合作客戶/
拜耳公司 |
同濟(jì)大學(xué) |
聯(lián)合大學(xué) |
美國保潔 |
美國強(qiáng)生 |
瑞士羅氏 |
相關(guān)新聞Info
-
> α-環(huán)糊精對非離子表面活性劑和兩性離子表面活性劑混合體系的界面及自組裝性質(zhì)——結(jié)論
> 表面活性劑對氣體水合物界面張力的影響
> 兩種抗菌肽與生物膜之間的相互作用的比較——結(jié)果和討論、結(jié)論
> 表面張力對印刷的影響
> 葡萄酒的表面張力與酒本身的成分之間的相關(guān)性論文——摘要、簡介
> 微凝膠顆粒在氣液界面處吸附動力學(xué)及動態(tài)方程研究——摘要、簡介
> 微凝膠顆粒在氣液界面處吸附動力學(xué)及動態(tài)方程研究——結(jié)果與討論
> 當(dāng)我使用表面活性劑破壞了水表面張力后,如何恢復(fù)其表面張力?
> 表面張力儀在水環(huán)境檢測方面的應(yīng)用——實(shí)驗(yàn)
> 兩相流問題的表面張力模型及算法研究
推薦新聞Info
-
> 石油磺酸鹽中有效組分的結(jié)構(gòu)與界面張力的關(guān)系
> 乙醇胺與勝坨油田坨28區(qū)塊原油5類活性組分模擬油的動態(tài)界面張力(二)
> 乙醇胺與勝坨油田坨28區(qū)塊原油5類活性組分模擬油的動態(tài)界面張力(一)
> ?全自動表面張力儀無法啟動、讀數(shù)不穩(wěn)定等常見故障及解決方法
> 混合型烷醇酰胺復(fù)雜組成對油/水界面張力的影響規(guī)律(二)
> 混合型烷醇酰胺復(fù)雜組成對油/水界面張力的影響規(guī)律(一)
> 懸滴法測量液體表面張力系數(shù)的測量裝置結(jié)構(gòu)組成
> 多晶硅蝕刻液的制備方法及表面張力測試結(jié)果
> 高溫多元合金表面張力的計(jì)算方法及裝置、設(shè)備
> 納米生物質(zhì)體系性能評價及驅(qū)油特性實(shí)驗(yàn)研究
鼠李糖脂—應(yīng)用技術(shù)最為成熟的一種生物表面活性劑
來源:中國洗滌用品工業(yè)協(xié)會 瀏覽 1857 次 發(fā)布時間:2022-09-09
鼠李糖脂是由假單胞菌或伯克氏菌類產(chǎn)生的一種生物代謝性質(zhì)的生物表面活性劑。同時也是一種研究時間最長、應(yīng)用技術(shù)最為成熟的一種生物表面活性劑。它在土壤、水體和植物中都自然存在。它屬于一種糖脂類的陰離子表面活性劑。
它們是假單孢菌在以正構(gòu)烷烴為唯一碳源的培養(yǎng)基時,得到的一種表面活性劑。如果假單孢菌在果糖或葡萄糖中生長,只能得到少量產(chǎn)物。一旦有鼠李糖脂生成,將有助于培養(yǎng)基中基質(zhì)烴的乳化,從而可刺激菌體生長,加速產(chǎn)物的生成。
鼠李糖脂的結(jié)構(gòu)多達(dá)幾十種,一般在學(xué)術(shù)界經(jīng)??吹诫p鼠李糖脂和單鼠李糖脂的表述。
理化性能
(1)鼠李糖脂的分子量通常在476~766g/mol之間。
(2)臨界膠束濃度在20~200mg/L。
(3)鼠李糖脂的HLB值還沒相關(guān)報(bào)道,按通常的計(jì)算方法,通過對官能影響的分析計(jì)算,它的HLB值在10~15之間。
(4)能使水的表面張力從72mN/m降低到30mN/m,油水界面張力從43 mN/m降到1mN/m。
(5)耐溫性:在90℃的高溫下仍可保持其表面活性。
(6)耐鹽性:10%的鹽溶液中仍不沉降或析出,而化學(xué)合成表面活性劑在2~3%的鹽溶液中就會失活。
(7)可生化降解性:在水體或土壤生物環(huán)境中都易于降解。
(8)低毒或無毒,對環(huán)境友好。
