生物表面活性剂的优化生产及发展前景

第31卷生物表面活性剂的优化生产及发展前景

张林达，刘红玉*，曾光明，张利，贾彩云，张慧

（湖南大学环境科学与工程学院，湖南

长沙410082）

摘要：生物表面活性剂（Bio-surfactant ）是由微生物产生的具有高表面活性的生物分子。由于其对生态系统无毒害作用，且可生物降解，因此，在提高原油产收率和环境污染治理等各方面得到了广泛应用。然而能否大幅度提高生物表面活性剂发酵产量是其能否实现商业化的一个首要问题。为此文章纵观了目前提高产量的研究重点，并对应用诱变育种和构建基因工程菌手段提高产量的发展前景作了展望。

关键词：生物表面活性剂；生产；前景中图分类号：X17

文献标志码：A

文章编号：1003-6504(2008)12-0084-04

Prospect and Optimizing in Production of Biosurfactant

ZHANG Lin-da ，LIU Hong-yu *，ZENG Guang-ming ，

ZHANG Li ，JIA Cai-yun ，ZHANG Hui

（School of Environment Science and Engineering ，Hunan University ，Changsha 410082，China ）

Abstract ：Biosurfactant as a high surface active agent synthesized by microorganism is widely used due to its low toxicity to environment.However ，output of biosurfactant by fermentation is one of the key problems on how to make it into market.Means used in enhancing the production of biosurfactant are proposed and future development is prospected.Key words ：biosurfactant ；production ；prospect

生物表面活性剂（bio-surfactant ）是由微生物代谢

过程中分泌出的具有一定生物活性的次级代谢产物[1]，和合成表面活性剂一样，生物表面活性剂由亲水基和疏水基两部分组成，但生物表面活性剂比合成表面活性剂更具潜在的优势，如结构多样性、生物可降解性、对环境的温和性等，从而在医药、食品、化妆品、环境

保护等众多工业领域展示了其独特的应用前景；

人类环保意识的增强，更加快了生物面活性剂取代合成表面活性剂的发展进程[2]。然而目前，生物表面活性剂的应用远不如合成表面活性剂广泛，从与合成表面活性剂相竞争的角度而言，生物表面活性剂在商业上的应用程度取决于其成本与性质[3]，其中一个重要原因是生物表面活性剂产量太低[4]。

影响生物表面活性剂产量的主要因素有微生物菌种及其发酵条件。目前产生物表面活性剂菌株已经有大量报道，并对生物表面活性剂的产物结构和类型也都有了较深程度研究[5-7]。但生物表面活性剂的产生量小、结构和成分相对复杂、性能也有较大差异，使其

工业化生产与运用还存在一定的困难。目前为止，

国内外学者对生物表面活性剂及其生产菌进行了多方

面的研究，来提高产量、降低成本、生产出高性能的生物表面活性剂。本文对提高生物表面活性剂产量的各种方法进行了总结，并对其发展前景作了展望，为这方面的研究工作者提供一定的借鉴作用。1方法

1.1

产表面活性剂菌株的快速高效筛选模式的选择生物表面活性剂是20世纪70年代后期国际生物工程领域中发展起来的新课题。期间各国学者对产生物表面活性剂及其机理进行了深入的研究与分析，尤其是发现了生物表面活性剂相比合成表面活性剂有着无比优厚的有利条件和潜在的市场价值后，各国学者对产生物表面活性剂的菌株进行了广泛而深入的筛选，通过各种定性定量检测手段，获得了多种类型的生物表面活性剂和产生菌。已知的表面活性剂有五大类型，已筛选成功并通过菌种鉴定得到的，不仅有众多种类的细菌，还有放线菌和真菌等。

生物表面活性剂的产量首先依赖于生产菌[8]，而选择一种快速、准确、有效的筛选方法是获得高产菌株的关键。经过了三十多年的摸索，目前已有很多方法

收稿日期：2008-01-21；修回2008－03－11

基金项目：国家高新技术研究发展（863）项目（2004AA 649370）；湖南省自然科学基金（05JJ30021）

作者简介：张林达（1978-），男，硕士研究生，研究方向为生物表面活性剂的研究与应用，（手机）013467539532（电子信箱）wolinda ﹫https://www.360docs.net/doc/881565700.html, ；*通讯作者，从事环境分子生物学的研究，（电子信箱）hyliu ﹫https://www.360docs.net/doc/881565700.html, 。

Environmental Science &Technology

第31卷第12期2008年12月

Vol.31No.12

Dec.2008

第12期

如毛细上升法、威廉米吊片法、环法、压泡法及悬滴法等测定液体表面张力或液体之间的界面张力来确定生物表面活性剂的浓度，从而定性地判定环境中生物表面活性剂生产菌的存在。在此基础上，很多学者又摸索出了很多新的筛选方法，不仅更快速有效鉴定了生产菌的存在，还对其浓度进行了半定量甚至定量鉴定，从而建立了快速筛选模型，为筛选高产菌株奠定了基础。Bodour等[9]对Jain等报道的液体分散法进行了改进，不仅更有效的筛选出了生产菌，还定量的检测出了表面活性剂的浓度。宁长发等[10]利用生物表面活性剂具有溶血性和在生产过程中能使蓝色凝胶平板变色等特性，并通过对发酵液的排油活性、表面张力和乳化性能及对产物的色谱分析等定性定量检测手段的综合利用，建立了产表面活性剂菌种的快速筛选模型。

通过对生物表面活性剂产生机制的研究发现：疏水性物质（尤其作为微生物的生长基质时）的长期存在对该生境中的微生物有诱导产生产表面活性物质的作用。为此，人们一方面也多在长期受油污污染的地方进行采样和富集培养；同时，在菌种分离筛选时，也是通过在筛选培养基中添加油性物质来实现。沈薇等[11]即在南京炼油厂原有污染的土壤中，通过对油污土壤的富集培养和筛选，筛选出2株能产降解原油的表面活性剂丝状真菌。

1.2菌种的重建改良

通过对表面活性剂生产菌株的结构改造也是一种获得高产菌株的有效手段。这里所谓结构改造指的是菌种细胞内部基因结构的改造，主要是改变目的基因序列，从而获得高产菌株。可以通过诱变育种技术和基因克隆来实现。

诱变育种，主要是采用紫外灯照射或加致突变剂等方法来使一些菌株发生基因突变，再通过选择筛选，可以获得正向突变株，即产量明显提高的菌株。Lin S C等[12]在研究中向2mL的B.licheniformis JF-2培养液中加入诱变剂N-甲基-N-硝基-N-亚硝基胍（MNNG），终浓度为0.1mg/mL，经过培养筛选后，得到一株突变菌株，发酵试验发现比原菌株的产量提高了12倍。Ohno A等[13]也通过类似的物理或化学突变的方式得到了预期效果。Zulfiqar Ali Raza等[14]利用植物油精炼厂废弃物作为发酵原料，得到一株铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）S8，经400Gyγ-射线诱变得到突变菌株EBN-8，鼠李糖脂产量高达8.5g/L。刘七等[15]通过使用紫外和甲基磺酸乙酯复合诱变，筛选出一株性能优良的变异新菌株，界面张力降低32.8%，能在72℃高温和30%矿化度下生长，有望用于微生物采油研究。沈薇等[16]采用UV-UV+LiCl 对铜绿假单胞菌的野生菌株进行诱变，筛选出一株糖脂产量较高的菌株，可将产量由4.1g/L提高至6.8g/L，并通过对其摇瓶发酵工艺的多因素正交优选实验，将产量提高到8.93g/L。

基因克隆（gene cloning），即DNA重组，是近十来年伴随分子生物技术发展起来的新兴技术。现在，我们可以充分利用现有的基因分析和操作方法，对目的基因结构和功能进行研究，并通过恰当的酶切和重组，再转入适合的受体菌种内，即可构建具有高产和抗性的基因工程菌。国内外学者对微生物产表面活性剂的分子结构和分子机制进行了广泛而深入的研究，发现Pseudomonas aeruginosa产糖脂类活性物质和Bacillus subtilis产表面活性素分别受到rhlA、rhlB、rhlAB、lasR和srfA、sfp、comP等相关基因的表达和调控[17-22]。Urs A等[23]率先利用基因克隆手段，将rhlAB 基因在大肠杆菌中得到了表达，产生了生产鼠李糖脂所必须的酶蛋白，虽然最后没有鉴定出鼠李糖脂的存在，但对通过分子生物手段构建基因工程菌，实现表面活性剂的高产起到了积极的引导作用。Dogan I等[24]将vgb基因插入到污泥戈登氏菌（Gordonia amarae）中，并使其进行稳定表达，发酵实验显示其产物海藻糖脂的产量提高了4倍多。Wei YH等[25]还通过在粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）基因序列中插入2kb 链霉素耐受性ΩDNA片段构建了同基因菌，使其产表面活性剂的量比原菌株提高了32%~50%。

