生物表面活性剂是一类由微生物合成的、结构不同的表面活性分子,是七十年代后期国际生物工程领域中发展起来的一个新课题。微生物在一定条件下培养时,在其代谢过程中分泌产生的一些具有一定表/界面活性,集亲水基和疏水基结构于一分子内部的两亲化合物,称为生物表面活性剂(Biosurfactants)。与化学合成的表面活性剂相比,生物表面活性剂有更多的优点,如:更低的毒性,更高的生物降解性,更好的环境相容性,更高的起泡性,在极端温度、pH、盐浓度下的更好的选择性和专一性。也由于这些优点,使生物表面活性剂在工业上广泛应用,并有可能替代化学合成的表面活性剂。
三种生物表面活性剂对重金属的去除效果都不同:0.5%的鼠李糖脂对Cu的去除效果较好,去除率为65%;4%的槐糖脂则对Zn的去除效果较好,为60%;而莎梵婷对两者均无多大效果,去除率仅为15%和6%。并研究了重金属在沉积物中赋存形态量的变化,其中,鼠李糖脂和莎梵婷主要除去了有机结合态的Cu,槐糖脂主要除去了氧化物结合态和碳酸盐结合态的Zn。这一研究结果也证实了用生物表面活性剂冲洗沉积物除去其中重金属的方法是可行的。
1)生物表面活性剂是一种公认的多功能的、性能优异的处理剂,具有生物降解和低度毒性等特点,在环境修复等方面应用前景广泛。但迄今为止,由于生产成本较高,尚无法与市场上人工合成的化学产品相抗衡,这也影响了其广泛应用,必须改进微生物表面活性剂的生产工艺,提高产出率,降低生产成本。
2)某些生物表面活性剂增溶、促进有机污染物降解能力有限,这也在一定程度上限制了生物表面活性剂的发展。但随着微生物技术的高速发展,改良菌株成为可能。因此可以采取基因工程等新技术,改良菌株,生产更有效的表面活性剂。
3)生物表面活性剂促进有机污染物降解的作用机理、其与降解菌株及底物的相互作用关系都还不甚清楚。虽然生物表面活性剂促进了微生物降解,但它们也有一些抑制因素,如有些表面活性剂浓度达到CMC以上时就对微生物有毒性,有些生物表面活性剂的胶粒能干扰细胞过程。生物表面活性剂也能作为一种优先碳源,与有机污染物的降解形成竞争,从而导致污染物降解率下降。此外表面活性剂还可能造成微生物数量的分散而导致不同的结果。这些作用机理都需要深入探究。