《生物表面活性剂的开发和应用》.pdf

维普资讯 第 1期 1ggg年 2月 专论与壤述 生物表面活性剂的开发和应用 夏咏梅 方云 彳殴 2j (无锡轻I太 I 市，214036) 摘要 生物表面活性荆经过三十年的发展．现分为发酵法和酶法合成两十分支。生物表面活性剂的品种包括中 性类脂、磷脂／脂肪酸、糖脂、含氪基酸类脂、聚合型和特殊型生物表面活性荆。本文介绍了发酵法和酶法合成生物表 面活性荆的品种及其生产菌和酶 ，对生物表面活性剂的生产工艺、提取方法等方面的必威体育精装版进展进行了讨论+报道了生 物表面活性剂在各个工业领域如采油和能源工业、药物和化妆品、食品、环境工程等中的应用。 。 ， ：】 关键词 生物表面活性荆 发酵法生产 酶促反应生产 应用 中性类脂 糖脂 含氨基酸类脂 袭 ＼妒 1毛 』 — — —— 句书 ) ‘ 1沿革 的产物结构上更复杂。理论上说来由调控微生物的生 最近几十年里，生物技术的发展有 目共睹 80年 物合成途径以达到修饰生物表面活性剂的复杂结构 代初全球生物技术产品的销售规模仅有数千万美元 的 目的是可行的，但由于 目前对代谢机制和蛋白质工 级，二十年不到，已经发展为具有若干千亿美元的销 程的相对知识贫乏使之在短时期内不会成为可能。反 售规模!生物技术的飞速发展使之向其它工业领域快 之，由体外酶则可经酶促反应制得许多预期结构的表 速渗透，生物表面活性剂的出现便是例证之一。 面活性剂品种，尽管其结构简单，却可 比照商品表面 生物表面活性剂的发展起始于70年代后期．研 活性剂结构，通过调节培养底物，经分子设计得到所 究发现用生物方法也能合成集亲水基和疏水基结构 期望结构和理化性质的产品。因此，经由体外酶促反 于同一分予内部的两亲化合物 。在发展的起始阶段将 应合成或整胞生物转换经发酵生产生钧表面活性剂 由微生物在一定条件下培养时，在其代谢过程中分泌 的两条途径具有互补性。将来的生产方法可能是将上 产生的一些具有一定表／界面活性的代谢产物，称作 述两种途径结合，或将生物途径和传统有机合成结合 生物表面活性剂(Biosurfactants)。8O年代中期，随着 生产出具有特定结构和特定性能、能用于特定应用场 非水相酶学的开辟和进展，由酶促反应经生物转换途 合的表面活性剂品种，到那时，“生物表面活性剂”的 径合成生物表面活性剂成为可能。目前由酶促反应和 特定概念也许不再具有意义。 整胞生物转换已成为生产生物表面活性剂的两条并 2 分类 列途径，而且 由于前者具有一些本质的优点，越发引 生物表面活性剂有多种来源、多种生产方法、多 起人们的重视。故 目前生物表面活性剂的概念已扩展 种化学结构和多种用途，因而可作种种分类 以满足不 到包括 由整胞生物转换和酶促反应合成的所有生物 同要求。 表面活性剂。 按用途可将广义的生钧表面活性剂分为生物表 酶促反应合成与整胞生物转换两条途径之间存 面活性剂和生物乳化剂；前者是一些低分子量的小分 在着一定的基本差异 酶促反应本质上属于有机合 子，能显著改变表／界面张力；后者是一些生物大分 成，生物酶在反应中充作传统非生物催化剂的生物替 子，并不能显著降低表／界面张力，但对油 ／水界面表 代品。整胞生物转换是一个生物合成过程，由代谢活 现出很强亲和力，因而可使乳状液得以稳定。接来源 性细胞中多种酶