Biossurfactantes

Biossurfactantes são compostos biológicos emulsificantes produzidos por microorganismos, que podem limpar águas e solos contaminados

O que são biossurfactantes?

O Biossurfactantes São compostos biológicos anfifílicos produzidos por microorganismos, como leveduras, bactérias e fungos filamentosos. Eles são excretados ou retidos como parte da membrana celular microbiana. Ele é informado de biossurfactante porque eles vêm de um organismo vivo. 

Além disso, alguns biossurfactantes são produzidos por processos biotecnológicos, usando enzimas que atuam em um composto químico biológico ou produto natural.

Entre biossurfactantes naturais, saponinas vegetais como a flor de Cayena podem ser mencionadas (Hibisco sp.), Lecitina, sucos biliares de mamíferos ou surfactante pulmonar humano (com funções fisiológicas muito importantes).

Além disso, aminoácidos e seus derivados, betainers e fosfolipídios, produtos naturais de origem biológica são biossurfactantes.

Classificação biossurfactante

De acordo com a natureza da carga elétrica no polar ou na cabeça

Os biossurfactantes podem ser agrupados nas seguintes categorias, de acordo com a carga elétrica de sua cabeça polar:

Biossurfactantes aniônicos

Eles têm uma carga negativa na extremidade polar, freqüentemente devido à presença de um grupo de sulfonato -então₃^-.

Biossurfactantes catiônicos

Eles têm uma carga positiva na cabeça, geralmente um grupo de amônio quaternário nr₄⁺, onde r representa uma cadeia de carbono e hidrogênio.

Anfotoros biossurfactantes

Eles têm as duas cargas, positivas e negativas na mesma molécula.

Biossurfactantes não -Íonicos

Eles não têm íons elétricos ou cargas em suas cabeças.

De acordo com sua natureza química

De acordo com sua natureza química, os biossurfactantes são classificados nos seguintes tipos:

Glucolipídios de biossurfactantes

Os glicolipídios são moléculas que fazem parte do lipídio ou gordura e parte do açúcar em sua estrutura química.

A maioria dos biossurfactantes conhecidos são glicolipídios. Este último consiste em sulfatos de açúcares, como glicose, galactose, cloen, ramnosa e galactose.

Pode atendê -lo: relacionamentos intra -específicos: tipos e exemplos

Entre os glucolipídios, os mais conhecidos estão os ramnolipídios, bio -emulsificantes que foram muito estudados, de alta atividade emulsificante e alta afinidade por moléculas orgânicas hidrofóbicas (que não se dissolvem na água).

Os surfactantes mais eficazes para a remoção de compostos hidrofóbicos em solos contaminados são considerados.

Como exemplos de ramnolipídios, os surfactantes que produzem as bactérias do gênero podem ser mencionados Pseudomonas.

Existem outros glucolipídios, produzidos por Torulopsis sp., Com atividade biocida e usada em cosméticos, anti -pica, produtos bacteriostáticos e como desodorantes corporais.

Lipoproteínas e lipopeptídeos biossurfactantes

Lipoproteínas são compostos químicos que têm uma parte do lipídio ou gordura e outra parte da proteína em sua estrutura.

Por exemplo, Bacillus subtilis É uma bactéria que produz lipopeptídeos chamados surfactinas. Estes são um dos mais poderosos biossurfactantes, reduzindo a tensão da superfície.

As surfactos têm a capacidade de produzir lise de eritrócitos (ruptura do glóbulo vermelho). Além disso, eles podem ser usados ​​como biocidas de pragas, como pequenos roedores.

Biossurfactantes ácidos graxos

Alguns microorganismos podem oxidar alcanos (cadeias de carbono e hidrogênio) em ácidos graxos que possuem propriedades de surfactantes.

Biossurfactantes fosfolipídios

Os fosfolipídios são compostos químicos que possuem grupos de fosfato (PO₄^3-), Unido a uma parte com estrutura lipídica. Eles fazem parte das membranas de microorganismos.

Certas bactérias e leveduras que se alimentam de hidrocarbonetos, quando crescem em substratos de alceum, aumentam a quantidade de fosfolipídios em sua membrana. Por exemplo, Acinetobacter sp., Thiobacillus tioxidans e Rhodococcus erythropolis.

Biossurfactantes poliméricos

Biossurfactantes poliméricos são macromoléculas de alto peso molecular. Os biossurfacentes mais estudados deste grupo são: Complexos de emulina, liposan, mannoproteína e polissacarídeos-proteínas.

