Biotenside

Biotenside sind emulgieriger biologische Verbindungen, die durch Mikroorganismen produziert werden, die kontaminierte Gewässer und Böden reinigen können

Was sind Biotenside??

Der Biotenside Sie sind amphiphylische biologische Verbindungen, die durch Mikroorganismen wie Hefen, Bakterien und filamentöse Pilze produziert werden. Sie werden als Teil der mikrobiellen Zellmembran ausgeschieden oder beibehalten. Er wird Biotensid gesagt, weil sie aus einem lebenden Organismus stammen. 

Auch einige Biotenside werden durch biotechnologische Prozesse hergestellt, wobei Enzyme verwendet werden, die auf eine biologische chemische Verbindung oder ein natürliches Produkt wirken.

Unter natürlichen Biosurfactants können Pflanzensaponine wie Cayena Blume erwähnt werden (Hibiskus sp.), Lecitin, Gallensäfte von Säugetieren oder menschlichem Lungentensid (mit sehr wichtigen physiologischen Funktionen).

Darüber hinaus sind Aminosäuren und ihre Derivate, Betäne und Phospholipide, natürliche Produkte biologischer Herkunft Biotensid.

Biotensidklassifizierung

Gemäß der Art der elektrischen Ladung im Polar oder im Kopf

Biotenside können gemäß der elektrischen Ladung ihres polaren Kopfes in die folgenden Kategorien eingeteilt werden:

Anionische Biotenside

Sie haben eine negative Belastung am polaren Ende, häufig aufgrund des Vorhandenseins einer Sulfonatgruppe -so₃^-.

Kationische Biotenside

Sie haben eine positive Ladung im Kopf, im Allgemeinen eine quaternäre Ammoniumgruppe NR₄⁺, wobei R eine Kohlenstoff- und Wasserstoffkette darstellt.

Biotensid -Amphotoros

Sie haben die beiden Gebühren, positiv und negativ im selben Molekül.

Biotenside nicht -ionisch

Sie haben keine Elektrikionen oder Lasten in ihren Köpfen.

Nach seiner chemischen Natur

Nach ihrer chemischen Natur werden Biotenside in die folgenden Typen eingeteilt:

Biotenside Glucolipide

Glykolipide sind Moleküle, die einen Teil von Lipid oder Fett und einen Teil von Zucker in ihrer chemischen Struktur haben.

Die meisten bekannten Biotenside sind Glykolipide. Letztere bestehen aus Zuckernsulfaten wie Glucose, Galactose, Cloen, Ramnosa und Galactose.

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Unter den Glucolipiden sind die bekanntesten Ramnolipide, die sehr untersucht wurden, von hoher Emulgierung und hoher Affinität durch hydrophobe organische Moleküle (die sich nicht in Wasser auflösen).

Die effektivsten Tenside zur Entfernung hydrophober Verbindungen in kontaminierten Böden werden berücksichtigt.

Als Beispiele für Ramnolipide können Tenside, die die Bakterien des Genres produzieren, erwähnt werden Pseudomonas.

Es gibt andere Glucolipide, die von produziert werden von Torulopsis sp., Mit biozidaler Aktivität und verwendet in Kosmetika, Anti -Pica, bakteriostatischen Produkten und als Körperdeodorant.

Biotenside Lipoproteine ​​und Lipopeptide

Lipoproteine ​​sind chemische Verbindungen, die einen Teil von Lipid oder Fett und einen anderen Teil des Proteins in ihrer Struktur haben.

Zum Beispiel, Bacillus subtilis Es ist ein Bakterium, das Lipopeptide produziert, das Surfactine genannt wird. Dies ist einer der leistungsstärksten Biotenside -Oberflächenspannungen, die reduziert werden.

Surfaktine haben die Fähigkeit, Erythrozytenlyse zu produzieren (Rote Blutkörperbruch). Außerdem können sie als Schädlingsbiozide wie kleine Nagetiere verwendet werden.

Biotenside Fettsäuren

Einige Mikroorganismen können Alkane (Kohlenstoff- und Wasserstoffketten) zu Fettsäuren mit Tensideigenschaften oxidieren.

Biotenside Phospholipide

Phospholipide sind chemische Verbindungen mit Phosphatgruppen (PO₄^3-), Vereint zu einem Teil mit der Lipidstruktur. Sie sind Teil der Mikroorganismus -Membranen.

Bestimmte Bakterien und Hefen, die sich von Kohlenwasserstoffen ernähren, wenn sie in Alceum -Substraten wachsen, erhöhen die Menge an Phospholipiden in ihrer Membran. Zum Beispiel, Acinetobacter sp., Thiobacillus Thioxidans Und Rhodococcus erythropolis.