1.3发酵条件的优化

除了生产菌种外，发酵的营养条件和培养条件对特定菌种生物表面活性剂的生产和产量也起着关键性的作用。研究发现，碳源对微生物表面活性剂的产量和结构有决定作用，烃类物质的存在尤其是烃链长度对培养基中产表面活性剂的浓度也会有着显著的影响[26-30]；限氮环境能显著提高的生物表面活性剂产量[27-28]；另外，培养基的C、N、P浓度，pH值、离子强度的各元素含量及之间的比例和接种菌的菌龄及接种量等都对生物表面活性剂的合成有影响[29]。由于表面活性剂是菌种生长的次级代谢产物，主要生产期在菌种对数生长后期或休止期，为此，接种适量的适龄菌种到培养基中进行发酵生产，也对提高表面活性剂的产量起到促进作用。

为此，人们在研究提高生物表面活性剂的发酵产量时，都采取了综合考察培养基中各种影响因子的办法。卢国满等[30]通过对从植物油油污中筛选获得的12株菌株中选定2株自然高产菌株，进行了单因素实验和多因素正交实验，得出了最佳发酵培养条件，使菌

张林达，等生物表面活性剂的优化生产及发展前景85

第31

卷

株的表面活性剂的产量比自然筛选条件下发酵培养分别提高了17倍和13倍。

另外有估计，原料的成本占到了整个生物表面活性剂工业化生产成本的10%~30%[39]。因此，寻找并利用营养丰富且条件合适的廉价原料和工农业废料等作为发酵基质进行发酵逐渐成了研究的重点。这不但缓解了工农业废料带来的环境压力，更是一种变废为宝的做法，同时，研究中也发现了一些废料能显著提高发酵产量[32-34]。2

发展前景

生物表面活性剂有着与合成表面活性剂同样的乳化、降低表界面张力等功能，还有着无毒性、可生物降解性等优良特征，其商业化的开发将是必然。在纯粹筛选过程中，采用“目的产物—驯化筛选—因子优化”相结合的方法将是首选。即首先针对某种技术应用需要（锁定目的产物），从有利于产物生成的自然条件中进行采样并富集培养（寻找目的产物地），在筛选培养基中添加适量诱导因子，创造类似但优于自然条件进行分离筛选（驯化筛选），最后通过综合考察培养基中对菌种生长和代谢生成目的产物的各种影响因素，得出最佳培养方案（因子优化），从而实现提高菌株的表面活性剂产量的目的。虽然产生物表面活性剂菌株已经有大量报道。但是，微生物是地球上十分丰富的资源，为人们所认知的微生物还不到自然界中微生物总数的1%，因此，还有大量的、具有开发潜力的表面活性剂菌种未被发现。所以，从适宜的环境中筛选具有高产生物表面活性剂特性的微生物资源，仍具有广泛的生物学和经济意义。

随着微生物遗传学的发展，通过诱变育种，选择合适的诱变剂和诱变方式，对自然筛选获得的高产菌株进行诱发突变，并经过合理方式的筛选，也能起到提高菌种产量的目的。但是，诱变后的菌种存在不稳定性，容易发生回复突变。为此，如何选择正突变率高且突变株性能稳定的诱变方式，对提高表面活性剂的产量将能取得直接的经济效益。

分子生物技术也正在日趋发展与成熟，对微生物菌种的鉴定与基因定位也将变得简单易行。为此，对产生物表面活性剂菌种进行菌种鉴定后，找到优势菌种的目的基因，再将目的基因通过基因克隆技术，不仅可以进一步提高生物表面活性剂的发酵产量，而且也可以提高微生物对不利条件的抗性。

另外，利用合适的工农业废料和物质资源等廉价原料发展生物表面活性剂，不但变废为宝、降低工业成本，更是人类可持续发展的必经之路。

[参考文献]

[1]Mulligan CN.Environmental applications for biosurfactants

[J].Environ Pollut ，2005，

133（2）：183-198.[2]Desai J D ，Banat I M.Microbial production of surfactants

and their commercial potential[J].Microbiol Mol Biol Rev ，1997，61（1）：47-64.

[3]Kuyukina MS ，Ivshina IB ，Philp JC ，et al.Recovery of

Rhodococcus biosurfactants using methyl tertiary -butyl ether extraction[J].J Microbiological Methods ，2001，46（2）：149-156.

[4]Kim HS ，Yoon BD ，Choung DH ，et al.Characterization of

a biosurfactant ，mannosylerythritol lipid produced from Candida sp.SY16[J].Applied Microbiological Biotechnolo －gy ，1999，52：713-721.

[5]Benincasa M ，Abalos A ，

Oliverira I ，et al.Chemical struc －ture ，surface properties and biological activities of the bio －surfactant produced by Pseudomonas aeruginosa LBI from soapstock[J].Antonie van Leeuwenhoek ，2004，85：1-8.[6]Wouter HN ，Johann HJ ，Wachter ，et al.The enhancement

by surfactants of hexadecane degradation by Pseudomonas aerutinosa varies with substrate availability[J].Journal of Biotechnology ，2002，94（2）：195-212.

[7]Benincasa M ，Contiero J ，Manresa MA ，et al.Rhamnolipid

production by Psedudomonas aeruginosa LBI growing on soapstock as the sole carbon source[J].Journal of Food En －gineering ，2002，54：283-288.

[8]时进钢，袁兴中，曾光明，等.生物表面活性剂的合成与提

取研究进展[J].微生物学通报，2003，30（1）：68-72.Shi Jin-gang ，Yuan Xing-zhong ，Zeng Guang-ming ，et al.The biosynthesis and isolation of biosurfactant ：a review[J].Microbiology ，2003，30（1）：68-72.（in Chinese ）

[9]Bodour AA ，Miller -Maier RM.Application of a modified

drop -collapse technique for surfactant quantization and screening of biosurfactant -producing microorganisms [J].Journal of Microbiological Methods ，

1998，32：273-280.[10]宁长发，

沈薇，孟广荣，等.产生物表面活性剂菌种的一种快速筛选模型[J].微生物学通报，2004，31（3）：55-58.Ning Chang -fa ，Shen Wei ，Meng Guang -rong ，et al.A rapid screening model for biosurfactant producing strains[J].Microbiology ，2004，31（3）：55-58.（in Chinese ）

[11]沈薇，杨树林，宁长发.原油降解菌丝状真菌的筛选及降解

性能研究[J].环境科学与技术，2006，29（5）：11-13.Shen Wei ，Yang Shu-lin ，Ning Chang-fa.Screening and degradability of crude oil -degrading filamentous fungi [J].Environmental Science &Technology ，2006，29（5）：11-13.（in Chinese ）

[12]Lin SC ，Minton MA ，Sharma MM ，et al.Structural and

immunological characterization of a biosurfactant produced by Bacillus licheniformis JF-2[J].Appl Environ Microbiol ，

第12期

1994，60（1）：31-38.

[13]Ohno A，Ano T，Shoda M.Production of a lipopeptide an－

tibiotic，surfactin by recombinant Bacillus subtilis in solid state fermentation[J].Biotechnology and Bioengineering，1995，47：209-214.

[14]Zulfiqar AR，Asama R，Muhammad SK，et al.Improved

production of biosurfactant by a Pseudomonas aeruginosa mutant using vegetable oil refinery wastes[J].Biodegrada－tion，2007，18：115-121.

[15]刘七，李庆忠.产生物表面活性剂菌株的选育[J].微生物学

杂志，2005，25（4）：54-56.

Liu Qi，Li Qing-zhong.Breeding of biosurfactant produc－ing strain[J].Journal of Miocrobiology，2005，25（4）：54-56.

