Biosurfaktan

Biosurfaktan adalah senyawa biologis pengemulsi yang diproduksi oleh mikroorganisme, yang dapat membersihkan air dan tanah yang terkontaminasi

Apa itu biosurfaktan?

Itu Biosurfaktan Mereka adalah senyawa biologis amphiphathylic yang diproduksi oleh mikroorganisme seperti ragi, bakteri dan jamur filamen. Mereka diekskresikan atau dipertahankan sebagai bagian dari membran sel mikroba. Dia diberitahu biosurfaktan karena mereka berasal dari organisme hidup. 

Juga beberapa biosurfaktan diproduksi oleh proses bioteknologi, menggunakan enzim yang bekerja pada senyawa kimia biologis atau produk alami.

Di antara biosurfaktan alami, saponin tanaman seperti bunga cayena dapat disebutkan (Kembang sepatu sp.), Lecitin, jus empedu mamalia atau surfaktan paru manusia (dengan fungsi fisiologis yang sangat penting).

Selain itu, asam amino dan turunannya, betainer dan fosfolipid, produk alami yang berasal dari biologis adalah biosurfaktan.

Klasifikasi Biosurfaktan

Menurut sifat muatan listrik di kutub atau kepala

Biosurfaktan dapat dikelompokkan ke dalam kategori berikut, sesuai dengan muatan listrik kepala kutub mereka:

Biosurfaktan anionik

Mereka memiliki beban negatif di ujung kutub, sering karena adanya gugus sulfonat -jadi₃^-.

Biosurfaktan kationik

Mereka memiliki muatan positif di kepala, umumnya sebuah kelompok amonium kuarter nr₄⁺, di mana r mewakili rantai karbon dan hidrogen.

Amphotoros Biosurfaktan

Mereka memiliki dua muatan, positif dan negatif dalam molekul yang sama.

Biosurfaktan non -ionik

Mereka tidak memiliki ion atau beban listrik di kepala mereka.

Menurut sifat kimianya

Menurut sifat kimianya, biosurfaktan diklasifikasikan ke dalam jenis berikut:

Biosurfaktan glukolipid

Glikolipid adalah molekul yang memiliki bagian dari lipid atau lemak dan bagian gula dalam struktur kimianya.

Biosurfaktan yang paling dikenal adalah glikolipid. Yang terakhir terdiri dari gula sulfat seperti glukosa, galaktosa, cloen, ramnosa dan galaktosa.

Dapat melayani Anda: hubungan intra -spesifik: jenis dan contoh

Di antara glukolipid, yang paling terkenal adalah Ramnolipid, bio -emulsifikasi yang telah sangat dipelajari, dari aktivitas pengemulsi tinggi dan afinitas tinggi oleh molekul organik hidrofobik (yang tidak larut dalam air).

Surfaktan yang paling efektif untuk menghilangkan senyawa hidrofobik di tanah yang terkontaminasi dipertimbangkan.

Sebagai contoh Ramnolipid, surfaktan yang menghasilkan bakteri genre dapat disebutkan Pseudomonas.

Ada glukolipid lain, diproduksi oleh Torulopsis sp., Dengan aktivitas biosidal dan digunakan dalam kosmetik, anti -PICA, produk bakteriostatik dan sebagai deodoran tubuh.

Biosurfaktan lipoprotein dan lipopeptida

Lipoprotein adalah senyawa kimia yang memiliki bagian dari lipid atau lemak dan bagian lain dari protein dalam strukturnya.

Misalnya, Bacillus subtilis Itu adalah bakteri yang menghasilkan lipopeptida yang disebut surfactin. Ini adalah salah satu pengurangan tegangan permukaan biosurfaktan yang paling kuat.

Surfaktin memiliki kemampuan untuk menghasilkan lisis eritrosit (pecahnya sel darah merah). Selain itu, mereka dapat digunakan sebagai biosida hama seperti tikus kecil.

Asam lemak biosurfaktan

Beberapa mikroorganisme dapat mengoksidasi alkana (rantai karbon dan hidrogen) menjadi asam lemak yang memiliki sifat surfaktan.

Biosurfaktan fosfolipid

Fosfolipid adalah senyawa kimia yang memiliki gugus fosfat (PO₄^3-), Bersatu bagian dengan struktur lipid. Mereka adalah bagian dari membran mikroorganisme.

Bakteri dan ragi tertentu yang memakan hidrokarbon, ketika mereka tumbuh dalam substrat Alceum, meningkatkan jumlah fosfolipid dalam membran mereka. Misalnya, Acinetobacter sp., Thiobacillus thioxidans Dan Rhodococcus erythropolis.

Biosurfaktan polimer

Biosurfaktan polimer adalah makromolekul dengan berat molekul tinggi. Biosurfaktan yang paling banyak dipelajari dari kelompok ini adalah: kompleks emulin, liposan, mannoprotein dan polisakarida-protein.

