Биосурфактанти су метаболити које микроорганизми луче током својих метаболичких процеса под специфичним условима култивације. У поређењу са хемијски синтетисаним сурфактантима, биосурфактанти поседују многа јединствена својства, као што су структурна разноликост, биоразградивост, широка биолошка активност и еколошка прихватљивост. Због фактора као што су доступност сировина, трошкови и ограничења у перформансама синтетичких сурфактаната – заједно са њиховом склоношћу да изазову озбиљно загађење животне средине и представљају ризик по људско здравље током производње и употребе – истраживања биосурфактаната су значајно порасла у последње две деценије, како се повећавала свест о животној средини и здрављу. Област се брзо развијала, са бројним међународно поднетим патентима за различите биосурфактанте и њихове производне процесе. У Кини, истраживања су првенствено усмерена на примену биосурфактаната у побољшаном искоришћавању нафте и биоремедијацији.
1. Врсте биосурфактаната и сојеви који их производе
1.1 Врсте биосурфактаната
Хемијски синтетизовани сурфактанти се обично класификују на основу својих поларних група, док се биосурфактанти категоришу према својим биохемијским својствима и микроорганизмима који их производе. Генерално се деле на пет врста: гликолипиди, фосфолипиди и масне киселине, липопептиди и липопротеини, полимерни сурфактанти и специјализовани сурфактанти.
1.2 Производња сојева биосурфактаната
Већина биосурфактаната су метаболити бактерија, квасаца и гљивица. Ови сојеви који их производе претежно се скринира из језера, земљишта или морских средина контаминираних нафтом.
2. Производња биосурфактаната
Тренутно, биосурфактанти се могу производити путем две главне методе: микробном ферментацијом и ензимском синтезом.
У ферментацији, врста и принос биосурфактаната зависе првенствено од соја микроорганизма, његове фазе раста, природе угљеничног супстрата, концентрација N, P и металних јона (као што су Mg²⁺ и Fe²⁺) у медијуму за култивацију, као и услова култивације (pH, температура, брзина мешања итд.). Предности ферментације укључују ниске трошкове производње, разноликост производа и једноставне процесе, што је чини погодном за индустријску производњу великих размера. Међутим, трошкови сепарације и пречишћавања могу бити високи.
Насупрот томе, ензимски синтетизовани сурфактанти често имају релативно једноставније молекуларне структуре, али показују подједнако одличну површинску активност. Предности ензимског приступа укључују ниже трошкове екстракције, лакоћу структурне модификације, једноставно пречишћавање и поновну употребу имобилизованих ензима. Поред тога, ензимски синтетизовани сурфактанти могу се користити за производњу производа са високом додатом вредношћу, као што су фармацеутске компоненте. Иако су трошкови ензима тренутно високи, очекује се да ће напредак у генетском инжењерингу у побољшању стабилности и активности ензима смањити трошкове производње.
Време објаве: 04.09.2025.