（in Chinese）

[16]沈薇，杨树林，宁长发，等.铜绿假单胞菌（Pseudomonas aerugi－

nosa）BS-03的诱变育种及产鼠李糖脂类生物表面活性剂的摇瓶工艺初探[J].食品与发酵工业，2004，30（12）：26-30.

Shen Wei，Yang Shu-lin，Ning Chang-fa，et al.Breeding and primary study on biotechnonology of Pseudomonas aerubinosa BS-03producing rhamnolipid biosurfactant in flask[J].Food and Fermentation Industries，2004，30（12）：26-30.（in Chinese）

[17]Yu-Hong Wei，Hsin-Chih Lai，Shan-Yu Chen，et al.Bio－

surfactant production by Serratia Marlescens SS-1and its iso－genic strain SMΔR defective in SpnR，a quorum-sensing LuxR family protein[J].Biotechnology Letters，2004，26：799-802.

[18]Déziel E，Lépine F，Milot S，et al.rhlA is required for the

production of a novel biosurfactant promoting swarming motility in Pseudomonas aeruginosa：3-（3-hydroxyalka－noyloxy）alkanoic acids（HAAs），the precursors of rhamno－lipids[J].Microbiology，2003，149（8）：2005-2013.

[19]Nakano MM，Magnuson R，Myers A，et al.srfA is an

operon required for surfactin production，competence de－velopment and efficient sporulation in Bacillus subtilis[J].

Jorunal of Bacteriology，1991，173（5）：1770-1778.

[20]Hee SK，Seong BK，Seung HP.Expression of sfp gene and

hydrocarbon degradation by Bacillus subtilis[J].Biotechnol－ogy Letters，2000，22：1431-1436.

[21]Pearson J P，Pesci E C，Iglewski B H.Roles of Pseu－

domonas aeruginosa/as and rhl quorum-sensing systems in control of elastase and rhamnolipid biosynthesis genes[J].J Bacterio1，1997，179：5756-5767.

[22]Pesci E C，Pearson J P，Seed P C，et al.Regulation of las

and rhl quorum sensing in Pseudomonas aeruginosa[J].J Bacterio，1997，179：3127-3132.

[23]Ochsner U A，Fiechter A，Reiser J.Isolation，characteriza－

tion and expression in Escherichia coli of the Pseudomonas aeruginosa rhlAB genes encoding a rhamnosyltransferase in－volved in rhamnolipid biosurfactant synthesis[J].The Jour－nal of Biological Chemistry，1994，269（32）：19787-19795.[24]Dogan I，Pagilla K R，Webster D A，et al.Expression of

Vitreoscilla hemoglobin in Gordonia amarae enhances bio－surfactant production[J].J Ind Microbiol Biotechnol，2006，33（8）：693-700.

[25]Wei Y H，Yu W J，Chen W C.Enhanced undecylprodi－

giosin production from Serratia marcescens SS-1by medi－um formulation and amino-acid supplementation[J].J Biosci Bioeng，2005，100（4）：466-471.

[26]Hee S K，Jong W J，Byung H K，et al.Extracellular pro－

duction of a glycolipid biosurfactant，mannosylerythritol lipid，by Candida sp.SY16using fed-batch fermentation[J].

Appl Microbiol Biotechnol，2006，70：391-396.

[27]严平，朱永光，吴斌，等.降解炼油废水菌株0297发酵条件

的研究[J].环境科学与技术，2006，29（4）：22-24.

Yan Ping，Zhu Yong-guang，Wu Bin，et al.Fermentation conditions of bacterial strains0279for treating refinery wastewater[J].Environmental Science&Technology，2006，29（4）：22-24.（in Chinese）

[28]Hewald S，Josephs K，Bolker M.Genetic analysis of bio－

surfactant production in Ustilago maydis[J].Appl Environ Microbio，2005，71（6）：3033-3040.

[29]Amézcua-Vega C，Poggi-Varaldo HM，Esparza-García

F，et al.Effect of culture conditions on fatty acids compo－sition of a biosurfactant produced by Candida ingens and changes of surface tension of culture media[J].Bioresour Technol.2007，98（1）：237-240.

[30]卢国满，刘红玉，曾光明，等.生物表面活性剂产生菌犁头

霉菌（Absidia orchidis）的筛选及发酵条件优化[J].环境科学学报，2006，26（9）：1426-1432.

Lu Guo-man，Liu Hong-yu，Zeng Guang-ming，et al.

Screening and optimization of cultural medium of bio-sur－factant strain Absidia orchidis[J].Acta Scientiae Circumstan－tias，2006，26（9）：1426-1432.（in Chinese）

[31]Makkar RS，Cameotra SS.An update on use of unconven－

tional substrates for biosurfactants production and their new application[J].Appl Microbiol Biotechnol，2002，58：428-434.

[32]宋湛谦，周永红.利用生物质资源，发展表面活性剂[J].精

细与专用化学品，2005，20（13）：1-3.

Song Zhan-qian，Zhou Yong-hong.Development of sur－factant utlizing biomass resource[J].Fine and Specialty Chemicals，2005，20（13）：1-3.（in Chinese）

[33]Pekin G，Vardar-Sukan F，Kosarti N.Production of

sophorolipids from Candida bombicola ATCC22214using turkish corn oil and honey[J].Engineering in Life Sciences，2005，5（4）：357-362.

[34]Nitschke M，Costa SG，Haddad R，et al.Oil wastes as un－

conventional substrates for rhamnolipid biosurfactant pro－duction by Pseudomonas aeruginosa LBI[J].Biotechnol Prog，2005，21（5）：1562-1566.

张林达，等生物表面活性剂的优化生产及发展前景87

生物表面活性剂和高分子表面活性剂

生物表面活性剂和高分子表面活性剂摘要：表面活性剂是由两种截然不同的粒子形成的分子，一种粒子具有极强的亲油性，另一种则具有极强的亲水性。溶解于水中以后，表面活性剂能降低水的表面张力，并提高有机化合物的可溶性。本文将就生物表面活性剂和高分子表面活性剂进行具体介绍，并且列举了部分它们在社会中的应用以及它们存在的问题和发展前景进行了简单的介绍。关键词：表面活性剂；生物表面活性剂；高分子表面活性剂 Biological surfactant and polymer surfactant Abstract:Surfactant is composed of two distinct particles, a kind of particle has extremely strong lipophilicity, the other with strong hydrophilic. Dissolved in water, surfactants can reduce the surface tension of the water, and increase of soluble organic compounds. This article will discuss biosurfactant and polymeric surfactants are detailed introduction, and lists the part of their application in society and their existing problems and development prospects were simply introduced. Keyword:The surfactant; Biosurfactant; Polymer surfactant

