生物表面活性剂的工业应用

生物表面活性剂的工业应用徐志伟,尤勤,孙炳寅（南京大学生物科学与技术系,南京）生物表面活性剂是一类由微生物产生的具有一定表面活性的两亲化合物,它们一般都具有良好的降低表面张力、界面张力的性能;也有的不能显著降低界面张力,但对油一水界面表现出很强的亲合...     

含不同表面活性剂的高效氟氯氰菊酯水乳剂对桃小食心虫的防治效果

【目的】在保证菊酯类农药防治桃小食心虫效果的基础上,降低乳油农药助剂和溶剂对环境的危害,开发农药新剂型。【方法】研究了含不同表面活性剂的4种2.5%高效氟氯氰菊酯水乳剂的配方、热稳定性、制剂粒度、稀释液表面张力及其在苹果叶面的接触角,并在苹果园针对桃小食心虫进行了田间防治效果试验。【结果】采用4种不同表面活性剂(FMEE、IS-TEO、宁乳34、农乳700)配比组成的4种高效氟氯氰菊酯水乳剂1号、2号、3号、4号,配方热贮后分解率低于5%,符合国标热贮稳定性的要求;粒径D50在0.85~2.12μm处于水乳剂型理想范围;稀释液表面张力43.32~51.89 m N/m;稀释液在苹果叶面接触角为47.45°~74.38°,远低于水的表面张力,均能较好的附着于苹果叶表面。4种配方稀释2 000~3 000倍液对苹果桃小食心虫的防治效果为84.62%~100%,与对照药剂4.5%高效氯氰菊酯乳油无显著差异,较乳油制剂有机溶剂用量减少70%。【结论】综合热稳定性、制剂粒径、稀释液表面张力、稀释药液在苹果叶面接触角、对苹果桃小食心虫防治效果及农药减量化使用等因素,推荐使用3号配方。     

无患子水提皂素液发酵精制联产生物表面活性剂槐糖脂

无患子水提皂素液,经纤维二糖酶水解,以无患子水提水解液为底物,接种丘陵假丝酵母,将水提液中糖组分发酵转化为槐糖脂,得到天然皂素及生物表面活性剂复合产物。在发酵过程中,2%的丘陵假丝酵母菌种接种量,溶液中葡萄糖消耗速率最快;在水提水解液中额外添加大豆油作为补充碳源能较大幅度降低溶液表面张力。经过发酵转化,溶液中表面活性物质浓度达到52.48 g/L,比发酵前提高了23.4%,溶液表面张力值明显降低。无患子精制发酵液中不含糖类成分,是理想的液体洗涤剂生产原料。     

一株产生脂肽的枯草芽孢杆菌的分离鉴定及脂肽对原油的作用

从大庆油田地层水中分离到一组能高效产生生物表面活性剂的菌株,采用sfp基因PCR鉴定的方法从中分离到一株芽孢杆菌ZW-3,该菌株能够产生大量表面活性物质,采用细菌生理生化鉴定结合16S rDNA序列的系统发育学分析确定该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),通过薄层层析色谱(TLC)、高效液相色谱(HPLC)分析其代谢产物,初步鉴定为脂肽(Lipopeptide);该脂肽生物表面活性剂理化性质显示它能使培养基的表面张力从68.92mN/m降低25.19mN/m、原油/水的界面张力从23.53mN/m降低到4.57mN/m,与1.8%的NaOH溶液复配可以将油水界面张力降低到1.2×10-3 mN/m,其临界胶束浓度为33.3mg/L(3.24×10-5 mol/L),并具有较好的乳化活性和发泡性能,说明该菌株代谢的脂肽生物表面活性剂在提高石油采收率中具有广泛的应用前景.     

