիտներ են, որոնք արտազատվում են միկրոօրգանիզմների կողմից իրենց նյութափոխանակության գործընթացների ընթացքում՝ որոշակի մշակման պայմաններում: Քիմիապես սինթեզված մակերևութային ակտիվ նյութերի համեմատ, կենսամակերևութային ակտիվ նյութերն ունեն բազմաթիվ եզակի հատկանիշներ, ինչպիսիք են կառուցվածքային բազմազանությունը, կենսաքայքայվելիությունը, լայն կենսաբանական ակտիվությունը և շրջակա միջավայրի համար անվնասությունը: Հումքի մատչելիության, արժեքի և սինթետիկ մակերևութային ակտիվ նյութերի աշխատանքային սահմանափակումների, ինչպես նաև արտադրության և օգտագործման ընթացքում շրջակա միջավայրի լուրջ աղտոտում առաջացնելու և մարդու առողջության համար ռիսկեր ներկայացնելու հակվածության պատճառով, կենսամակերևութային ակտիվ նյութերի վերաբերյալ հետազոտությունները զգալիորեն աճել են վերջին երկու տասնամյակների ընթացքում, քանի որ աճել է շրջակա միջավայրի և առողջության վերաբերյալ իրազեկվածությունը: Այս ոլորտը արագ զարգացել է, միջազգային մակարդակով ներկայացվել են բազմաթիվ արտոնագրեր տարբեր կենսամակերևութային ակտիվ նյութերի և դրանց արտադրական գործընթացների համար: Չինաստանում հետազոտությունները հիմնականում կենտրոնացած են եղել կենսամակերևութային ակտիվ նյութերի կիրառման վրա նավթի վերականգնման և կենսավերականգնման բարելավման մեջ:

1. Կենսաբանական մակերևութային ակտիվ նյութերի տեսակները և դրանց առաջացնող շտամները

1.1 Կենսաբանական մակերևութային ակտիվ նյութերի տեսակները

Քիմիապես սինթեզված մակերևութային ակտիվ նյութերը սովորաբար դասակարգվում են իրենց բևեռային խմբերի հիման վրա, մինչդեռ կենսամակերևութային ակտիվ նյութերը դասակարգվում են իրենց կենսաքիմիական հատկությունների և արտադրող միկրոօրգանիզմների համաձայն։ Դրանք սովորաբար բաժանվում են հինգ տեսակի՝ գլիկոլիպիդներ, ֆոսֆոլիպիդներ և ճարպաթթուներ, լիպոպեպտիդներ և լիպոպրոտեիններ, պոլիմերային մակերևութային ակտիվ նյութեր և մասնագիտացված մակերևութային ակտիվ նյութեր։

1.2 Կենսաբանական մակերևութային ակտիվ նյութերի շտամների առաջացումը

Կենսաբանական մակերևութային ակտիվ նյութերի մեծ մասը մանրէների, խմորիչների և սնկերի մետաբոլիտներ են: Այս առաջացնող շտամները հիմնականում հետազոտվում են նավթով աղտոտված լճերից, հողից կամ ծովային միջավայրերից:

2. Կենսաբանական մակերևութային ակտիվ նյութերի արտադրություն

Ներկայումս կենսամակերևութային ակտիվ նյութերը կարող են ստացվել երկու հիմնական եղանակով՝ մանրէային խմորում և ֆերմենտատիվ սինթեզ։

Խմորման ժամանակ կենսամակերևութային ակտիվ նյութերի տեսակը և արտադրողականությունը հիմնականում կախված են միկրոօրգանիզմի շտամից, դրա աճի փուլից, ածխածնային հիմքի բնույթից, կուլտուրայի միջավայրում N, P և մետաղական իոնների (օրինակ՝ Mg²⁺ և Fe²⁺) կոնցենտրացիաներից, ինչպես նաև մշակման պայմաններից (pH, ջերմաստիճան, խառնման արագություն և այլն): Խմորման առավելություններից են ցածր արտադրական ծախսերը, արտադրանքի բազմազանությունը և պարզ գործընթացները, ինչը այն հարմար է դարձնում մեծածավալ արդյունաբերական արտադրության համար: Այնուամենայնիվ, բաժանման և մաքրման ծախսերը կարող են բարձր լինել:

Ի տարբերություն դրա, ֆերմենտային եղանակով սինթեզված մակերևութային ակտիվ նյութերը հաճախ ունեն համեմատաբար ավելի պարզ մոլեկուլային կառուցվածքներ, բայց ցուցաբերում են նույնքան գերազանց մակերեսային ակտիվություն: Ֆերմենտային մոտեցման առավելություններից են արդյունահանման ցածր ծախսերը, կառուցվածքային փոփոխության հեշտությունը, պարզ մաքրումը և անշարժացված ֆերմենտների վերօգտագործելիությունը: Բացի այդ, ֆերմենտային եղանակով սինթեզված մակերևութային ակտիվ նյութերը կարող են օգտագործվել բարձր արժեք ունեցող արտադրանք ստանալու համար, ինչպիսիք են դեղագործական բաղադրիչները: Չնայած ֆերմենտների արժեքը ներկայումս բարձր է, գենետիկական ինժեներիայի առաջընթացը՝ ֆերմենտների կայունությունն ու ակտիվությունը բարձրացնելու համար, կանխատեսվում է, որ կնվազեցնի արտադրական ծախսերը: