Chất hoạt động bề mặt tổng hợp bằng phương pháp enzym có thể sử dụng để sản xuất các sản phẩm có giá trị gia tăng cao

2020-10-22 23:10:24

Cơ chế của Chất hoạt động bề mặt sinh học thúc đẩy sự phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ và sự tương tác giữa Chất hoạt động bề mặt sinh học với vi khuẩn phân hủy và chất nền vẫn chưa rõ ràng. Mặc dù các Chất hoạt động bề mặt sinh học thúc đẩy quá trình phân hủy của vi sinh vật nhưng chúng cũng có một số yếu tố ức chế. Ví dụ, một số chất hoạt động bề mặt gây độc cho vi sinh vật khi nồng độ cao hơn CMC và một số hạt keo của chất hoạt động bề mặt có thể cản trở quá trình tế bào. Chất hoạt động bề mặt sinh học cũng có thể được sử dụng như một nguồn cacbon ưu tiên để cạnh tranh với sự phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ, dẫn đến giảm tốc độ phân hủy các chất ô nhiễm. Ngoài ra, chất hoạt động bề mặt có thể gây ra sự phân tán quần thể vi sinh vật và dẫn đến các kết quả khác nhau. Những cơ chế này cần được khám phá thêm. Một loại

Ưu điểm của sản xuất chất hoạt động bề mặt sinh học bằng phương pháp lên men là chi phí sản xuất thấp, đa dạng, quy trình đơn giản, thuận tiện cho sản xuất công nghiệp quy mô lớn nhưng chi phí phân tách và tinh chế sản phẩm cao.

So với quá trình lên men vi sinh vật, chất hoạt động bề mặt được tổng hợp bằng phương pháp enzyme có cấu trúc đơn giản hơn nhưng cũng có hoạt tính bề mặt tốt. Nó có ưu điểm là chi phí chiết xuất thấp, cải thiện cấu trúc thứ cấp thuận tiện, dễ dàng tinh chế và tái sử dụng enzyme cố định. Hơn nữa, chất hoạt động bề mặt được tổng hợp bằng phương pháp enzyme có thể được sử dụng để sản xuất các sản phẩm có giá trị gia tăng cao, chẳng hạn như dược phẩm. Mặc dù hiện nay chi phí điều chế enzyme còn cao nhưng dự kiến ​​sẽ giảm chi phí sản xuất bằng cách tăng cường tính ổn định và hoạt động của enzyme bằng công nghệ kỹ thuật di truyền. Một loại

Nhiều chất hoạt động bề mặt tổng hợp hóa học phá hủy môi trường sinh thái do khó phân hủy, độc tính và tích tụ trong hệ sinh thái. Ngược lại, chất hoạt động bề mặt sinh học phù hợp hơn cho việc kiểm soát ô nhiễm trong kỹ thuật môi trường do khả năng phân hủy sinh học và không độc hại đối với môi trường sinh thái. Ví dụ: trong quy trình xử lý nước thải, nó có thể được sử dụng làm chất thu tuyển tuyển nổi để hấp phụ các hạt keo tích điện nhằm loại bỏ các ion kim loại độc hại và sửa chữa các vị trí bị ô nhiễm bởi kim loại hữu cơ và kim loại nặng.

Loại và hiệu suất của chất hoạt động bề mặt sinh học chủ yếu phụ thuộc vào loài và giai đoạn phát triển của vi khuẩn, tính chất của nền cacbon, nồng độ N, P và các ion kim loại Mg2+, Fe2+ trong môi trường và điều kiện nuôi cấy (pH, nhiệt độ, tốc độ khuấy, v.v.). Ví dụ, Davis và cộng sự. Người ta thấy rằng nồng độ tối đa (439,0 mg / L) của safantin có thể đạt được trong điều kiện cạn kiệt oxy hòa tan và giới hạn nitơ. Kitamoto và cộng sự. Sử dụng tế bào nghỉ của nấm Candida Nam Cực để sản xuất mannose erythritol. Sau khi tối ưu hóa các điều kiện nuôi cấy, năng suất cao nhất có thể đạt tới 140 g/L.