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鼠李糖脂

鼠李糖脂是由假單胞菌或伯克氏菌類產生的一種生物代謝性質的生物表面活性劑。同時也是一種研究時間最長、應用技術最為成熟的一種生物表面活性劑。它在土壤、水體和植物中都自然存在。它屬于一種糖脂類的陰離子表面活...

產品概述

   

鼠李糖脂是由假單胞菌或伯克氏菌類產生的一種生物代謝性質的生物表面活性劑。同時也是一種研究時間最長、應用技術最為成熟的一種生物表面活性劑。它在土壤、水體和植物中都自然存在。它屬于一種糖脂類的陰離子表面活性劑。

一、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:

1)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。

2)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,起到協同采油的作用,在油田的礦場試驗水樣中發現:注后半年較注前油井水樣中細菌含量提高了2-3個數量級。

3)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。

二、農業領域應用

已有大量研究及實際應用證實,鼠李糖脂可以用在農作物、蔬菜、水果、花卉上用于刺激生長、輔助吸收營養、增加農藥及肥料作用效果等,并經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,促進肥料營養物質最大限度的被吸收利用。

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-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,可應用到農藥上起潤濕、鋪展及滲透作用。另外,對于一些農藥殘留,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(已發表過的文獻中多次提到),用于農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業方面的應用比較常見,美國紐約州環保局通過了生物藥含鼠李糖脂的注冊檢測。(EPA,注冊號72431-1

三、環境領域應用

鼠李糖脂可用于處理多環芳烴PAHs(如:應用于墨西哥灣漏油事故中釋放出來的多環芳香族碳氫化合物),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藥造成的土壤或水污染,鼠李糖脂和其生產菌銅綠假單胞菌有修復的功效,根據資料("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芳烴產生明顯的增容作用??梢韵疵摱嗦嚷摫?,并改變多氯聯苯的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苯污染土壤中的應用,馬滿英,湖南大學博士畢業論文)

四、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保署(EPA)的食用安全認證。

五、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品中。

化妝品工業使用大量的表面活性劑,它們幾乎在每種產品中都存在。包含表面活性劑的不同產品包括抗頭皮屑產品、護膚霜、染發劑、香波和護發素、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)。

監管機構已經指責SLES包含一種致癌物質,1.4-二惡烷。1.4-二惡烷是SLES生產的副產品,通常不能完全從SLES產品中去除。SLS已被證明是在較高濃度時對皮膚有刺激性。雖然SLS的傳統生產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品。鼠李糖脂是天然的產物,在潤膚霜,洗發水,肥皂,和上面列出的大多數化妝品中,將取代石油來源的表面活性劑和乳化劑,如SLS,SDSNADS。

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、產生泡沫、作為一種清洗劑。它可以保持混合物的體系穩定,控制產品的粘度,還可以乳化毛孔中的油脂,減少痤瘡的發生。

六、在醫藥領域的應用

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。


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