3.12 surfactanți
surfactanții sunt molecule amfifile constând dintr-un hidrofil și un domeniu hidrofob. Ele se împart între două faze într-un sistem eterogen și cresc solubilitatea aparentă a unui compus hidrofob în apă (Georgiou et al., 1992; Pizsul, 2006; Wang și Keller, 2009). Cele trei caracteristici generale ale surfactanților sunt îmbogățirea la interfețe, scăderea tensiunii interfaciale și formarea micelelor (Neu, 1996; Li et al., 2007)., Ele pot fi sintetice sau de origine microbiană (biosurfactanți). S-a stabilit că sursa de carbon joacă un rol important în producerea compușilor activi de suprafață. De obicei, este necesară prezența unor substanțe nemiscibile în apă, de exemplu hidrocarburi (Rapp et al., 1979; Robert și colab., 1989; Hommel, 1990; Abu-Ruwaida și colab., 1991; Bredholt și colab., 1998; Kumar și colab., 2006), dar unele bacterii produc chiar surfactanți atunci când sunt cultivate pe hidrocarburi complexe, cum ar fi cărbunele (Singh și Tripathi, 2013) și țițeiul (Das și Mukherjee, 2007a; Ali et al.,, 2014); sursă obișnuită de carbon, cum ar fi glicerolul (Das et al., 2008; Putri și Hertadi, 2015) și ulei de măsline (Khopade et al., 2012a); carbohidrați, cum ar fi sucul de mere de caju (Freitas de Oliveira și colab., 2013), trehaloză, dextroză, fructoză și zaharoză (Khopade și colab., 2012b); și unele deșeuri organice, cum ar fi CSL, melasă de trestie de zahăr, ulei de prăjire a deșeurilor, deșeuri de zer de brânză etc. (Guerra-Santos et al., 1984; persoană și Molin, 1987; Banat și colab., 2010; Rocha e Silva și colab., 2014)., Mai multe tipuri de biosurfactanți au fost izolate și caracterizate inclusiv lipolipids, glicolipide, fosfolipide, lipide neutre, acizi grași, peptidolipids, lipopolysaccharides, biopolimer complexe, și alții (Janek et al., 2010).biosurfactanții sunt raportați să scadă toxicitatea metalelor grele în siturile poluate și să sporească eficiența biotransformării (Sandrin et al., 2000; Hegazi și colab., 2007)., Acest lucru ar avea loc prin complexarea formei libere a metalului care locuiește în soluție, ceea ce scade activitatea în fază de soluție a metalului și ar promova, de asemenea, desorbția metalelor grele. De asemenea, s-ar produce prin Condițiile reduse de tensiune interfacială exprimate de biosurfactanți, care s-ar acumula la interfața solid-soluție, permițând contactul direct între biosurfactant și metalul sorbit. Ele sunt mai eficiente decât cele chimice în creșterea solubilității poluanților organici (Bai et al.,, 1997) și biotransformarea hidrocarburilor petroliere, inclusiv hidrocarburile aromatice polinucleare cu greutate moleculară mare recalcitrante (Cybulski et al., 2003; Wong și colab., 2005; Das și Mukherjie, 2007a,b; Li și Chen, 2009). Biosurfactant este raportat pentru a stimula indigene populație microbiană a degrada hidrocarburile, de-a lungul creștere de suprafața hidrofobă insolubile în apă substrat și/sau crește biodisponibilitatea hidrofobe substanțe insolubile în apă, mai mult decât atât, de-a lungul incase de suprafață celulară hidrofob (Kaczorek et al., 2008).,
Biosurfactanții pot spori, de asemenea, creșterea microbiană pe substraturi legate prin desorbirea lor de pe suprafețe sau prin creșterea solubilității aparente în apă. Mai mult decât atât, Das și Mukherjie (2007a) a raportat că producția de biosurfactant induce desorbție de hidrocarburi din sol în faza apoasă de sol reziduuri care să conducă la creșterea microbiană mineralizare, fie prin creșterea hidrocarburi solubilitatea sau prin creșterea suprafeței de contact cu compuși hidrofob ceea ce duce, de asemenea, să crească în populație bacteriană., În consecință, producția de biosurfactanți crește accesibilitatea hidrocarburilor petroliere la bacteriile din sol, intensificând procesul de biotransformare. Biosurfactanți singur este raportat de a promova țiței biotransformare, în mare măsură, fără adăugarea de îngrășăminte, ceea ce ar reduce costul de bioremediere proces și pentru a minimiza diluare sau spele problemele întâlnite atunci când solubil în apă îngrășăminte sunt utilizate în bioremediere a mediilor acvatice (Thavasi et al., 2011).,
Deși de bună avantajele biosurfactant și se pare a fi mai atractiv decât omologii lor sintetice, biosurfactanți nu sunt încă competitive în piață din motive funcționale și a costurilor ridicate de producție, în special în ceea ce privește substraturi, care reprezintă 10% -30% din costul total de producție (Rocha e Silva et al., 2014)., Astfel, folosind biodegrading microorganisme care au capacitatea de a produce biosurfactant(s) sau emulgator(e) are avantajul de aprovizionare continuă naturale, netoxice, biodegradabile si tensioactivi(s), la un cost redus pentru solubilizarea hidrofobe hidrocarburi petroliere. Mai mult, ele pot contracara selectiv vâscozitatea crescută și solubilitatea scăzută în apă a hidrocarburilor, mărind astfel ratele de biotransformare (Bento et al., 2005; El-Gendy și colab., 2014; Ali și colab., 2014; Chandankere și colab., 2014).,trebuie remarcat faptul că majoritatea biosurfactanților sunt raportați ca fiind produși în faza staționară a creșterii microbiene, iar câteva specii microbiene pot prezenta o productivitate biosurfactantă scăzută în faza de creștere exponențială (Ron și Rosenberg, 2001; Urum și Pekdemir, 2004). Jain și colab. (1991) au raportat adaos de Pseudomonas biosurfactant îmbunătățită biotransformarea tetradecane, pristane, și hexadecane într-o fantă de lut. Zhang și Miller (1995) au raportat dispersia îmbunătățită a octadecanului și biodegradarea de către un surfactant Pseudomonas rhamnolipids. Herman și colab., (1997) a raportat că biosurfactanții de rhamnolipide au îmbunătățit biodegradarea in situ în matricea poroasă.