生物表面活性剂及在油田中的应用

生物表面活性剂及在油田中的应用杨丽1,李建波2 (1.西南石油学院研究生院应用化学,四川新都;2.西南石油学院) 摘要:生物表面活性剂是由微生物产生的一种生物大分子物质,具有一些优于化学合成表面活性剂的特性,其应用前景十分广阔。本文简述了其种类、特性、生产方法及在石油工业中的应用。关键词:生物表面活性剂;性能;种类;石油工业;应用表面活性剂是一种两亲性分子,据其来源的不同,可分为化学合成、生物合成及天然表面活性剂三类。化学合成表面活性剂以有机化学为基础,其性能和成本依赖于原料的性质和价格。生物表面活性剂是微生物在一定条件下产生的集亲水和疏水基于一体的代谢产物,不但具有降低表面张力的特点,而且还能被微生物降解,在特殊的工亚领域中能克服化学合成表面活性剂的某些不足。 1生物表面活性剂 1.1分类化学合成表面活性剂是据极性基团分类,而生物表面活性剂则依据化学组成和微生物来源分类。其据亲水基的不同可以分为五大类[1]:糖脂、脂肪酸和磷脂、脂肽和脂蛋白、多聚和特殊生物表面活性剂。 1.2特点生物表面活性剂分子[2]通常比化学合成表面活性剂化学结构更为复杂和庞大,单个分子占据更大的空间,因而显示出较低的临界胶束浓度。其与化学合成表面活性剂相比,除具有用量少、可用微生物方法引入化学方法难以合成的新化学基团等特点外还具有以下优点[3]: 1无毒或低毒; o可生物降解,对环境不造成污染; ?结构多样化,可以用于特殊领域; ?可以从工业废物中生产,有利于环境治理; ?在极端温度、pH值、盐浓度下具有很好的选择性和专一性; ?不致敏、可消化、可用作化妆品、食品和功能食品的添加剂;1.3制备途径 1.3.1微生物发酵法发酵法生产生物表面活性剂与其它微生物产品生产过程基本相同,包括培养发酵、分离提取和产品纯化三大步骤。大多数微生物发酵产生的表面活性剂的分离提取、纯化都有一些类似的方法,如萃取、盐析、离心沉淀、结晶以及冷冻干燥等。微生物发酵生产表面活性剂在技术和经济上都非常可行,适合大量生产。 1.3.2酶法合成与微生物方法相比较,酶法合成的表面活性剂分子多是一些结构相对简单的分子,但同样具有优良的表面活性,酶法合成还具有反应专一性强、副反应少、产物容易分离纯化等优点。 1.3.3从动植物材料中提取目前,应用于食品、医药和化妆品工业的磷脂、卵磷脂类等生物表面活性剂是从蛋黄或大豆中分离提取而来,这类生物表面活性剂的来源都是天然生物原料,受到原料的限制,难以大量生产。 2生物表面活性剂在石油工业中的应用生物表面活性剂有着非常广泛的应用,能用于许多行业中,目前应用最广泛的是石油工业[4]。 2.1提高石油采收率生物表面活性剂在石油工业中最主要的应用是提高石油采收率(MERO)。现阶段大多数油田已经进入二次驱油的中后期,但仍有大约70%的原油滞留在储油层中,所以提高采收率是当今石油工业的重要研究领域。微生物可以通过以下几种方式提高石油采收率: 1改变重烃组分的润湿性;(下转第18页) y收稿日期:2005-11-15 作者简介:杨丽(1980-),女,四川简阳人,西南石油学院应用化学专业研究生在读。

全球表面活性剂市场发展趋势_程宁

图1表面活性剂价值链Fig.1Surfactant value chain 据相关资料统计，目前全球种类表面活性剂总产量约1 270万t 。从用量上看，基础大宗类表面活性剂所占比例最大。其所涉及到的主要原料包括直链烷基苯（LAB ）和脂肪醇，二者总量约为670万t 。从表面活性剂性类型看，阴离子类列居首位，其次为非离子类，两类总和约占市场总量的90%，其中仅阴离子类就占到总量的一半多，如表1所示。亚洲已成为全球增长最快的表面活性剂消费地区，虽然欧美市场仍占市场主导地位，但增长已十分有限。亚洲及其他地区的经济快速发展使得表面活性剂用量大增，从而导致了表面活性剂及原料产业在这一地区的投资大幅上升，见表2。从表面活性剂的使用情况看，基础类大宗产品（如LAS 、AES 、AS 、AEO 以及TX-10等）占到了75%的市场份额。在使用中往往不单独使用，而是与其他表面活性剂复配以获得更好的性能。衍生产品（如甜菜碱和氧化胺等）约占总量的25% ，大多数情况也是复配使用，见表3。基础类大宗产品往往是采用大产量、连续化生产，而衍生产品及特种表面活性剂则是采用非连续化的批量生产，主要是考虑到以生产的经济性以及生产工艺的要求和多品种来满足市场需求。 1表面活性剂价值链分析通过图1的价值链分析图可以清晰地了解表面活全球表面活性剂市场发展趋势程宁（中国日用化学工业信息中心，山西太原 030001）摘要：在专注表面活性剂性能开发的同时，表面活性剂原料生产也在着力强调控制成本和产品的规模经济。就原料成本而言，以脂肪醇和烷基苯为代表的主要原料的相对成本决定着其下游产品的市场竞争力。在过去的10年间，对表面活性剂原料生产投资的大规模增加，表明随着低价石油时代的即将结束，必须寻求较高附加值的产品。在植物油的富产地区已建设起一大批油化工工厂，标志着世界经济变化大环境下的各种商机。然而表面活性剂产品供应链中的某些变化必然要深刻影响到市场的整体格局，因此，对表面活性剂产品供应链的系统分析将能较清晰地看出表面活性剂市场的发展趋势。关键词：表面活性剂；市场；趋势中图分类号：TQ423文献标识码：D 文章编号：1006-7264（2011）08-0019-04 收稿日期：２０11－06－11作者简介：程宁（1965-）男，山西人，高工。表1 2009年全球表面活性剂产量分类比例Tab.1Global surfactant output ratio in 2009 分类阴离子非离子阳离子两性离子其他比例/ % 56 34 4 1 5表2 表面活性剂地区消费量 Tab.2Surfactant area consumption 地区亚洲北美欧洲其他比例/ % 32312413表3表面活性剂消费分类比例 Tab.3Surfactant consumption classification ratio 类型基础产品衍生产品其他比例/ %73 27 < 1 日用化学品科学ＤＥＴＥＲＧＥＮＴ＆ＣＯＳＭＥＴＩＣＳ第34卷第8期２０11年8月Ｖｏｌ．34Ｎｏ．8Aug.２０11

生物表面活性剂研究进展

生物表面活性剂研究进展杨齐峰（黄石理工学院，湖北，435000）【摘要】：生物表面活性剂是由微生物分泌的天然产物，它无毒，可以生物降解，对环境影响很小，具有高效的表面活性，因此是合成表面活性剂的理想代替品。介绍了生物表面活性剂的特性及其生产制备方法，综述了近年生物表面活性剂在石油、洗涤、医药、食品等工业领域的应用与研究进展，主要介绍了利用生物表面活性剂在提高石油采收率等方面的应用，探讨了今后生物表面活性剂的主要发展方向。【关键词】：生物表面活性剂；微生物；应用；发展趋势 Biosurfactant research progress Yangqifeng （Huangshi Institute of Technology School Hubei 435003）abstract：Biological surfactant is secreted by microbial natural products，it is avirulent,can biodegradation，a little influence and efficient surface activity，and is thus synthesis of surfactants ideal replacement. Introduces the characteristics and its biosurfactant production preparation methods，this paper reviews biosurfactant in petroleum，washing，pharmaceutical，food and other industrial areas of application and research progress，mainly introduced the use of biological surfactants in enhanced oil recovery of application，discusses the future biosurfactant the main development direction。 key words：biosurfactant；Microbial；application；development tendency 表面活性剂是一类能显著降低溶剂表面张力的物质，化学合成的表面活性剂都是以石油为原料化学合成而来的，在生产和使用过程中常常会给人类生存环境带来严重的污染，对人类的身体健康产生很大威胁。生物表面活性剂是从20世

