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。
目前它比較廣泛的應用于石油工業(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用潛力。
折疊在石油領域的應用
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,運用于初次采油和二次采油之后的三采技術,主要作用原理有以下幾種:
作為犧牲劑使用,減少昂貴驅油劑的用量或在地層中的損耗,和其它驅油劑復配后具有驅油效果好、見效時間長的優(yōu)點,但鼠李糖脂的加入有效的減少了驅油劑的用量,大大降低了成本。
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,在油田的礦場試驗水樣中發(fā)現(xiàn):注后半年較注前油井水樣中細菌含量提高了2-3個數(shù)量級。
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,復配后驅油劑油水界面張力可達到10-3mN/m的水平,從而提高原油驅替效率。
折疊農(nóng)業(yè)領域應用
已有大量研究及實際應用證實,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用于葉面肥的生產(chǎn)上。因為許多植物葉片都覆有一層蠟質層,使葉片表面成為一種保護表面,鼠李糖脂生物表活劑可作為潤濕劑,添加于葉面肥料中,以疏水基通過色散力吸附在蠟質層的表面,親水基則伸入肥液中形成定向吸附膜取代了疏水的蠟質層,改善葉面肥料在蠟質層的潤濕狀況,使肥料充分鋪展,促進肥料營養(yǎng)物質限度的被吸收利用。
鼠李糖脂生物表活劑具備將部分微量元素鰲合的功能,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。(Root Uptake of Lipophilic Zinc#Rhamnolipid Complexes,J. Agric. Food Chem. 2008, 56, 2112–2117)
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,從而改變土壤板結環(huán)境條件。
因為鼠李糖脂有潤濕劑的作用及良好的表面活性,可應用到農(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)表過的文獻中多次提到),用于農(nóng)作物拌種和抑制真菌、霉菌的實驗,已被證實。
國外對鼠李糖脂在農(nóng)業(yè)方面的應用比較常見,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)
折疊環(huán)境領域應用
鼠李糖脂可用于處理多環(huán)芳烴PAHs(如:應用于墨西哥灣漏油事故中釋放出來的多環(huán)芳香族碳氫化合物),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",J. ENVIRON. QUAL., VOL. 30, MARCH–APRIL 2001),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的功效,根據(jù)資料("EFFECT OF RHAMNOLIPID POTENTIAL ON BIODEGRADATION OF ENDOSULFAN BY Pseudomonas aeruginosa IN BATCH STUDIES." Arunkumar Mani ,J Biosci Tech, Vol 2 (3),2011,268-278)顯示,鼠李糖脂能夠促進銅綠假單包桿菌降解硫丹,從而修復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,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。(鼠李糖脂的制備及其在修復多氯聯(lián)苯污染土壤中的應用,馬滿英,湖南大學博士畢業(yè)論文)
折疊食品領域的應用
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)的食用安全認證。
折疊日化領域的應用
鼠李糖脂除了具備良好的表面活性外,還具備良好的細胞通透性,其來源于生物,具有良好的無毒害可降解特性。這些特點使其可廣泛應用于各種日化產(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。包含表面活性劑的不同產(chǎn)品包括抗頭皮屑產(chǎn)品、護膚霜、染發(fā)劑、香波和護發(fā)素、牙膏、睫毛膏、指甲油、唇膏、止汗劑、嬰兒用品、剃須膏、保濕劑、肥皂、眼影、濕巾及香水等。其中最常用的就是SLES(十二烷基醚硫酸鹽)和SLS(十二烷基硫酸鹽)。
監(jiān)管機構已經(jīng)指責SLES包含一種致癌物質,1.4-二惡烷。1.4-二惡烷是SLES生產(chǎn)的副產(chǎn)品,通常不能完全從SLES產(chǎn)品中去除。SLS已被證明是在較高濃度時對皮膚有刺激性。雖然SLS的傳統(tǒng)生產(chǎn)來源于椰子或棕櫚油,但一些SLS的制造來源于石油和石油副產(chǎn)品。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擴散。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。
折疊在醫(yī)藥領域的應用
鼠李糖脂可用于處理皮膚灼傷及部分皮膚病,還可作為一種基礎藥物,相關研究及臨床依據(jù)來源于克羅地亞和美國:
上世紀90年代,南斯拉夫學院研究人員在偶然的機會發(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,從此人們開始了對鼠李糖脂在醫(yī)學上應用的研究。("Enhanced healing of full-thickness burn wounds using dirhamnolipid Tamara Stipcevic", Ante Piljac, and Goran Piljac TajCo Inc., 2323 Shasta Drive #40, Davis, CA 95616, USA)比較全面的闡述了鼠李糖脂在治療皮膚燒傷的作用,取得了寶貴的臨床應用經(jīng)驗。
另外,美國Piljac等人于申請并于1995年10月3日獲得授權"以鼠李糖脂為基礎的醫(yī)藥制劑"的專利(US5455232),進一步促進了鼠李糖脂在醫(yī)學上的應用的研究。
關鍵字: 鼠李糖脂、生物表面活性劑、生物刺激素
西安瑞捷生物科技有限公司成立于2004年,是一家以微生物發(fā)酵及其應用技術為核心,結合自主原創(chuàng)科研成果,集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和提供綜合解決方案為一體的高新技術企業(yè)。公司主要從事微生物菌劑及其代謝產(chǎn)物——鼠李糖脂的研究與應用,并積極拓展其在油田開發(fā)、日化清洗、生態(tài)農(nóng)業(yè)及環(huán)境治理領域的產(chǎn)業(yè)化應用。公司建有質量管理規(guī)范的標準化生產(chǎn)廠房和配套實驗室,服務客戶、造福社會,創(chuàng)造價值是瑞捷生物的核心價值。