鼠李糖脂是由微生物產(chǎn)生的陰離子生物表面活性劑,它們不僅溶于甲醇、氯仿和乙醚,在堿性水溶液中也表現(xiàn)出良好的溶解特性。它兼具良好的化學(xué)和生物特性。具有油、水兩親性,可以降低水表面張力,可以作為潤濕劑、乳化劑和發(fā)泡劑使用,鼠李糖脂生物表面活性劑可以在溫度、pH值及鹽度處于極端狀況下使用,并且無毒,可以生物降解。
為探究鼠李糖脂用作生物表面活性劑的潛力,華南理工大學(xué)食品與工程學(xué)院羅志剛以銅綠假單胞菌1.104 52發(fā)酵生產(chǎn)的鼠李糖脂為研究對象,利用高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(HPLC-MS)進(jìn)行成分鑒定,并測定其臨界膠束濃度(CMC)、乳化性、起泡性及抗菌活性。成分分析結(jié)果表明,該鼠李糖脂主要由9種同系物組成,且以雙鼠李糖脂為主要成分。鼠李糖脂的臨界膠束濃度為80 mg/L,其表面活性優(yōu)于十二烷基硫酸鈉(SDS)。與對照組相比,鼠李糖脂對大豆油(乳化指數(shù)為63.75%,余同)、液體石蠟(65.69%)和正己烷(52.54%)均表現(xiàn)出較好的乳化性。鼠李糖脂的起泡性和泡沫穩(wěn)定性在純水中與SDS接近,且在硬水中顯著優(yōu)于SDS。此外,鼠李糖脂在不同溫度(-20~121℃)、氯化鈉質(zhì)量濃度(~25 g/L)及pH值(6~13)條件下均能夠保持較好的表面活性和乳化能力。抑菌圈實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,鼠李糖脂對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌具有較強(qiáng)的抑菌活性。
對鼠李糖脂做為表面活性劑的性能,已經(jīng)發(fā)表的文獻(xiàn)及大量采油工程的應(yīng)用表明,它有很好的可以替代或部分替代化學(xué)表面活性劑的功能。
目前它比較廣泛的應(yīng)用于石油工業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)和生態(tài)環(huán)境方面,此外在食品行業(yè)、化妝品、醫(yī)療方面也有較大的應(yīng)用潛力。
在石油領(lǐng)域的應(yīng)用
鼠李糖脂作為一種生物表面活性劑,具有降低油水界面張力的作用,運(yùn)用于初次采油和二次采油之后的三采技術(shù),主要作用原理有以下幾種:
(1)作為犧牲劑使用,減少昂貴驅(qū)油劑的用量或在地層中的損耗,和其它驅(qū)油劑復(fù)配后具有驅(qū)油效果好、見效時間長的優(yōu)點(diǎn),但鼠李糖脂的加入有效的減少了驅(qū)油劑的用量,大大降低了成本。
(2)生物表面活性劑具有典型的生物活性,可以激活地層本源微生物,起到協(xié)同采油的作用,在油田的礦場試驗(yàn)水樣中發(fā)現(xiàn):注后半年較注前油井水樣中細(xì)菌含量提高了2-3個數(shù)量級。
(3)作為一種活性劑使用,鼠李糖脂本身就是一種表面活性劑,可以降低油水界面張力,復(fù)配后驅(qū)油劑油水界面張力可達(dá)到10-3mN/m的水平,從而提高原油驅(qū)替效率。
農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用
已有大量研究及實(shí)際應(yīng)用證實(shí),鼠李糖脂可以用在農(nóng)作物、蔬菜、水果、花卉上用于刺激生長、輔助吸收營養(yǎng)、增加農(nóng)藥及肥料作用效果等,并經(jīng)證實(shí)對人及動物無毒副作用。鼠李糖脂生物表面活性劑可作為潤濕劑應(yīng)用于葉面肥的生產(chǎn)上。
鼠李糖脂生物表活劑具備將部分微量元素螯合的功能,在弱堿性環(huán)境下電離出的羧基可固定根系周圍的微量元素,降低微量元素在土壤中快速散失的可能性,保證了肥料的長效性。
