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許多化學(xué)合成烷基糖苷表面活性劑由于難降解、有毒及在生態(tài)系統(tǒng)中的積累等性質(zhì)而破壞生態(tài)環(huán)境,相比之下,生物表面活性劑則由于易生物降解、對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)毒等特性而更適合于環(huán)境工程中污染治理。如:在廢水處理工藝中可作為浮選捕收劑與帶電膠粒相吸以除去有毒金屬離子,修復(fù)受有機(jī)物和重金屬污染的場(chǎng)地等。
發(fā)酵產(chǎn)物的提?。ㄒ卜Q下游處理)費(fèi)用大約占總生產(chǎn)費(fèi)用的60%,這是生物表面活性劑產(chǎn)品商業(yè)化的一個(gè)主要障礙。生物表面活性劑的佳提取方法隨發(fā)酵操作及其物理化學(xué)性質(zhì)的不同而不同。
其中溶劑萃取是常用的提取方法,如Kuyukina等利用甲基-叔丁基醚萃取紅球菌生產(chǎn)的生物表面活性劑,可以獲得較高產(chǎn)率10 mg/L。
超濾是用于提取生物表面活性劑的一種新方法。Lin等用分子量截止值為30000?Da的超濾膜從發(fā)酵液中提取枯草芽孢桿菌產(chǎn)生的脂肽類生物表面活性劑莎梵婷,收率達(dá)95%。Mattei等設(shè)計(jì)了一套連續(xù)提取生物表面活性劑的裝置,應(yīng)用切面流過(guò)濾法能連續(xù)提取產(chǎn)物,產(chǎn)率高達(dá)3 g/L。
能與連續(xù)發(fā)酵生產(chǎn)配套的產(chǎn)物提取方法有泡沫分離、離子交換樹(shù)脂法等。Davis等用泡沫分離法連續(xù)提取枯草芽孢桿菌產(chǎn)生的莎梵婷,收率達(dá)71.4%。鼠李糖脂的提取過(guò)程是先離心過(guò)濾除去細(xì)胞,再通過(guò)吸附色譜將鼠李糖脂濃縮在安珀萊特XAD-2樹(shù)脂上,后用離子交換色譜法提純,后將液體蒸發(fā)和冷凍干燥可得純度為90%的成品,收率達(dá)60%。?
與微生物發(fā)酵法相比,酶法合成的表面活性劑分子多是一些結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的分子,但同樣具有優(yōu)良的表面活性。其優(yōu)點(diǎn)在于產(chǎn)物的提取費(fèi)用低、次級(jí)結(jié)構(gòu)改良方便、容易提純以及固定化酶可重復(fù)使用等,且酶法合成的表面活性劑可用于生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品,如藥品組分。盡管現(xiàn)階段酶制劑成本較高,但通過(guò)基因工程技術(shù)增強(qiáng)酶的穩(wěn)定性與活性,有望降低其生產(chǎn)成本。?
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