Misalnya, bakteri Acinetobacter calcoaceticus Menghasilkan emul poliianionik. Itu juga salah satu penstabil emulsi yang paling kuat.

Dapat melayani Anda: Phototrophos

Liposan adalah pengemulsi ekstraseluler, terlarut air, dibentuk oleh polisakarida dan protein Candida lipolytica.

Saccharomyces cerevisae Ini menghasilkan jumlah amnoprotein yang besar dengan aktivitas pengemulsi yang sangat baik dari minyak organik, alkana dan pelarut.

Menurut berat molekulnya

Biosurfaktan diklasifikasikan ke dalam dua kategori:

Biosurfaktan dengan berat molekul rendah

Dengan permukaan kecil dan ketegangan antarmuka. Misalnya, Ramnolipids.

Biosurfaktan polimer molekul tinggi

Yang sangat bergabung dengan permukaan, seperti bioemul makanan.

Produksi biosurfaktan

Untuk produksi biosurfaktan, kultur mikroorganisme digunakan dalam bioreaktor. Sebagian besar mikroorganisme ini diisolasi dari media yang terkontaminasi, seperti tempat limbah industri atau kuburan hidrokarbon yang dibuang oleh industri minyak.

Produksi biosurfaktan yang efisien tergantung pada beberapa faktor, seperti sifat substrat atau sumber karbon yang digunakan sebagai media kultur dan tingkat salinitasnya. Selain itu, itu tergantung pada faktor -faktor seperti suhu, pH dan ketersediaan oksigen.

Aplikasi Biosurfaktan

Saat ini, ada permintaan komersial besar untuk biosurfaktan, karena surfaktan yang diperoleh dengan sintesis kimia (dari turunan minyak) beracun, tidak dapat terurai secara hayati dan, oleh karena itu, memiliki peraturan lingkungan untuk penggunaannya untuk penggunaannya.

Masalah -masalah ini telah menghasilkan minat yang cukup besar pada biosurfaktan sebagai alternatif biodegradable, non -untoksik.

Biosurfaktan memiliki aplikasi di banyak bidang, seperti:

Industri minyak

Biosurfaktan digunakan dalam ekstraksi minyak dan bioremediasi (dekontaminasi dengan organisme hidup) dari hidrokarbon. Contoh: biosurfaktan Arthrobacter sp.

Mereka juga diterapkan dalam proses biodesulfurasi (eliminasi sulfur menggunakan mikroorganisme) dari minyak. Spesies genus telah digunakan Rhodococcus.

Sanitasi Lingkungan

Biosurfaktan digunakan dalam bioremediasi tanah yang terkontaminasi oleh logam beracun, seperti uranium, kadmium dan timbal (biosurfaktan dari Pseudomonas spp. Dan Rhodococcus spp.).

Mereka juga digunakan dalam proses biorremediasi dan biorremediasi air yang terkontaminasi oleh bensin atau tumpahan minyak.

Dapat melayani Anda: rantai makanan bumi: tautan dan contoh

Misalnya, Aeromonas sp. Ini menghasilkan biosurfaktan yang memungkinkan degradasi minyak atau pengurangan molekul besar menjadi yang lebih kecil, yang berfungsi sebagai nutrisi untuk mikroorganisme, bakteri dan jamur.

Dalam proses industri

Biosurfaktan digunakan dalam industri deterjen dan pembersih, karena mereka meningkatkan aksi pembersihan saat melarutkan lemak yang dipakai atau permukaan kotor, di dalam air cuci.

Mereka juga digunakan sebagai senyawa kimia tambahan dalam industri tekstil, kertas dan dalam memiliki.

Di industri kosmetik dan farmasi

Di industri kosmetik, Bacillus licheniformis Ini menghasilkan biosurfaktan yang digunakan sebagai produk anti -PICA, bakteriostatik dan deodoran.

Beberapa biosurfaktan digunakan dalam industri farmasi dan biomedis karena aktivitas antimikroba dan/atau antijamurnya.

Di industri makanan

Dalam industri makanan, biosurfaktan digunakan dalam pembuatan mayones (yang merupakan emulsi air, telur dan minyak). Biosurfaktan ini berasal dari lektinas dan turunannya, yang meningkatkan kualitas dan juga rasa.

Di pertanian

Dalam pertanian biosurfaktan digunakan untuk kontrol biologis patogen (jamur, bakteri, virus) tanaman.

Penggunaan biosurfaktan lainnya di pertanian adalah peningkatan ketersediaan mikronutrien tanah.

Referensi

1. Cameotra, s.S. Dan Makkar, R.S. (2004). Aplikasi biosurfaktan terbaru sebagai molekul biologis dan imunologis. Pendapat saat ini dalam mikrobiologi. 
2. Mulligan, c.N. (2005). Aplikasi Lingkungan untuk Biosurfaktan. Lingkungan polusi.