一株产生物表面活性剂菌株的筛选

目的：从大庆油田油水样中分离筛选产生物表面活性剂的菌株。方法：利用富集培养、血平板筛选、摇瓶原油乳化实验和表面张力测定等方法。结果：D2菌株能产生生物表面活性剂。结论：经初步鉴定D2菌株是产脂肽表面活性剂的芽孢杆菌,能显著降低水的表面张力．并具有良好的乳化和增溶效果。     

阴阳离子表面活性剂对无花果叶中有效成分提取工艺优化及初步功能评价

对阴阳离子复配型表面活性剂联合微波辅助提取无花果叶中有效活性物质的实验条件进行了设计和工艺参数的优化，最终的结果如下：1%（w/v）阴阳离子复配型表面活性剂，提取温度40℃，提取时间10 min，液固比30：1 mL·g^-1。在上述优化的条件下补骨脂素及佛手柑内酯的平均提取率分别为15.37和3.59 mg·g^-1。通过将利用表面活性剂辅助提取与常规水溶液提取获得的无花果叶粗提物进行对比发现，加入了表面活性剂的溶液抗氧化能力有明显增强，同时无花果叶主要物质的降解也得到显著的抑制，对植物中天然有效目标产物的绿色高效提取以及功能评价具有十分重要的理论指导意义。     

一株高效表面活性剂产生菌的筛选及其活性产物的结构与性质

采用血平板法结合表面张力法从大庆油田高台子低渗透油藏采出水中筛选出一株高效表面活性剂产生菌,编号为DY-9.16S rDNA序列同源性比对结果显示,DY-9与地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)的序列相似性达99％.在45℃、180 r·min-1振荡培养条件下,DY-9在20 g·L-1糖蜜为碳源的培养基中生长良好,24h内将发酵液的表面张力从初始的69.3 mN·m-1降低至26.5 mN·m-1.48 h发酵液中表面活性剂粗品的产量达0.48 g·L-1,其临界胶束浓度为28 mg·L-1.菌株产生的表面活性剂在高温(120℃,1h)、高盐(12％ NaCl)及较宽的pH(2～12)条件下保持稳定,溶液的表面张力低于30 mN·m-1.经傅里叶变换红外光谱(IF-TR)和高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS)分析,菌株DY-9的表面活性产物为环状脂肽类表面活性剂.     

喜热噬油芽胞杆菌代谢产生表面活性剂的研究

采用丙酮抽提、高压液相分离纯化等技术从嗜热菌Geobacillus therm oleovorans以正十六烷为碳源培养的发酵液中分离获得性能突出的表面活性物质。利用甲脂化、乙酰化衍生技术结合GC-MS,MS(ESI)等鉴定该表面活性剂为单脂肪酸甘油脂。实验条件下,该表面活性剂使水的表面张力降低到32.7 mN/m,测定其临界胶束浓度为41 mg/L。     

生物表面活性剂生产及应用研究进展

生物表面活性剂主要是由微生物代谢产生的,具有疏水基团和亲水基团的两亲性物质,它们能显著降低表面与界面张力。与化学表面活性剂相比,生物表面活性剂具有毒性低、生物兼容性好、可降解等优点,在众多领域具有良好的应用前景,但生物表面活性剂的高生产成本限制了商业化发展。本文旨在分析微生物表面活性剂的生产,重点是生产过程和代谢途径的优化,以探索产量与成本的关键因素,为生物表面活性剂商业化发展提供解决方案。     

粤辅3号提高水稻幼苗对赤霉素的吸收和利用

与ＧＡ３单独处理相比,ＧＡ３与表面活性剂粤辅３号（ＹＦ３）混合使用,可降低ＧＡ３的表面张力及其受雨水冲刷程度,部分地溶解叶表面的硅质、蜡质和角质,使秧苗对ＧＡ３的吸附量增加３～５倍,吸收量加１～３倍;增加水稻幼苗的株高６７％。     

