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新型生物表面活性剂 - 槐糖脂(sophorolipid)

生物表面活性剂,是微生物在一定条件下代谢过程中分泌出的具有一定表面活性的代谢产物,如糖脂,多糖脂,脂肽或中性类脂衍生物等。槐糖脂(sophorolipid)是由假丝酵母菌以糖和植物油为碳源,经一定条件的发酵工艺产生的一种糖脂类生物表面活性剂。槐糖脂是一种环境友好、无毒、无污染的生物表面活性剂,不仅可以用于食品工业、环境保护等领域,并且在医学和免疫学上也有广泛的应用价值,具有抗炎、抗肿瘤、抗病毒的作用。最新研究表明,槐糖脂也可应用于纳米技术中,作为昂贵材料的原材料,有很好的应用前景。

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一、槐糖脂介绍:
槐糖脂由亲水性的槐糖( 2 个葡萄糖分子以β-1,2糖苷键结合) 和疏水性的饱和或不饱和的长链ω-( 或ω-1) 羟基脂肪酸两部分构成。不同结构的槐糖脂具有不同的理化性质。槐糖脂主要两种类型: 内酯型和酸型。
槐糖脂(sophorolipid)结构式

工业化生产的槐糖脂一般为混合结构产品,因发酵过程的不确定性,每批次的产品组成都会略有差异。如果经过提纯处理,也只是酸型和内酯型两类分开,除试剂用途外,通常很少有单一结构产品。


二、槐糖脂应用
1:在石油工业方面的应用
槐糖脂在石油工业方面的应用

工业品的槐糖脂是各种构型的混合物,主要分为酸型和内酯型。其可将水的表面张力降至30~40mN/m,与其他成份进行复配后的驱油产品可将界面张力降低到10-3甚至10-4mN/m,其临界胶束浓度为40-100mg/L,远远低于一般的化学表面活性剂。槐糖脂在120℃的高温条件下、高盐条件下其表面活性不受影响。另外,槐糖脂具有100%的可降解性,不会对石油、储层等带来二次污染,在石油生产过程中可以减少化学品用量;不带来二次污染,减轻污水处理压力,降低环保成本。


2:农牧业应用
槐糖脂在农牧业方面的应用

农作物在生产过程中会大量使用农药,农药大多组分是亲脂性的,所以会用到大量的乳化剂,以保证产品稳定和利于喷施使用。槐糖脂有很好的乳化性能,用于农药中可以替代部分不易降解的化工表面活性剂。其独有的植物细胞亲合性会增加农药的作用效率。而且,槐糖脂的浓度还具有抗菌和纺织作物病害的作用,经验证,当槐糖脂的浓度达到10g/L时,对水稻枯菌和终极腐霉有显著的抑制作用,对稻瘟菌最大孢子萌发抑制率达到90%以上,对终极腐霉的抑制率达到98%,几乎完全抑制了菌丝的生长。槐糖脂具有抗菌特性, 能用于水果和蔬菜的清洗和保鲜中。初步实验表明,3.0g/L的槐糖脂涂膜处理水果,室温放置7天,可以降低失重率6%-10%以上;而以失重15%来判定,槐糖脂处理的果蔬室温放置可以延长3-6天。


3:在日化、清洗方面的应用
槐糖脂在日化、清洗行业方面的应用

槐糖脂可起到分散、润湿、保水、润滑、乳化的作用,并且它是一种低泡的表面活性剂原料。槐糖脂具有较温和的杀菌功效,可高效抑制痤疮丙酸杆菌及乳酸棒杆菌,并同时抑制脂肪酶的活性,防止皮脂分解而产生游离脂肪酸。槐糖脂由于其优良的性能和安全环保特性,已经率先被几大国际知名企业应用于洗护和化妆品中 ,各大公司已经申请了大量的专利,终端产品已在欧盟、美国、日本、中国形成销售。


4:在纳米技术中的应用
槐糖脂在纳米技术中的应用

槐糖脂结合金属纳米粒子,金属纳米粒子通过加“帽”处理,可以预防金属纳米粒子发生聚合反应,并使其均匀分散于有机溶剂或水中,使纳米粒子获得亲水性,容易分散。这些经过槐糖脂加“帽”处理的纳米粒子可以作为许多生物活性分子的载体。现已证明,有银纳米粒子涂层的槐糖脂对革兰氏阳性菌和阴性菌都有抑菌活性。槐糖脂可以在水中形成纳米级的微粒,槐糖脂浓度不同,几何形状不同,并且具有极高的比表面积和可调孔径分布,这些性质使它们可以作为合成毫微-半结构化二氧化硅薄膜的结构导向剂,因此槐糖脂是催化、过滤、遥感和光伏电极等方面的理想材料。


三、产品优势
1 良好的表面活性;
2 极低的CMC浓度;
3 耐高温、高盐;
4 无毒、对皮肤无刺激;
5 对部分菌类有抑制作用;
6 100%可生物降解。

四、产品指标

项目

理化指标

备注

产品名称

内酯型槐糖脂

英文名称

lactone sophorolipid

外观

浅黄色至棕色液体

 

溶解性

易溶

水和乙醇

pH

6-8

 

含量,%

50±5

一般工业品

表面张力,mN/m

≤35

10-3水溶液

CMC,mg/L

40-100

 

粘度,mPa·s

500-4000

碱性条件下减小

密度,g/cm

0.95-1.20

 

HLB

9-12

理论值

耐温性,℃

-10~120

 

澄清状态

透明

一般条件下

混浊

酸性或低温情况

 



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