Polymer Biotenside

Polymer Biotenside sind Makromoleküle mit hohem Molekulargewicht. Die am stärksten untersuchten Biosurfactants dieser Gruppe sind: Emulin-, Liposan-, Mannoprotein- und Polysaccharid-Protein-Komplexe.

Zum Beispiel Bakterien Acinetobacter calcoaceticus Produziert polyianionische Emul. Es ist auch einer der mächtigsten bekannten Emulsionsstabilisatoren.

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Liposan ist ein extrazellulärer Emulgator, wasserlöslich, gebildet durch Polysaccharide und Protein von Candida Lipolytica.

Saccharomyces cerevisae Es produziert große Amnoproteinmengen mit hervorragender emulgierender Aktivität von organischen Ölen, Alkanen und Lösungsmitteln.

Nach seinem Molekulargewicht

Biotenside werden in zwei Kategorien eingeteilt:

Biotenside mit niedrigem Molekulargewicht

Mit geringfügigen Oberflächen- und Grenzflächenspannungen. Zum Beispiel Ramnolipids.

Hochmolekulare polymere Biotenside

Das sind stark zu Oberflächen verbunden, wie z. B. Lebensmittelbioemuls.

Biotensidproduktion

Für die Produktion von Biotensid werden Mikroorganismuskulturen in Bioreaktoren verwendet. Die meisten dieser Mikroorganismen werden aus kontaminierten Medien isoliert, wie z.

Die effiziente Produktion von Biotensiden hängt von mehreren Faktoren ab, wie der Art des Substrats oder der Kohlenstoffquelle. Darüber hinaus hängt es von Faktoren wie Temperatur, pH- und Sauerstoffverfügbarkeit ab.

Biotensidanwendungen

Derzeit besteht ein enormer kommerzieller Nachfrage nach Biotensiden, da die von der chemischen Synthese (von Ölderivaten) erhaltenen Tensiden toxisch, nicht biologisch abbaubar sind und daher Umweltvorschriften für ihre Verwendung für ihre Verwendung haben.

Diese Probleme haben ein erhebliches Interesse an Biotensiden als biologisch abbaubare, nicht -toxische Alternativen hervorgerufen.

Biotenside haben Anwendungen in vielen Bereichen, wie z. B.:

Öl Industrie

Biotenside werden zur Extraktion von Öl und Bioremedetiation (Dekontamination mit lebenden Organismen) von Kohlenwasserstoffen verwendet. Beispiel: das Biotensid von Arthrobakter sp.

Sie werden auch in Biodesulfurationsprozessen (Schwefelimination unter Verwendung von Mikroorganismen) von Öl angewendet. Arten der Gattung wurden verwendet Rhodococcus.

Umwelt sanitäre Einrichtungen

Biotenside werden bei der Bioremedizin von Böden verwendet Pseudomonas spp. Und Rhodococcus spp.).

Sie werden auch in Biorremediation und Wasserbiorremediationsprozessen verwendet, die durch Benzin- oder Ölverschmutzungen kontaminiert sind.

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Zum Beispiel, Aeromonas sp. Es produziert Biosurfactants, die Ölabbau oder Verringerung großer Moleküle zu kleineren ermöglichen, die als Nährstoffe für Mikroorganismen, Bakterien und Pilze dienen.

In industriellen Prozessen

Biotenside werden in der Reinigungsmittel- und Reinigungsindustrie verwendet, da sie die Reinigungswirkung verbessern.

Sie werden auch als hilfschemische Verbindungen in der Textilindustrie, in Papier und in haben.

In der kosmetischen und pharmazeutischen Industrie

In der Kosmetikbranche, Bacillus licheniformis Es produziert Biosurfactants, die als Anti -Pica-, bakteriostatische und deodorante Produkte verwendet werden.

Einige Biotenside werden in der pharmazeutischen und biomedizinischen Industrie aufgrund ihrer antimikrobiellen und/oder antimykotischen Aktivität eingesetzt.

In der Lebensmittelindustrie

In der Lebensmittelindustrie werden Biotenside zur Herstellung von Mayonnaise verwendet (was eine Emulsion aus Wasser, Eier und Öl ist). Diese Biotenside stammen aus Lektin und ihren Derivaten, die die Qualität und zusätzlich Geschmack verbessern.

In der Landwirtschaft

In landwirtschaftlichen Biotensiden werden zur biologischen Kontrolle von Krankheitserregern (Pilze, Bakterien, Viren) von Pflanzen verwendet.

Eine weitere Verwendung von Biotensiden in der Landwirtschaft ist die Erhöhung der Verfügbarkeit von Bodenmikronährstoffen.

Verweise

1. Cameotra, s.S. Und Makkar, r.S. (2004). Jüngste Anwendungen von Biosurfactants als biologische und immunologische Moleküle. Aktuelle Meinungen in der Mikrobiologie. 
2. Mulligan, c.N. (2005). Umweltanwendungen für Biotenside. Umweltverschmutzung.