Ultrafiltração é um novo método para extração de alquil poliglicosídeos

2018-12-21 10:12:16

Muitos surfactantes alquil poliglucósidos sintetizados quimicamente destroem o ambiente ecológico devido à sua refratária, tóxica e acumulação no ecossistema. Em contraste, os biossurfactantes são biodegradáveis ​​e não tóxicos para o ambiente ecológico. É mais adequado para o controle da poluição em engenharia ambiental. Por exemplo, no processo de tratamento de águas residuais, ele pode ser usado como um coletor de flotação para absorver as partículas de metal carregadas para remover os íons metálicos tóxicos e para reparar locais contaminados por matéria orgânica e metais pesados.

A extração de produtos de fermentação (também conhecida como processamento downstream) custa aproximadamente 60% do custo total de produção, o que é um grande obstáculo à comercialização de produtos biossurfactantes. O método de extração ideal para biossurfactantes varia com a operação de fermentação e suas propriedades físico-químicas.

Entre eles, a extração por solventes é o método de extração mais comumente usado. Por exemplo, Kuyukina e outros biossurfactantes produzidos pela extração de Rhodococcus por metil-tert-butil éter podem obter um maior rendimento de 10 mg / L.

Ultrafiltração é um novo método para extração de biossurfactantes. Lin et al. extraiu-se o biotensioactivo lipopepteo proveniente de Bacillus subtilis a partir do caldo de fermentao com uma membrana de ultrafiltrao com um limite de peso molecular de 30.000 Da, com um rendimento de 95%. Mattei et al. projetou um dispositivo de extração contínua para biossurfactantes que pode ser continuamente extraído usando um método de filtração de fluxo facetado com rendimentos de até 3 g / L.

Os métodos de extração de produtos compatíveis com a produção de fermentação contínua incluem separação de espuma, método de resina de troca iônica e similares. Davis et al. Extraiu-se continuamente a Shapirina de Bacillus subtilis pelo método de separação por espuma e o rendimento foi de 71,4%. O processo de extração do ramnolipídeo é realizado por filtração centrífuga para remover as células, e então o ramnolipídeo é concentrado na resina Amperite XAD-2 por cromatografia de adsorção, seguida por cromatografia de troca iônica, e finalmente o líquido é evaporado e liofilizado. Um produto acabado com uma pureza de 90% pode ser obtido com um rendimento de 60%.

Em comparação com o método de fermentação microbiana, as moléculas de surfactante sintetizadas pelo método enzimático são principalmente moléculas com estrutura relativamente simples, mas também têm excelente atividade de superfície. As vantagens são o baixo custo de extração do produto, melhoria conveniente da estrutura secundária, fácil purificação e enzimas imobilizadas reutilizáveis, e o surfactante enzimaticamente sintetizado pode ser usado para produzir produtos de alto valor agregado, como componentes farmacêuticos. Embora o custo da preparação de enzima seja alto neste estágio, espera-se que ele reduza o custo de produção aumentando a estabilidade e a atividade da enzima pela tecnologia de engenharia genética.