對堿性土壤環(huán)境改善可以起到有效作用,是堿性土壤改性良好的添加劑。利用Rh在堿性條件下,電離出Rh-與H+的性能,與堿性土壤中的OH-中和改善土壤的堿性,從而改變土壤板結(jié)環(huán)境條件。
因?yàn)槭罄钐侵袧櫇駝┑淖饔眉傲己玫谋砻婊钚裕蓱?yīng)用到農(nóng)藥上起潤濕、鋪展及滲透作用。另外,對于一些農(nóng)藥殘留,鼠李糖脂具有可將其降解的能力。
此外,鼠李糖脂具有良好的抑制真菌的作用(已發(fā)表過的文獻(xiàn)中多次提到),用于農(nóng)作物拌種和抑制真菌、霉菌的實(shí)驗(yàn),已被證實(shí)。
國外對鼠李糖脂在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用比較常見,美國紐約州環(huán)保局通過了生物藥含鼠李糖脂的注冊檢測。(EPA,注冊號72431-1)
環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用
鼠李糖脂可用于處理多環(huán)芳烴PAHs(如:應(yīng)用于墨西哥灣漏油事故中釋放出來的多環(huán)芳香族碳?xì)浠衔铮?,用于處理水體中難生物降解COD,處理重金屬污染等。鼠李糖脂可以修復(fù)人類所造成的環(huán)境污染,包括土壤、水、海岸線及海底中的油、金屬或其他污染物。
鼠李糖脂具有一定的金屬螯合能力(“Stability Constants for the Complexation of Various Metals with a Rhamnolipid Biosurfactant”,它作為螯合劑可以替代EDTA,用來清除土壤、污水及其他液體的重金屬污染物。還可用作采用植物方法吸收土壤重金屬離子的方式處理土壤,是植物技術(shù)原位處理被重金屬污染土壤的良好方法。
針對殺蟲劑或劇毒農(nóng)藥造成的土壤或水污染,鼠李糖脂和其生產(chǎn)菌銅綠假單胞菌有修復(fù)的功效,根據(jù)資料顯示,鼠李糖脂能夠促進(jìn)銅綠假單胞桿菌降解硫丹,從而修復(fù)劇毒污染的土壤或水體。
鼠李糖脂作為生物表面活性劑具有無毒、兩親等性質(zhì),并隨濃度升高至臨界濃度時會對多環(huán)芳烴產(chǎn)生明顯的增容作用??梢韵疵摱嗦嚷?lián)苯,并改變多氯聯(lián)苯的HLB,使其容易被假單胞桿菌吸收降解。
食品領(lǐng)域的應(yīng)用
目前鼠李糖脂在食品方面多用作增大烘焙體積的膨大劑和調(diào)味劑,其食用安全性已通過了美國環(huán)保署(EPA)的食用安全認(rèn)證。
日化領(lǐng)域的應(yīng)用
鼠李糖脂除了具備良好的表面活性外,還具備良好的細(xì)胞通透性,其來源于生物,具有良好的無毒害可降解特性。這些特點(diǎn)使其可廣泛應(yīng)用于各種日化產(chǎn)品中。
化妝品工業(yè)使用大量的表面活性劑,它們幾乎在每種產(chǎn)品中都存在。
鼠李糖脂是天然的產(chǎn)物,在潤膚霜,洗發(fā)水,肥皂,和上面列出的大多數(shù)化妝品中,將取代石油來源的表面活性劑和乳化劑,如SLS,SDS或NADS。
鼠李糖脂可以通過分散和潤濕性能來使物質(zhì)擴(kuò)散。以幫助保留水分、潤滑、產(chǎn)生泡沫、作為一種清洗劑。它可以保持混合物的體系穩(wěn)定,控制產(chǎn)品的粘度,還可以乳化毛孔中的油脂,減少痤瘡的發(fā)生。
在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用
鼠李糖脂可用于處理皮膚灼傷及部分皮膚病,還可作為一種基礎(chǔ)藥物,相關(guān)研究及臨床依據(jù)來源于克羅地亞和美國。
上世紀(jì)90年代,南斯拉夫?qū)W院研究人員在偶然的機(jī)會發(fā)現(xiàn)了鼠李糖脂和銅綠假單胞菌對皮膚灼傷有良好的治愈效果。