世界五大表面活性剂生产公司介绍

世界五大表面活性剂生产公司介绍世界五大表面活性剂生产公司介绍：国际大型表面活性剂公司主要在北美的美国、欧洲的北欧部分如德国、荷兰、瑞士、瑞典、芬兰等经济发达国家。这些国家和地区的众多公司目前都在我国占有一定的化学品市场份额。特别是2008年末到2009年底以来的世界经济危机之际，世界经济特别是欧美国家表面活性剂生产工业受到很大冲击，中国虽然也受到了一定的影响，但在中国整体经济向好大环境下，中国表面活性剂生产产业仍在快速发展。给上述这些公司在中国的发展带来了机遇。据资料介绍，巴斯夫公司、赫克力士、兰凯表面活性剂公司、陶氏化学等在国外的业务都是亏损的，只有中国市场成为了他们的利润点。主要几家公司介绍：赫克力士（Hercules）该公司是进入我国较早从事表面活性剂化学品的国外公司，总部位于美国特拉华州威明顿市，业务核心是表面活性剂化学品与纤维素醚，其中表面活性剂化学领域的业务占公司总体的44%，2005年表面活性剂化学品业务销售额达到9.73亿美元，在东欧、俄罗斯、中东，尤其是土耳其、巴西、中国和印度尼西亚，这些市场前几年呈2位数的业务增长。该公司早在1995年8月就与上海氯碱化工合资建设了中美合资上海赫克力士化工公司，专业生产AKD中性施胶剂和阳离子分散松香胶及高效强化松香胶等施胶剂产品。 2007年以后，中国与全球市场方面，其它公司和中国市场上AKD和ASA施胶剂技术越来越成熟，赫克力士相关业务受到很大影响，公司2008年末被美国亚什兰公司收购后，业务延伸到水处理方面的造纸化学品。兰凯表面活性剂（Lankem）英国的一家大型跨国公司，是近几年迅速发展起来的。英国的表面活性剂在全球占据着重要的地位，有着世界排名第2和第5的石油化工——皇家壳牌和墨菲石油，同样也造就了下游的表面活性剂和化学品企业。该集团公司从2001年开始通过收购兼并，借助英国石油产业的高速发展，从单一区域性公司一跃成为全球最大的技术领先的表面活性剂和相应的化学品供应商之一。目前在全球表面活性剂化学品中占13%市场份额，在功能化学品中占有4%市场份额，在全球水处理业务上占5%的市场。由四大业务部门组成：表面活性剂、水处理化学品、专用化学品和涂料。其中表面活性剂原料占公司业务的57%，从2000-2007年销售额从3.32亿欧元增长到10.18亿欧元, 表面活性剂原料占42%，化学品占51%，添加剂占7%。该公司在全球有十几家分支机构，2002年曾与中国化工集团下属的华谊集团计划共同出资成立异构13碳脂肪醇聚氧乙烯醚的生产，可惜的是该计划最终未能实现，这也造成了今天国内没有一家公司能够生产出合格的异构脂肪醇醚，所有的异构类醇醚产品都要依赖进口的尴尬现状。巴斯夫(BASF) 巴斯夫位于德国路德维希港的全球最大化学公司之一——巴斯集团2006年的销售额就高达526亿欧元，是一家综合化学品公司，产品分五大部分化学品、塑料、特性产品、农用产品与营养品、石油和天然气。巴斯夫是一家综合性的大公司，公司涵盖的业务包括能源、医用新材料、橡胶、生物高科技等，进入21世纪的巴斯夫，随着公司在其它领域的发展，对其传统的表面活性剂产业兴趣越来越小，甚至有出售该公司化学品业务的意图。游离在被抛弃边缘的巴斯夫化学品业务也一蹶不振。依卡化学品（Eka Chemicals）

生物表面活性剂

生物表面活性剂及其应用谈到学科知识应用，我第一反应是把其与人或自然界中实际存在的生物联系在一起，进而得出既有意义又有趣的结论和现象。在学习完物理化学表面化学部分后我们知道，表面活性剂(surfactant)是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列。表面活性剂的分子结构具有两亲性。表面活性剂分为离子型表面活性剂（包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂）、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等。但是目前大多数表面活性剂主要以石油为原料经化学合成而来，由于受化工原料、产品的理化特性及其在生产和使用过程对环境造成严重污染等原因，使表面活性剂的应用前景受到极大的挑战。因此寻找一种新型高效低污染的表面活性剂是一个尤为重要的举措。生物表面活性剂就是一类性能较为优异的表面活性剂。查阅文献可知他们是指利用酶或微生物通过生物催化和生物合成法得到的具有一定表面活性的代谢产物。它们在结构上与一般表面活性剂分子类似，即在分子中不仅有脂肪烃链构成的非极性憎水基，而且含有极性的亲水基，如磷酸根或多烃基基团，是集亲水基和憎水基结构于一身的两亲化合物。它们不仅具有化学表面活性剂具有的各种表面性能,而且还拥有下列优点:①选择性广,对环境友好;②庞大而复杂的化学结构使得表面活性和乳化能力更强;③分子结构类型多样,具有许多特殊的官能团,专一性强;④原料在自然界广泛存在且价廉;⑤发酵生产是典型的“绿色”工艺等。生物产生的生物表面活性剂包括许多不同的种类。依据他们的化学组成和微生物来源可分为糖脂、脂肽和脂蛋白、脂肪酸和磷脂、聚合物和全胞表面本身等五大类。于是我们可以明显知道这些生物表面活性剂是对生物和环境极其友好，相较与普通的化学表面活性剂有更广阔的应用范围。微生物强化采油(MEOR技术)是生物表面活性剂最为重要的应用领域。在油田中注入一些微生物和其生长所必须的营养物质，微生物在生长的同时，可以产生生物表面活性剂，这些生物表面活性剂能降低原油和水两相界面的张力，从而提高原油的开采量。与化学合成生物表面活性剂相比，生物表面活性剂可被微生物降解，不会对环境造成污染。微生物驱油和化学驱油最大的不同是微生物不但可沿注水压差方向运移，还可在油层中纵深迁移，大大提高了水驱或化学驱的效率。利用生物表面活性剂能够增强水性化合物的亲水性和生物利用度，还可以使环境污染物不断降解，该技术称为生物修复。我觉得在不远的未来这个技术能有更大的应用和发展前景。针铁矿(Fe(OH)3) 是一种非常重要的矿产资源，可以吸附土壤和工业废水中有毒的金属离子。用针铁矿吸附、共沉淀金属离子，再用生物表面活性剂作为絮凝剂载体，可将金属离子分离出来。资源问题一直是当今世界重视的难题，利用生物表面活性剂将环境保护和资源采集率两个方面同时兼顾，这将是我们对抗环境恶化的重要手段。资源的紧缺以及人类环保意识的加强，将进一步推动绿色表面活性剂工业的发展。当前，世界表面活性剂市场呈稳定而缓慢的增长趋势，更多新型、性能优良、易生物降解、高效、安全的表面活性剂出现，会给人们的生活和工业生产注入新的活力。根据国外一些大公司及专家预测，未来表面活性剂工业发展趋向主

表面活性剂的理化性质

表面活性剂的理化性质和生物学性质一、临界胶束浓度当表面活性剂的正吸附到达饱和后继续加入表面活性剂，其分子则转入溶液中，因其亲油基团的存在，水分子与表面活性剂分子相互间的排斥力远大于吸引力，导致表面活性剂分子自身依赖范德华力相互聚集，形成亲油基团向内，亲水基团向外、在水中稳定分散、大小在胶体粒子范围的胶束（micelles）。在一定温度和一定的浓度范围内，表面活性剂胶束有一定的分子缔合数，但不同表面活性剂胶束的分子缔合数各不相同，离子表面活性剂的缔合数约在10～100，少数大于1000。非离子表面活性剂的缔合数一般较大，例如月桂醇聚氧乙烯醚在25℃的缔合数为5000。表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度即为临界胶束浓度（critical micell concentration, CMC），不同表面活性剂的CMC不同，见表4-2。具有相同亲水基的同系列表面活性剂，若亲油基团越大，则CMC越小。在CMC 时，溶液的表面张力基本上到达最低值。在CMC到达后的一定范围内，单位体积内胶束数量和表面活性剂的总浓度几乎成正比。表4-2 常用表面活性剂的临界胶束浓度 CMC/molL-1 名称测定温度/℃CMC/molL-1 名称测定温度 /℃ 25 1.6×10-2 辛烷基磺酸钠25 1.50×10-1氯化十二烷基铵辛烷基硫酸钠40 1.36×10-1月桂酸蔗糖 2.38×10-6 酯

十二烷基硫酸钠40 8.60×10-3棕榈酸蔗糖酯 9.5×10-5 十四烷基硫酸钠40 2.40×10-3硬脂酸蔗糖酯 6.6×10-5 十六烷基硫酸钠40 5.80×10-4吐温20 25 6.0×10-2 (g/L,以下同) 十八烷基硫酸钠 40 1.70×10-4吐温40 25 3.1×10-2 硬脂酸钾50 4.50×10-45吐温60 25 2.8×10-2油酸钾50 1.20×10-3吐温65 25 5.0×10-2月桂酸钾25 1.25×10-2吐温80 25 1.4×10-2 十二烷基磺酸钠 25 9.0×10-3吐温85 25 2.3×10-2 （二）胶束的结构在一定浓度范围的表面活性剂溶液中，胶束呈球形结构（图4-1a），其碳氢链无序缠绕构成内核，具非极性液态性质。碳氢链上一些与亲水基相邻的次甲基形成整齐排列的栅状层。亲水基则分布在胶束表面，由于亲水基与水分子的相互

