3.12 Pinta-aktiiviset aineet
Pinta-aktiiviset aineet ovat amfifiilisiä molekyylejä, jotka koostuvat hydrofiilinen ja hydrofobinen domain. He väliseinän kaksi vaihetta heterogeeninen järjestelmä ja lisätä liukoisuuden on hydrofobinen yhdiste vesi (Georgiou ym., 1992; Pizzul, 2006; Wang and Keller, 2009). Kolmen yleiset ominaisuudet pinta-aktiiviset aineet ovat rikastamiseen rajapinnoilla, alentaa rajapinta jännitystä, ja muodostuminen misellit (Koistinen, 1996; Li et al., 2007)., Ne voivat olla synteettisiä tai mikrobiperäisiä (biosurfactants). On todettu, että hiililähteellä on tärkeä rooli pinta-aktiivisten yhdisteiden tuotannossa. Yleensä tarvitaan veden läpäisemättömien aineiden, esim.hiilivetyjen, läsnäoloa (Rapp et al., 1979; Robert et al., 1989; Hommel, 1990; Abu-Ruwaida ym., 1991; Bredholt ym., 1998; Kumar ym., 2006), mutta jotkut bakteerit jopa tuottaa pinta kun se on kasvanut monimutkaisia hiilivetyjä, kuten hiilen (Singh ja Tripathi, 2013) ja raakaöljyn (Das ja Mukherjee, 2007a; Ali et al.,, 2014); tavallinen hiililähde, kuten glyseroli (Das et al., 2008; Putri ja Hertadi, 2015) ja oliiviöljy (Khopade et al., 2012a); hiilihydraatteja, kuten cashew-omenamehua (Freitas de Oliveira et al., 2013), trehaloosi, dekstroosi, fruktoosi ja sakkaroosi (Khopade et al., 2012b); ja joitakin orgaanisia jätteitä, kuten CSL, sokeriruokomelassi, paistoöljy, juustoherajäte jne. (Guerra-Santos ym., 1984; Person and Molin, 1987; Banat et al., 2010; Rocha e Silva ym., 2014)., Useita erilaisia biosurfactants on eristetty ja karakterisoitu myös lipolipids, glycolipids, fosfolipidit, neutraalit lipidit, rasvahapot, peptidolipids, lipopolysaccharides, biopolymeeri komplekseja, ja muut (Janek et al., 2010).
Biosurfaktanttien on raportoitu vähentävän raskasmetallien toksisuutta saastuneilla alueilla ja parantavan biotransformaation tehokkuutta (Sandrin et al., 2000; Hegazi ym., 2007)., Tämä tapahtuisi läpi kompleksoituminen vapaa muoto metalli kotipaikka ratkaisu, joka vähentää ratkaisu-vaiheen toimintaa metallia ja se olisi myös edistää raskasmetallien desorptio. Se voisi tapahtua myös vähentää rajapinta jännitystä ehtoja ilmaistaan biosurfactants, joka kertyy tällä solid-ratkaisu käyttöliittymä, jonka avulla suoran yhteydenpidon biosurfactant ja sorboitu metallia. Ne ovat kemiallisempia tehostamaan orgaanisten yhdisteiden liukoisuutta (Bai et al.,, 1997) ja biotransformaatio öljy-hiilivedyt mukaan lukien vastahakoinen korkea-molekyylipaino polysyklisistä aromaattisista hiilivedyistä (Cybulski et al., 2003; Wong ym., 2005; Das and Mukherjie, 2007a,b; Li and Chen, 2009). Biosurfactant on raportoitu edistää alkuperäiskansojen mikrobien väestön hajottaa hiilivetyjä, koko kasvaa pinta-alasta hydrofobinen veteen liukenemattomat alustan ja/tai lisätä hyötyosuutta hydrofobinen veteen liukenemattomia aineita, lisäksi koko incase solun pinnan hydrofobisuuden (Kaczorek et al., 2008).,
Biosurfactants voi myös parantaa mikrobien kasvaa sidottu substraatteja, joita desorbing ne pinnat tai lisäämällä niiden näennäinen vesiliukoisuus. Lisäksi, Das ja Mukherjie (2007a) ilmoitti, että tuotanto biosurfactant aiheuttaa desorptio hiilivetyjä, maaperästä vesifaasin maaperän lietteitä, mikä lisää mikrobien mineralisaatio, joko lisäämällä liukoisuus hiilivety tai lisäämällä yhteystiedon pinta hydrofobinen yhdisteitä, joka johtaa myös lisätä bakteeri väestöstä., Näin ollen biosurfactant tuotanto kasvaa saavutettavuus öljy-hiilivedyt maaperän bakteerit, parantaa biotransformaatio prosessi. Biosurfactants yksin on raportoitu edistää raakaöljyn biotransformaatio suurelta osin ilman lisäämällä lannoitteet, jotka vähentäisivät kustannuksia bioremediaatiossa prosessi ja minimoida laimennus tai pestä pois ongelmat, kun vesiliukoinen lannoitteita käytetään aikana bioremediaatiossa vedessä ympäristöissä (Thavasi et al., 2011).,
Vaikka hyviä etuja biosurfactant ja se näyttää olevan houkuttelevampi kuin niiden synteettiset vastineet, biosurfactants eivät ole vielä kilpailukykyisiä markkinoilla, koska toiminnalliset syyt ja korkeat tuotantokustannukset, erityisesti alustoille, joiden osuus on 10%-30% koko tuotannon kustannukset (e Silva Rocha et al., 2014)., Siten, käyttäen biodegrading mikro-organismeja, joilla on kyky tuottaa biosurfactant(s) tai emulgointiaine(t) on se etu, että jatkuva tarjonta luonnollisia, myrkyttömiä ja biologisesti hajoavia pinta-aktiivisia aineita(s) – alhainen kustannusten liuentavat hydrofobinen öljy-hiilivedyt. Lisäksi ne voivat selektiivisesti torjua hiilivetyjen lisääntynyttä viskositeettia ja vähentynyttä vesiliukoisuutta, mikä parantaa biotransformaationopeuksia (Bento et al., 2005; El-Gendy et al., 2014; Ali et al., 2014; Chandankere ym., 2014).,
olisi huomattava, että useimmat biosurfactants on raportoitu, että aikana tuotettu stationäärifaasin mikrobien kasvua ja muutama mikrobien lajit voivat näyttää alhainen biosurfactant tuottavuus aikana sen eksponentiaalisen kasvun vaihe (Ron ja Rosenberg, 2001; Urum ja Pekdemir, 2004). Jain ym. (1991) raportoivat lisäksi Pseudomonas biosurfactant parannettu biotransformaatio tetradecane, pristane, ja hexadecane vuonna viilto multa. Zhang ja Miller (1995) raportoivat Pseudomonas rhamnolipids-pinta-aktiivisen aineen parantuneesta oktadekaanidispersiosta ja biohajoavuudesta. Herman ym., (1997) raportoi, että rhamnolipids biosurfactants tehostettu in-situ-biohajoamista huokoiseen matriisi.