Por exemplo, bactérias Acinetobacter Calcoaceticus Produz emul poliianionic. É também um dos estabilizadores de emulsão mais poderosos conhecidos.

Pode atendê -lo: fototrófos

Liposan é um emulsificante extracelular, solúvel em água, formado por polissacarídeos e proteína de Candida Lipolytica.

Saccharomyces cerevisae Produz grandes quantidades de amnoproteínas com excelente atividade emulsificante de óleos orgânicos, alcaneos e solventes.

De acordo com seu peso molecular

Biossurfactantes são classificados em duas categorias:

Biossurfactantes de baixo peso molecular

Com tensões pequenas de superfície e interfacial. Por exemplo, ramnolipids.

Biossurfactantes poliméricos de alta molecular

Que são unidos fortemente para superfícies, como bioemulsores de alimentos.

Produção de biossurfactante

Para produção de biossurfactantes, as culturas de microorganismos são usadas em biorreatores. A maioria desses microorganismos é isolada de meios contaminados, como locais de resíduos industriais ou sepulturas de hidrocarbonetos descartadas pela indústria de petróleo.

A produção eficiente de biossurfactantes depende de vários fatores, como a natureza do substrato ou fonte de carbono usada como meio de cultura e seu grau de salinidade. Além disso, depende de fatores como temperatura, pH e disponibilidade de oxigênio.

Aplicações biossurfactantes

Atualmente, existe uma enorme demanda comercial por biossurfactantes, porque os surfactantes obtidos por síntese química (de derivados de petróleo) são tóxicos, não biodegradáveis ​​e, portanto, têm regulamentações ambientais para seu uso para seu uso.

Esses problemas geraram um interesse considerável em biossurfactantes como alternativas biodegradáveis ​​e não -tóxicas.

Os biossurfactantes têm aplicações em muitos campos, como:

Indústria de petróleo

Biossurfactantes são usados ​​na extração de óleo e biorremediação (descontaminação com organismos vivos) de hidrocarbonetos. Exemplo: o biossurfactante de Arthrobacter sp.

Eles também são aplicados em processos de biodesulfuração (eliminação de enxofre usando microorganismos) de petróleo. Espécies do gênero foram usadas Rhodococcus.

Saneamento ambiental

Biossurfactantes são usados ​​na biorremediação de solos contaminados por metais tóxicos, como urânio, cádmio e chumbo (biossurfactantes de Pseudomonas spp. e Rhodococcus spp.).

Eles também são usados ​​em processos de biorreremediação e biorremediação de água contaminados por gasolina ou derramamentos de óleo.

Pode servir você: cadeia alimentar da Terra: links e exemplo

Por exemplo, Aeromonas sp. Produz biossurfactantes que permitem degradação ou redução de petróleo de moléculas grandes para as menores, que servem como nutrientes para microorganismos, bactérias e fungos.

Em processos industriais

Os biossurfactantes são usados ​​na indústria de detergentes e produtos de limpeza, pois aprimoram a ação de limpeza ao dissolver as gorduras que roupas ou superfícies sujas, na água de lavagem.

Eles também são usados ​​como compostos químicos auxiliares na indústria têxtil, papel e por ter.

Na indústria cosmética e farmacêutica

Na indústria de cosméticos, Bacillus licheniformis Produz biossurfactantes que são usados ​​como produtos anti -pica, bacteriostática e desodorante.

Alguns biossurfactantes são usados ​​na indústria farmacêutica e biomédica devido à sua atividade antimicrobiana e/ou antifúngica.

Na indústria de alimentos

Na indústria de alimentos, biossurfactantes são usados ​​na fabricação de maionese (que é uma emulsão de água, ovo e óleo). Esses biossurfactantes vêm de lectinas e seus derivados, que melhoram a qualidade e também sabor.

Na agricultura

Na biossurfactantes agrícolas, são usados ​​para o controle biológico de patógenos (fungos, bactérias, vírus) de culturas.

Outro uso de biossurfactantes na agricultura é o aumento da disponibilidade de micronutrientes do solo.

Referências

1. CameoTra, s.S. E makkar, r.S. (2004). Aplicações recentes de biossurfactantes como moléculas biológicas e imunológicas. Opiniões atuais em microbiologia. 
2. Mulligan, c.N. (2005). Aplicações ambientais para biossurfactantes. Ambiente de poluição.