表面活性剂主要市场分析

一、表面活性剂性能表面活性剂具有亲水亲油的特性，易于吸附、定向于物质表面(界面)，而表现出能降低表面(界面)张力、渗透、润湿、乳化、分散、增溶、发泡、消泡、洗涤、杀菌、润滑、柔软、拒水、抗静电、防腐、防锈等一系列性能。二、表面活性剂的应用范围从合成洗涤剂、化妆品、食品工业，乃至纺织工业、皮革工业、橡胶、塑料工业、土木建筑业、涂料、油墨工业、金属加工工业、石油、燃料工业、采矿业、煤炭工业、造纸工业、农林业以及医疗卫生、环境保护等部门都广泛使用表面活性剂。三、表面活性剂分类 1.阴离子表面活性剂 1.1 高级脂肪酸盐肥皂即属高级脂肪酸盐，其化学式为RCOOM。这里R为烃基，可以是饱和的，也可以是不饱和的，其碳数在5～22之间。M为金属原子，一般为钠，也可以是钾或铵。 1.2 磺酸盐磺酸盐型表面活性剂的化学式为R-SO3Na，式中R碳数在8～20之间。这类表面活性剂易溶于水，在酸性溶液中也不发生水解，有良好的发泡能力，用于生产洗涤剂，产品去污能力好。 1.3 硫酸酯盐硫酸酯盐表面活性剂的化学通式为ROS03M，式中M为Na、K、N(CH2CH2OH)3，碳链中碳数为8～18。硫酸酯盐表面活性剂具有良好的发泡力和去污力，耐硬水性能好，其水溶液呈中性或微碱性，主要用于洗涤剂中。 1.4 脂肪酸酰氯与蛋白质水解物缩合物脂肪酸酰氯与氨基酸钠进行缩合反应可获得性能温和、洗涤力和起泡力均好的阴离子表面活性剂，如油酰氨基酸钠、月桂酰肌氨酸钠和N-油酰甘氨酰甘氨酸钠等。

1.5 磷酸酯盐磷酸酯为阴离子表面活性剂，分子中有磷酸酯键。磷酸是三元酸，所以有单酯、双酯和三酯三种类型。三酯是非离子表面活性剂，但由于制造方法上的原因，制得的三酯是含有单酯和双酯的混合物，所以，一般将其归属于阴离子表面活性剂。磷酸酯型阴离子表面活性剂的性质随脂肪醇的种类，单酯、双酯和三酯所占的比率以及盐的种类不同而变化。与脂肪醇硫酸酯盐比较，磷酸酯盐耐热、耐酸性能良好，对皮肤也较温和，刺激性小。磷酸酯盐表面活性剂一般较少单独使用，大多数是作为各种用途的配合成分使用。由于磷酸酯盐对硬表面有极好的洗净性能，故可用于金属洗净和电镀；又由于它易溶于有机溶剂，故还可与溶剂配合用作干洗洗涤剂；还可用作乳化剂、增溶剂、抗静电剂和抗蚀剂，以及合成树脂、涂料等的颜料分散剂等。 2 季铵盐型阳离子表面活性剂 3 两性表面活性剂两性表面活性剂的阳离子部分可以是胺盐、季铵盐或咪唑啉类，阴离子部分则为盐酸盐、硫酸盐、磺酸盐或磷酸盐。一般来讲，两性表面活性剂的毒性小，具有良好的杀菌作用，耐硬水性好，与各种表面活性剂的相容性也很好；此外它还有良好的洗涤力和分散力。因此，两性表面活性剂可用作安全性高的香波用起泡剂、护发剂、纤维的柔软剂，抗静电剂、金属防锈剂等，也可用作杀菌剂以及用于石油工业。两性表面活性剂可分为氨基酸型两性表面活性剂、甜菜碱型两性表面活性剂、咪唑啉型两性表面活性剂和氧化胺等。 3.1 氨基酸型两性表面活性剂 3.2 甜菜碱型两性表面活性剂 3.3 咪唑啉型两性表面活性剂 3.4 氧化胺 4 非离子表面活性剂非离子表面活性剂具有良好的洗涤、分散、乳化、增溶、润湿、发泡、抗静

生物表面活性剂应用研究进展

生物表面活性剂应用研究进展刘江红陈逸桐贾云鹏芦艳（东北石油大学化学化工学院石油与天然气化工省高校重点实验室大庆163318）摘要生物表面活性剂是由微生物产生的天然产物，具有表面活性高、对环境无污染、生物可降解性及良好的抑菌作用等优于化学合成的表面活性剂的独特性质。本文对生物表面活性剂的特性、分类及其制备方法进行了介绍，对生物表面活性剂在石油工业、环境工业、医药、食品、农业和化妆品工业等领域的应用进行了总结，展望了生物表面活性剂的良好应用前景。关键词生物表面活性剂特性分类应用 Progress on the Applications of Biosurfactants Liu Jianghong，Chen Yitong，Jia Yunpeng，Lu Yan （Provincial Key Laboratory of Oil＆Gas Chemical Technology，College of Chemistry＆Chemical Engineering， Northeast Petroleum University，Daqing163318） Abstract Biosurfactants are natural products produced by microorganisms．The biosurfactants have unique properties，such as，high surface activity，environmental friendliness，biodegradable and good anti-microbial activity，which chemical surfactants do not have．Herein the properties，classifications and preparation methods of biosurfactants are introduced in brief．The applications of biosurfactants in various fields such as petroleum exploit，environmental protection，preparation of medicals，food products as well as agriculture and cosmetics are summarized．The prospect in the development of the biosurfactants is predicted． Keywords Biosurfactant，Property，Classification，Application 生物表面活性剂是利用可再生的资源如植物油、碳水化合物等为原料，由不同的微生物生产代谢得到的。与其他表面活性剂相比，具有耐酸、耐盐、可生物降解、低毒性、抗菌性、对环境无污染和生物相容性好等优点，同时生物表面活性剂兼备降低溶剂表面张力、稳定乳化液及增加泡沫等其他表面活性剂的特点，因此生物表面活性剂逐渐在石油工业、环境工业、医药、食品、农业和化妆品工业等领域得到广泛的应用，在未来有逐步替代化学合成的表面活性剂的趋势。 1生物表面活性剂的性质、分类及制备 1.1生物表面活性剂的特性生物表面活性剂分子结构包含极性基团和非极性基团，是一种具有亲水、疏水两性特点的生物大分子化合物。生物表面活性剂分子的亲水基和疏水基可以由不同的分子成分组成。生物表面活性剂与其他表面活性剂比较，主要特性就是无毒性、稳定性好、耐酸耐盐性好、可以被生物降解、对环境无污染及抗菌性。 1.2生物表面活性剂的分类生物表面活性剂根据其化学结构的不同，可以分为酰基缩氨酸系、糖脂系、磷脂系、高分子聚合物和脂肪酸系表面活性剂五类，如表1所示。刘江红女，47岁，硕士，副教授，主要从事生物化工研究。E-mail：ljhread@126．com 国家863计划项目（2008AA06Z304）和黑龙江省教育厅科技攻关项目（1153005）资助 2012-11-09收稿，2013-03-31接受