生物表面活性剂及其应用

生物表面活性剂 (biosurfactant)是表面活性剂家族中的后起之秀 ,它是由微生物所产生的一类具有表面活性作用的物质。它具有减小表面张力、稳定乳化作用、增加泡沫等作用。它的表面活性作用以及对热、p H的稳定性均与化学合成的表面活性剂相当。但它具有一般的化学合成表面活性剂所无法篦美的优点——与环境的兼容性 ,即它没有毒性 ,并可被生物降解 ,因此它们不会对环境造成不利的影响。随着环保意识的不断增强 ,生物表面活性剂正愈来愈受到人们的关注。1　生物表面活性剂的结构特点生物表面活性剂通常是由微生物产生的 ,且多数是由细菌和…     

表面活性剂对土壤中多环芳烃生物有效性影响的研究进展

表面活性剂能够改变多环节烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs）在土壤中的溶解度、吸附/解吸平衡和与土壤微生物的相互作用,从而改变PAHs的生物有效性,表面活性剂主要通过降低土壤-水之间的界面张力,增加PAHs的溶解度、促进PAHs的运输等方式来加强PAHs的生物有效性,但由于表面活性剂本身对微生物的毒害作用或无毒的表面活性剂优先作为微生物的生长基质,可能会对PAHs的生物有效性起到抑制作用,另外,表面活性剂对土壤中不同形态的PAHs生物有效性的影响不同,表面活性剂、PAHs和土壤微生物的类型浓度以及土壤的物理化学条件等都对PAHs的生物有效性有影响。     

表面活性素的结构特性及其生物合成机理

微生物可以产生一系列的生物表面活性剂（biosurfactant）,它们在工业、生物技术及医疗卫生等方面的应用正受到重视。1968年Arima等首次发现由枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）IFO3039产生的脂肪多肽,它是一种生物表面活性剂,呈晶状,商品名为表面活性素（surfactin）。表面活性素最初被分离并鉴定为纤维蛋白凝集抑制剂,后来发现它能溶解红血细胞及某些细菌的原生质球和原生质体,并能显著地降低水的表面张力,使其表面张力从72mN／m下降至27mN／m,是已报道的最强的生物表面活性剂[1],具有广泛的潜在工业应用前景,如油类回收及感…     

1株耐高温生物表面活性剂产生菌的特性研究

研究了耐高温生物表面活性剂产生菌ZY-3的生理生化特性,并通过测定发酵液的菌体密度、表面张力和乳化活性等指标,研究不同碳源和初始pH对菌株ZY-3生长和产生物表面活性剂的影响,同时对其所产生物表面活性剂进行了初步分离和性质分析。菌株ZY-3被初步鉴定为芽胞杆菌属(Bacillus),具有产酸、不产H_2S、还原硝酸盐等特性。在以淀粉为碳源、初始pH 6.0的培养基中发酵,产生物表面活性剂多且稳定;在种子培养基和发酵培养基中都有淀粉的条件下,菌体生长较多,降低表面张力和乳化的作用均较强,所产生物表面活性剂可以使发酵液的表面张力从72.1 mN/m降到53.1 mN/m,乳化活性从0升高到24%。初步判断产物为糖脂类阴离子表面活性剂。     

一株表面活性剂产生菌的筛选及其特性研究

从氧化沟含油污水中分离得到1株能产生物表面活性剂菌株S6(Pseudomonas sp.),经生理生化实验和16SrDNA序列分析鉴定,S6为铜绿假单胞菌。红外光谱分析得知S6在代谢过程中能够产生糖脂类表面活性物质。其临界胶束浓度(CMC)为50mg/L,可将水的表面张力由72mN/m降到33.9mN/m。发酵液的表面张力和排油直径的测定结果显示发酵液在不同的盐度、pH和溶解氧量条件下,具有较稳定的表面活性。通过正交实验确定了优化培养基条件为葡萄糖10g、尿素5g、磷酸二氢钾1g、微量元素液2mL、pH8.0、水1000mL;S6在优化培养基中合成生物表面活性剂的产量为0.173g/L。     