în conformitate cu Straube și colab. (1999), uleiul ușor stimulează teoretic producția de biosurfactant și acționează ca co-solvent, crescând biodisponibilitatea contaminanților hidrofobi, ajutând la desorbirea acestora din particulele de sol., Creșterea de populație microbiană poate fi din cauza la producția de biosurfactant, care, așa cum am menționat înainte, induse de desorbție de hidrocarburi din sol în faza apoasă de sol reziduuri care să conducă la creșterea microbiană mineralizare, fie prin creșterea hidrocarburi solubilitatea sau prin creșterea suprafeței de contact cu compuși hidrofob (Moran et al., 2000; Christofi și Ivshina, 2002; Rahman și colab., 2003; Maier, 2003; Mukherjie și Das, 2005; Das și Mukerjie, 2007a,b). Daziel și colab. (1996) a raportat creșterea solubilității apoase naftalină de biosurfactant., Zhang și colab. (1997) a raportat, de asemenea, că biosurfactanții ramnolipidici cresc solubilitatea și biotransformarea fenantrenului. Brut biosurfactanți produs din termofile tulpini de B. subtilis DM-04, P. aeruginosa, M sau P. aeruginosa NM tulpini, sunt raportate pentru a crește solubilitatea piren, antracen și fenantren (Das și Mukerjie, 2007a). Biosurfactant lipopeptidic produs prin degradarea hidrocarburilor și biosurfactant care produce B., subtilis CN2 izolat din solul contaminat cu creozot este raportat că recuperează aproximativ 85% din uleiul de motor uzat din nisipul contaminat în 24 h (Bezza și Cheraw, 2015). La biosurfactant produs de marin izola Bacillus licheniformis MTCC 5514 este raportat pentru a elimina mai mult de 85% din adsorbit de țiței din diferite tipuri de sol (Kavitha et al., 2015). Hegazi și colab. (2007) a raportat că producția de biosurfactant de C. hominis tulpina N2 crește toleranța la metale grele, soliditatea apoasă fenantren și eficiența biotransformării. Das și colab., (2008) a raportat că un izolat marin Bacillus circulans poate degrada antracenul și poate produce biosurfactant într-un mediu de săruri minerale suplimentat cu glicerol. Un biosurfactant produsă din petrol degradante tulpina de bacterii B. licheniformis Y-1 este raportat pentru a spori bioremediere de petrol sol poluat cu Pleurotus ostreatus, în special 16-hidrocarburile poliaromatice enumerate de US-EPA, ca prioritate a poluanților (Liu et al., 2016)., Cu toate acestea, într-un simulat marin deversare de petrol de bioremediere experiment folosind un consorțiu bacterian modificat cu rhamnolipids, ele sunt raportate de a exercita un rol pozitiv în biotransformarea de hidrocarburi cu lanț lung, biomarkeri, și hidrocarburile poliaromatice, dar ele exercită un rol negativ în biotransformarea din hidrocarburi cu un număr relativ volatil de proprietate, cum ar fi lanț scurt n-alkanes, cu greutate moleculară mică hidrocarburi aromatice polinucleare și sesquiterpene cu structură simplă (Chen et al., 2013). Biosurfactantul care produce Streptomyces spp., izolatele AB1, AH4, și AM2 sunt raportate să se degradeze 82.36%, 85.23%, și 81.03% de 100 mg/L naftalină în termen de 12 zile și 76.65%, 80.96%, și 67.94% alifatici fracțiune de țiței (1% v/v) în termen de 30 de zile, respectiv (Ferradji et al., 2014).