生物表面活性剂

98-25：脂肽 H：环脂肽【内容】所有的生物都是由细胞所构成，细胞中70％的是水分，蛋白质、核酸、糖类、脂类等各种物质通过细胞内的精细结构进行着有序的活动。表面活性剂作为控制细胞界面秩序而不可缺少的物质起着重要作用。由于生物体内的表面活性剂是在极其复杂的生物物质群中微量地存在，因此大量提取纯制品非常困难。近来发现微生物在其菌体外较大量地产生、积蓄微生物表面活性剂。这已在石油三次回收剂、石油环境污染的无公害处理剂及功能性表面活性剂等许多领域得到应用和开发。生物表面活性剂具有合成表面活性剂所没有的结构特征，大多有着发掘新表面活性功能的可能性，人们正希望开发出生物降解性和安全性及生理活性都好的生物表面活性剂。 1．生物表面活性剂分类生物表面活性剂根据其亲水基的类别，分为以下五种类型：①以糖为亲水基的糖脂系生物表面活性剂；②以低缩氨酸为亲水基的酰基缩氨酸系生物表面活性剂；③以磷酸基为亲水基的磷脂系生物表面活性剂；④以羧酸基为亲水基的脂肪酸系生物表面活性剂；⑤结合多糖、蛋白质及脂的高分子生物表面活性剂(生物聚合体)。 (1)糖脂系生物表面活性剂糖脂与磷脂形成复合脂成为连接脂和糖的桥梁，从化学结构来看，它们是由脂肪醇或脂肪酸形成的复杂脂。根据这种糖脂的结构和分布可分为四类：鞘氨糖脂，植物糖脂，甘油糖脂，结构单元中无鞘氨醇和甘油的其他糖脂。鞘氨糖脂是动物糖脂的代表性物质，存在于动物组织，特别是动物的脑神经组织中。植物糖脂主要存在于植物中。甘油糖脂广泛存在于高等植物、藻类和能进行光合作用的细菌中，既有植物性又有微生物性糖脂的特性。属于结构单元中无鞘氨醇和甘油的糖脂有来自高好碱性菌的硫糖脂，及源于植物的有代表性的皂草苷生物表面活性剂。以前，人们常用皂草苷作洗涤用品，从结构上看，它是由以甾族化合物或三萜系化合物为非糖部分(皂草配基)与低聚配糖体构成的。皂草苷具有生物活性，如具有溶血、强心和免疫等作用。 (2)酰基缩氨酸系生物表面活性剂大致分为硫放线菌素类和脂氨基酸类，这类物质以氨基酸或低聚缩氨酸作亲水基。它广泛存在于各种微生物、植物、无脊椎动物的消化液、鸡的卵管、人的皮肤等中。虽然对脂氨基酸的生理意义还不了解，但作为生物膜的存在，它与维持膜结构及膜机能有关，而且存在于皮肤的角质层中，也与保湿作用有关。硫放线菌素类是微生物的产物，有高表面活性。 (3)磷脂系生物表面活性剂这是磷脂与糖脂在复合脂中形成的一大领域。大致分为甘油磷脂和鞘氨磷脂。甘油磷脂是以磷脂酰酸作基本骨架，由具有羟基的各种化合物构成，结构式如下：

生物表面活性剂的分离提纯及其应用前景

生物表面活性剂的制备、提纯及其应用摘要：生物表面活性剂是由微生物产生的天然产物，具有表面活性高、对环境无污染、生物可降解性及良好的抑菌作用等优于化学合成的表面活性剂的独特性质。本文对生物表面活性剂的合成方法进行了介绍，对生物表面活性剂在石油工业、环境工业、医药、食品、农业和化妆品工业等领域的应用进行了总结，展望了生物表面活性剂的良好应用前景。关键词：生物表面活性剂制备提纯应用生物表面活性剂主要是由微生物在好氧或厌氧条件下在碳源培养基中生长时产生的。这些碳源可以是碳水化合物、烃类、油、脂肪或者是它们的混合物。生物表面活性剂可分为非离子型和阴离子型, 阳离子型较为少见。像其它表面活性物质一样, 生物表面活性剂由一个或多个亲水性和憎水性基团组成, 亲水基可以是酯、羟基、磷酸盐、或羧酸盐基团、或者是糖基, 憎水基可以是蛋白质或者是含有憎水性支链的缩氨酸。根据生物表面活性剂的结构特点, 可将其分为5 类:糖脂、脂肽、多糖蛋白质络合物、磷脂和脂肪酸或中性脂。和传统的化学合成的表面活性剂相比, 生物表面活性剂有许多明显的优势:(1)更强的表面和界面活性;(2)对热的稳定性;(3)对离子强度的稳定性;(4)生物可降解性;(5) 破乳性。由于这些显著特点, 使生物表面活性剂在一些方面可以逐渐代替化学合成的表面活性剂, 而且应用也越来越广泛。 1 生物表面活性剂的性质、分类及制备 1. 1 生物表面活性剂的特性生物表面活性剂分子结构包含极性基团和非极性基团，是一种具有亲水、疏水两性特点的生物大分子化合物。生物表面活性剂分子的亲水基和疏水基可以由不同的分子成分组成。生物表面活性剂与其他表面活性剂比较，主要特性就是无毒性、稳定性好、耐酸耐盐性好、可以被生物降解、对环境无污染及抗菌性。 1. 2 生物表面活性剂的分类生物表面活性剂根据其化学结构的不同，可以分为酰基缩氨酸系、糖脂系、磷脂系、高分子聚合物和脂肪酸系表面活性剂五类，如表1 所示。表1 生物表面活性剂的分类分类典型产物酰基缩氨酸系脂蛋白、脂肽、脂氨基酸糖脂海藻糖脂、鼠李糖脂、槐糖脂磷脂磷脂酰乙醇胺中性脂/脂肪酸甘油脂、脂肪酸、脂肪醇、蜡聚合物脂杂多糖、脂多糖复合物、蛋白质-多糖复合物 1. 3 生物表面活性剂的制备方法 1.3.1 微生物发酵法

表面活性剂行业市场深度调查研究报告

表面活性剂行业市场深度调查研究报告北京蒂华森管理咨询有限公司二〇一八年九月

表面活性剂行业市场深度调查研究报告【报告类型】多用户、行业报告/专项调研报告【出版时间】即时更新（交付时间约3-5个工作日）【服务方式】电子版（Word/PDF）+彩封软精装印刷版【报告页数】179页【图表数量】86个【售后服务】六个月，免费提供内容补充，数据更新等服务。【邮箱】【出版机构】北京蒂华森管理咨询有限公司【中文版全价】RMB9000电子版：RMB8800印刷版：RMB8800 【英文版全价】USD7000电子版：USD6800印刷版：USD6800 【网上阅读】核心内容提要市场需求本报告从以下几个角度对表面活性剂行业的市场需求进行分析研究： 1、市场规模：通过对过去连续五年中国市场表面活性剂行业消费规模及同比增速的分析，判断表面活性剂行业的市场潜力与成长性，并对未来五年的消费规模增长趋势做出预测。该部分内容呈现形式为“文字叙述+数据图表（柱状折线图）”。 2、产品结构：从多个角度，对表面活性剂行业的产品进行分类，给出不同种类、不同档次、不同区域、不同应用领域的表面活性剂产品的消费规模及占比，并深入调研各类细分产品的市场容量、需求特征、主要竞争厂商等，有助于客户在整体上把握表面活性剂行业的产品结构及各类细分产品的市场需求。该部分内容呈现形式为“文字叙述+数据图表（表格、饼状图）”。 3、市场分布：从用户的地域分布和消费能力等因素，来分析表面活性剂行业的市场分布情况，并对消费规模较大的重点区域市场进行深入调研，具体包括该地区的消费规模及占比、需求特征、需求趋势……该部分内容呈现形式为“文字叙述+数据图表（表格、饼状图）”。 4、用户研究：通过对表面活性剂产品的用户群体进行划分，给出不同用户群体对表面活性剂产品的消费规模及占比，同时深入调研各类用户群体购买表面活性剂产品的购买力、价格敏感度、品牌偏好、采购渠道、采购频率等，分析各类用户群体对表面活性剂产品的关注因素以及未满足的需求，并对未来几年各类用户群体对表面活性剂产品的消费规模及增长趋势做出预测，从而有助于表面活性剂厂商把握各类用户群体对表面活性剂产品的需求现状和需求趋势。该部分内容呈现形式为“文字叙述+数据图表（表格、饼状图）”。 5、……

