Biyosürfaktanlar, mikroorganizmaların belirli yetiştirme koşulları altında metabolik süreçleri sırasında salgıladıkları metabolitlerdir. Kimyasal olarak sentezlenen sürfaktanlarla karşılaştırıldığında, biyosürfaktanlar yapısal çeşitlilik, biyolojik olarak parçalanabilirlik, geniş biyolojik aktivite ve çevre dostu olma gibi birçok benzersiz özelliğe sahiptir. Sentetik sürfaktanların hammadde bulunabilirliği, maliyeti ve performans sınırlamaları gibi faktörlerin yanı sıra, üretim ve kullanım sırasında ciddi çevre kirliliğine ve insan sağlığı risklerine yol açma eğilimleri nedeniyle, çevre ve sağlık bilincinin artmasıyla birlikte biyosürfaktanlar üzerine yapılan araştırmalar son yirmi yılda önemli ölçüde artmıştır. Alan hızla gelişmiş ve çeşitli biyosürfaktanlar ve üretim süreçleri için uluslararası alanda çok sayıda patent başvurusu yapılmıştır. Çin'de ise araştırmalar öncelikle biyosürfaktanların petrol geri kazanımı ve biyoremediasyon alanındaki uygulamalarına odaklanmıştır.
1. Biyosürfaktan Türleri ve Üretici Suşlar
1.1 Biyosürfaktan Türleri
Kimyasal olarak sentezlenen yüzey aktif maddeler genellikle polar gruplarına göre sınıflandırılırken, biyolojik yüzey aktif maddeler biyokimyasal özelliklerine ve üreten mikroorganizmalara göre kategorize edilir. Genellikle beş tipe ayrılırlar: glikolipitler, fosfolipitler ve yağ asitleri, lipopeptitler ve lipoproteinler, polimerik yüzey aktif maddeler ve özel yüzey aktif maddeler.
1.2 Biyosürfaktan Üreten Suşlar
Biyosürfaktanların çoğu bakteri, maya ve mantarların metabolitleridir. Bu maddeyi üreten suşlar ağırlıklı olarak petrolle kirlenmiş göllerden, topraktan veya deniz ortamlarından taranarak elde edilir.
2. Biyosürfaktanların Üretimi
Günümüzde biyosürfaktanlar iki ana yöntemle üretilebilmektedir: mikrobiyal fermantasyon ve enzimatik sentez.
Fermantasyonda, biyosürfaktanların türü ve verimi öncelikle mikroorganizmanın suşuna, büyüme evresine, karbon substratının doğasına, kültür ortamındaki N, P ve metal iyonlarının (Mg²⁺ ve Fe²⁺ gibi) konsantrasyonlarına ve ayrıca yetiştirme koşullarına (pH, sıcaklık, karıştırma hızı vb.) bağlıdır. Fermantasyonun avantajları arasında düşük üretim maliyetleri, ürün çeşitliliği ve basit süreçler yer alır ve bu da onu büyük ölçekli endüstriyel üretim için uygun hale getirir. Bununla birlikte, ayırma ve saflaştırma maliyetleri yüksek olabilir.
Buna karşılık, enzimatik olarak sentezlenen yüzey aktif maddeler genellikle nispeten daha basit moleküler yapılara sahip olmakla birlikte, aynı derecede mükemmel yüzey aktivitesi sergilerler. Enzimatik yaklaşımın avantajları arasında daha düşük ekstraksiyon maliyetleri, yapısal modifikasyon kolaylığı, basit saflaştırma ve immobilize edilmiş enzimlerin yeniden kullanılabilirliği yer almaktadır. Ek olarak, enzimatik olarak sentezlenen yüzey aktif maddeler, farmasötik bileşenler gibi yüksek katma değerli ürünler üretmek için kullanılabilir. Enzim maliyetleri şu anda yüksek olsa da, enzim stabilitesini ve aktivitesini artırmak için genetik mühendisliğindeki gelişmelerin üretim giderlerini düşürmesi beklenmektedir.
Yayın tarihi: 04 Eylül 2025