一株产脂肽类表面活性剂的碱性Dietzia菌及特性研究

【目的】筛选降解性能良好的产生物表面活性剂的菌株,对其进行分类学鉴定,确定所产表面活性剂物质并对各影响因素进行评价。【方法】利用液体石蜡为底物筛选降解性能良好的产生物表面活性剂菌株,通过形态特征观察、生理生化测定、16S rRNA基因序列分析等实验确定菌株的分类地位。通过排油圈活性、表面张力值、薄层层析等方法确定生物表面活性剂的性质,分析碳、氮源和温度、pH、盐浓度各因素对菌株产生物表面活性剂的影响。【结果】从大连新港采集的样品中分离得到一株产表面活性剂的嗜碱菌株3372,经分类鉴定表明其是Dietzia cercidiphylli的新菌株。嗜碱菌3372发酵液粗提物的排油直径为6.1 cm,表面张力可从67.62 mN/m降到32.95 mN/m,经薄层层析分析,初步鉴定为脂肽类表面活性剂。综合各因素对发酵液表面活性的影响,菌株3372在pH为9.0、适盐浓度为3%的培养基中,经30°C培养可将发酵液表面张力值降到最低。【结论】嗜碱菌3372是脂肽类生物表面活性剂产生菌的新成员,其在高盐碱条件下产生表面活性剂的特性在工业应用上有一定的潜力。     

一种脂肽类生物表面活性剂产生菌的筛选

从油田地层水中筛选分离得到1株能够产生表面活性剂的细菌,经鉴定为枯草芽孢杆菌。分析了该菌株的生理形态和生长特性,以及该菌株代谢产生的生物表面活性剂的性质。薄层色谱与原位水解显色和红外光谱分析表明,培养后菌株代谢产生的生物表面活性为脂肽。它能使水的表面张力降低到26mN/m,其临界胶束浓度为0.025mg/mL。     

添加表面活性剂改善丁醇萃取发酵性能

研究了各种表面活性剂对丁醇萃取发酵的影响。丁醇发酵中有大量H2、CO2气体生成,生成的气泡携带发酵溶剂产物（丁醇、丙酮）进入萃取液相,促进了水相中发酵毒性产物向萃取液相的移动。研究发现,表面活性剂可以降低气-液膜的表面张力,促使大气泡破碎,从而使发酵产气以较小气泡的形式穿过萃取液相。添加表面活性剂可以强化发酵溶剂产物从水相到萃取相的移除速度,缩短发酵产物在油水两相中达到平衡的时间。有利于提高发酵生产强度。以地沟生物柴油为萃取剂,吐温-80的添加量为质量分数0．140％时,与对照相比（无表面活性剂的萃取发酵）,相同发酵时间内萃取相中丁醇体积分数提高了21．2％．总溶剂生产强唐也提高了16．5％．     

不同助剂对甲维盐微乳剂在水稻叶片上附着性能的影响

选用合适的助剂有利于提高农药在水稻叶片上的持留量,解决现有杀虫剂利用率偏低的问题。本文以水稻为试材,测定2.3%甲维盐微乳剂分别与4种农药助剂混用后,其药液表面张力、铺展面积、叶片最大持留量的理化性能差异。结果表明4种助剂均能降低药液表面张力,提高叶片持留量,提高铺展面积。当助剂浓度达到150 mg/L后,铺展面积不再增加;200 mg/L后,药液表面张力达到最低;300 mg/L后,叶面持留量达到最大。其中乳化剂1#表现最优,其次是乳化剂2#,然后是JFC,OP-10。因此,在稻田喷雾中,可利用增加助剂含量来达到降低用药成本和减少环境污染的目的。     

产生物表面活性剂菌种的一种快速筛选模型*

利用生物表面活性剂具有溶血性和在产生过程中能使蓝色凝胶平板变色等特性,建立了产生物表面活性剂菌种的快速筛选模型。模型用于从采自油田和炼厂的土样和水样中筛选生物表面活性剂产生菌,选出12株能产生物表面活性剂的微生物,其中1株糖脂产量为6．5g／L,产生的糖脂配成0．5％水溶液,能在25％将水的表面张力从71．3mN／m降到30．5mN／m。