种常用表面活性剂

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17种常用表面活性剂月桂基磺化琥珀酸单酯二钠（DLＳ）?一、英文名： Diｓodｉｕm Mｏnolaｕryl Su ｌfosｕccinate?二、化学名:月桂基磺化琥珀酸单酯二钠?三、化学结构式: ROＣＯ-CH2-ＣH(SO3Na)－ＣOOＮa 四、产品特性?1. 常温下为白色细腻膏体，加热后（>７0℃）为透明液体;2. 泡沫细密丰富；无滑腻感,非常容易冲洗；3. 去污力强,脱脂力低,属常见的温和性表面活性剂;4. 能与其它表面活性剂配伍，并降低其刺激性;5．耐硬水,生物降解性好，性能价格比高。?五、用途与用量：１.用途：配制温和高粘度高度清洁的洗手膏(液)、泡沫洁面膏、泡沫洁面乳、泡沫剃须膏,也可配制爽洁无滑腻的泡沫沐浴露、珠光香波等。 2.推荐用量：10—60％。?脂肪醇聚氧乙烯醚(３)磺基琥珀酸单酯二钠MES?一、英文名：Ｄiｓodiｕm Ｌaureth(３）Sulｆosucciｎate 二、化学名：脂肪醇聚氧乙烯醚（3）磺基琥珀酸单酯二钠三、化学结构式：RO(CH2CＨ2O)3COＣＨ２ＣH(SO３Na）ＣOOＮa?四、产品特性: 1.具有优良的洗涤、乳化、分散、润湿、增溶性能; 2.刺激性低，且能显著降低其他表面活性剂的刺激性; ３.泡沫丰富细密稳定;性能价格比高;?4.有优良的钙皂分散和抗硬水性能； 5.复配性能好，能与多种表面活性剂和植物提取液（如皂角、首乌)复配，形成十分稳定的体系，创制天然用品；?６．脱脂力低，去污力适中，极易冲洗且无滑腻感。?五、用途与用量：?1、用途:制造洗发香波、泡沫浴、沐浴露、洗手液、外科手术清洗及其它化妆品、洗涤日化产品等,还可作为乳化剂、分散剂、润湿剂、发泡剂等。广泛用于涂料、皮革、造纸、油墨、纺织等行业。２、推荐用量:在香波中为8－12％,在浴液中用量为10－1５%，其它化妆品中为0．5-5％。应用时PＨ值不应超过7。?椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠DMSS 一、英文名:Ｄｉｓodiｕm Cocoyl Monoｅtｈaｎｏｌamｉｄe Sulfoｓucciｎate? 二、化学名称：椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠?三、结构式:RＣOＮＨＣ H2CH2OCOCHCH(SO３Na)COＯNa?四、产品特性: 1.具有优良的洗涤、乳化、分散、润湿、增溶性能；?2．刺激性低，且能显著降低其他表面活性剂的刺激性；

表面活性剂的应用和发展前景

题目：表面活性剂的应用和发展前景学生姓名：高祯富学号：130110050 院系: 化材学院专业: 化学工程与工艺

表面活性剂的应用和发展前景摘要表面活性剂(surfactant)是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质，其应用前景非常广阔。本文简述了高分子表面活性剂的应用研究进展，介绍新一代表面活性剂geminis和生物表面活性剂的研究应用，探讨表面活性剂在绿色化学中的进展。关键词表面活性剂高分子 geminis 生物表面活性剂绿色化学引言表面活性剂具有吸附于物质表面，使其表面性质发生变化的特性，它的分子构造由亲水基和憎水基两部分组成，通常的表面活性剂几乎全是分子量为数百(300左右)的低分子量物质。高分子表面活性剂是指那些分子量在数千以上并具有表面活性功能的高分子化合物。随着高分子化学工业的迅速发展，各种具有表面活性的高分子化合物引起了人们广泛注意. 生物表面活性剂(Biosurfactants)是由微生物所产生的一类具有表面活性的生物大分子物质[8]。与化学合成的表面活性剂相比，生物表面活性剂除具有降低表面张力、稳定乳化液和增加泡沫等相同作用外，还具有一般化学合成表面活性剂所不具备的无毒、能生物降解等优点。生物表面活性剂的这些特性尤其适合于石油工业和环境工程，如石油的生物降粘、提高原油采收率、重油污染土壤的生物修复等[9]。另外，生物表面活性剂作为天然添加剂，在食品工业、精细化工、医药和农业等工业方面也愈来愈受到人们的青睐。随着人们崇尚自然和环保意识的增强，生物表面活性剂将有更加广阔的应用前景，并有可能成为化学合成表面活性剂的替代品或升级换代品。鉴于表面活性剂能对界面过程产生影响, 因此,它往往能有效地改进相关的工艺过程, 或者能改善产品质量, 或者可节能降耗, 或者能改善环境, 使反应过程绿色化, 甚至起到“绿色使者”的作用，将表面活性剂更多的用于绿色化学的研究，将是表面活性剂未来研究主要方向之一。

2019年表面活性剂市场现状、未来发展趋势及皇马科技竞争力研究

内容目录 1.皇马科技：国内特种表面活性剂龙头企业 (5) 2.表面活性剂 (7) 2.1. 表面活性剂简介与分类 (8) 2.2. 表面活性剂下游应用及市场空间 (8) 2.3. 表面活性剂未来发展趋势 (9) 3.公司在特种表面活性剂行业中竞争优势明显 (10) 3.1. 持续研发投入推动产品不断创新 (10) 3.2. 产品种类齐全，性价比高 (10) 3.2. 客户质地好黏性强 (12) 4.大品种板块：稳基建背景下，需求有望回暖 (12) 5.小品种：募投项目为公司可持续发展提供动力 (15) 5.1. 有机硅 (15) 5.2. 印染助剂 (17) 5.3. 涂料应用 (17) 5.4. 农化助剂 (18) 6. 盈利预测与投资评级 (18) 6.1. 盈利预测假设 (18) 6.2. 相对估值 (19) 7. 风险提示 (20) 图表目录图表1：公司产品产能 (5) 图表2：公司产业链布局 (5) 图表3：2013-2018Q3营业收入及同比增速 (6) 图表4：2013-2018Q3归母净利润及同比增速 (6) 图表5：2013-2017年各项业务营业结构 (6) 图表6：2013-2017年各项业务毛利占比 (6) 图表7：公司各项业务毛利率 (7) 图表8：公司在建工程固定资产比 (7) 图表9：公司股权结构 (7) 图表10：表面活性剂分类 (8) 图表11：公司表面活性剂品种及下游应用 (9) 图表12：表面活性剂下游应用领域占比 (9) 图表13：各类表面活性剂产量 (9) 图表14：皇马科技与同业公司研发费用营收比 (10) 图表15：皇马科技与同业公司人均净利润产出（百万元/人） (10) 图表16：公司表面活性剂主要产品 (11) 图表17：公司2016年销售前十客户情况 (12) 图表18：聚羧酸减水剂在建材行业产业链上的应用 (12) 图表19：减水剂单体产量与房屋新开工面积对比 (13) 图表20：房屋新开工面积累计同比 (13) 图表21：基础设计建设投资完成额累计同比 (13) 图表22：聚羧酸减水剂单体产能与产量 (14)

生物表面活性剂

它们主要是利用碳氢化合物的微生物产生，通过生物表面活性剂的作用使碳氢化合利用吸收生物表面活性剂发酵条件的优化、提取与分析摘要：生物表面活性剂是由微生物产生的具有高表面活性的生物分子。相对于化学合成的表面活性剂,生物表面活性剂对生态系统的毒性较低,且可生物降解。它可以应用在如采油和能源工业、药物和化妆品、食品、环境工程等各个工业领域。本文讲述了生物表面活性剂从生产菌的筛选到培养条件的优化以及生物表面活性剂的提取的全过程。从污水、污泥样品中经过富集培养、血平板分离、摇瓶培养和排油活性测定等方法筛选筛选出了可以产生生物表面活性剂的1株细菌和2株酵母菌，并对其中的1株酵母菌的发酵条件如碳源，氮源，初始pH值，溶氧量这些分别进行单因素优化的讨论，并通过萃取的方法得到生物表面活性剂产物。关键词：生物表面活性剂，筛选，发酵，优化，提取 Abstract：Biosurfactant is a high surface-active agent synthesized by microorganism. Compared with themical surfactant, biosurfactant has a low toxicity to ecological system of Earth. The applications of biosurfactants in some fields such as enhanced oil recovery, energy industry, pharmaceuticals and cosmetics, food and environmental control are presented. This review is made from several aspects: screening of biosurfactant-producing microorganism, optimization of culture brooth, isolation of biosurfactant. Microorganisms capable of producing biosurfactants can be isolated by a series of steps including hydrocarbon enrichment culture, hemolytic activity assay on blood agar plates and oil displacement activity assay etc. the strains were isolated from waste soil and waste water. We screen one strain of bacteria and two strains of yeasts. Keywords: Biosurfactant, screening, fermentation, optimization, isolation 1 引言 1．1 生物表面活性剂的概述概述生物表面活性剂的产生、分类、特点以及应用。