Mukaan Straube et al. (1999), kevyt öljy teoriassa stimuloi biosurfactant ja toimia co-solvent, lisätä hyötyosuutta hydrofobinen epäpuhtaudet auttamalla häviä ne maaperän hiukkasia., Lisätä mikrobien väestön voi johtua tuotannon biosurfactant, joka, kuten edellä mainittiin, aiheuttama desorptio hiilivetyjä, maaperästä vesifaasin maaperän lietteitä, mikä lisää mikrobien mineralisaatio, joko lisäämällä liukoisuus hiilivety tai lisäämällä yhteystiedon pinta hydrofobinen yhdisteitä (Moran et al., 2000; Christofi ja Ivshina, 2002; Rahman et al., 2003; Maier, 2003; Mukherjie and das, 2005; Das and Mukerjie, 2007a,b). Daziel ym. (1996) ilmoitti naftaleenin vesiliukoisuuden lisääntyneen biosurfaktantin avulla., Zhang ym. (1997) ilmoitti myös, että ramnolipidibiosurfaktantit lisäävät fenantreenin liukoisuutta ja biotransformaatiota. Raakaöljyn biosurfactants valmistettu termofiilisiä kantoja, B. subtilis DM-04, P. aeruginosa M tai P. aeruginosa NM-kantojen on raportoitu lisäävän liukoisuus pyreeni, antraseeni, ja fenantreenia (Das ja Mukerjie, 2007a). Lipopeptidibiosurfaktantti, joka on tuotettu hiilivetyä hajottamalla ja biosurfaktanttia tuottamalla B., subtilis CN2 eristetty kreosootin saastuttama maaperä on raportoitu takaisin noin 85% käyttää moottoriöljy saastunut hiekka 24 tunnin kuluessa (Bezza ja Cheraw, 2015). Se biosurfactant valmistettu meren eristää Bacillus licheniformis MTCC 5514 on todettu, poistaa yli 85% adsorboitu raakaöljyn eri maalajit (Kavitha et al., 2015). Hegazi ym. (2007) kertoi, että tuotannon biosurfactant C. hominis kanta N2 lisää sen heavy metal suvaitsevaisuus, fenantreenin vesipitoiset kiinteys, ja biotransformaatio tehokkuutta. Das et al., (2008) ilmoitti, että meri-isolaatti Bacillus circulans voi hajota antraseenia ja tuottaa biosurfaktanttia glyserolilla täydennetyssä mineraalisuolojen väliaineessa. A biosurfactant valmistettu maaöljy halventavan bakteerikantaa B. licheniformis-Y-1 on raportoitu lisäävän bioremediaatiossa öljy-saastunut maaperä, jonka Pleurotus ostreatus, erityisesti 16-polyaromaattiset hiilivedyt lueteltu US-EPA, kuten ensisijaisten epäpuhtauksien (Liu et al., 2016)., Kuitenkin, simuloitu meren öljyvuoto bioremediaatiossa kokeilla käyttämällä bakteeri-konsortion muutettuna kanssa rhamnolipids, ne ovat todettu aiheuttavan myönteinen rooli biotransformaatio pitkäketjuisia hiilivetyjä, biomarkkerit, ja polyaromaattiset hiilivedyt, mutta ne vaikuttavat kielteisesti biotransformaatio hiilivetyjä, joilla on suhteellisen epävakaa omaisuutta, kuten lyhyt-ketjun n-alkaanit, low-molecular-weight polysyklisistä aromaattisista hiilivedyistä ja seskviterpeenien kanssa yksinkertainen rakenne (Chen et al., 2013). Streptomyces spp.: tä tuottava Biosurfaktantti, isolaatit AB1, AH4, ja AM2 raportoidaan hajota 82.36%, 85.23%, ja 81.03% 100 mg/L naftaleeni 12 päivän kuluessa ja 76.65%, 80.96%, ja 67.94% alifaattisten osa raakaöljyn (1% v/v) 30 päivän kuluessa, vastaavasti (Ferradji et al., 2014).
