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生物表面活性剂研究进展

摘要：指出了微生物产生的生物表面活性剂是一类天然两

亲化合物生物，含有亲水基、疏水基结构，是一类绿色表面活

性剂，具有高表面活性、高抗碱、高抗盐、无污染等特点，对

其在医药行业、农业、化学工业、食品工业等领域的研究进展

进行了论述。

关键词：生物表面活性剂；微生物；绿色表面活性剂

1引言

生物表面活性剂是20世纪70年代后期国际生物工程领域

中发展起来的一个新课题。细菌、真菌、酵母菌等多种微生物

在一定条件培养时，产生的含有固定的亲水亲油基团，在溶液

的表面能定向排列并使表面张力显著下降的次级代谢产物，称

为生物表面活性剂（Biosurfactants）。由于微生物较动植物

而言，具有传代速度快，更易大规模生产，另外还可在分子中

引入化学方法难以合成的复杂基团等优点，为许多领域提供新

可能。目前，在可持续发展道路上，绿色表面活性剂的研发刻

不容缓，而生物表面活性剂以其独特优势在该领域地位崇高。

2微生物产生的生物表面活性剂

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生物表面活性剂主要由微生物在好氧或厌氧条件下在不同

的培养基中发酵产生的，大多数生物表面活性剂由绝对的亲水

基和亲油基团组成：前者由单体、双体、聚糖、羧酸、氨基酸

或肽组成；后者由饱和、不饱和或羟基脂肪酸组成。根据生物

表面活性剂的化学结构，可将其分为5类：糖脂

（glycolipids）、脂肽（lipoptides）和脂蛋白

（lipoproteins）、磷脂（phospholipids）、中性脂

（neutrallipids）和脂肪酸（fattyacids）、聚合表面活

性剂（polymericbiosurfactant）与颗粒表面活性剂

（particulatebiosurfactant）等五类。

2.1生物表面活性剂的分类

具有代表性的生物表面活性剂及其微生物来源列出见表

1。

2.1.1糖脂类生物表面活性剂

糖脂是含糖而不含磷酸的脂类，由碳水化合物与长链脂肪

酸或羟基脂肪酸以共价键形式连接在一起组成的，种类众多。

目前，研究深入的是鼠李糖脂、海藻糖脂、槐糖脂。阴离子型

鼠李糖脂是由假单胞菌在限制生长条件下的胞外代谢产物，具

有很好的分散、乳化、发泡、渗透、增溶效果。鼠李糖脂亲水

基多由1～2分子的鼠李糖构成，憎水基由1～2分子具有不同

碳链长度的脂肪酸构成。Jarvis和Johnson第一次报道了用

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绿脓假单胞菌（Pseudomomonasaeruginosa）产生鼠李糖脂。

海藻糖脂具有免疫和对各种分枝杆菌或者霉菌的治病作用，主

要用于石油开采，其优越的破乳性质有利于提高石油的开采

率。槐糖脂主要由酵母菌产生，是糖脂中最有应用前途的一类

生物表面活性剂。如假丝酵母菌（Candidasp.）、球拟酵母

（Torulopsisbombicola）、嗜石油球拟酵母

（T.petrophilum）和蜜蜂生球拟酵母（T.apicola）。

表1生物表面活性剂及微生物来源

生物表面活性剂1微生物来源糖脂1石蜡节杆菌

（Arthrobactersp）鼠李糖脂1铜绿假单胞杆菌

（Pseudomonasaeruginosa）海藻糖脂1红串红球菌

（Rhodococcucuserythropolis）海藻糖脂1灰暗诺卡氏菌

（Nocardiaerythropolis）槐糖脂1球拟酵母（Torulopsis

bombicola）槐糖脂1（尖型）球拟酵母（Torulopsis

apicola