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Biosurfactante

El término biosurfactante se refiere generalmente a surfactantes de origen microbiano. [1] La mayoría de los biosurfactantes producidos por microbios se sintetizan extracelularmente y se sabe que muchos microbios producen biosurfactantes en grandes cantidades relativas. [2] Algunos son de interés comercial. [3] Como metabolito secundario de microorganismos, los biosurfactantes pueden procesarse mediante el cultivo de microorganismos productores de biosurfactantes en la fase estacionaria en muchos tipos de sustratos de bajo precio como biocarbón , aceites vegetales, carbohidratos, desechos, etc. La producción de alto nivel de biosurfactantes puede controlarse mediante la regulación de factores ambientales y circunstancias de crecimiento. [4]

Clasificación

Los biosurfactantes se clasifican generalmente por su estructura molecular. Al igual que los surfactantes sintéticos, están compuestos por una fracción hidrófila formada por aminoácidos, péptidos, (poli)sacáridos o alcoholes de azúcar y una fracción hidrófoba formada por ácidos grasos. En consecuencia, las clases significativas de biosurfactantes incluyen glicolípidos , lipopéptidos y lipoproteínas, y surfactantes poliméricos, así como surfactantes particulados. [5]

Ejemplos

La fosfatidilcolina , también conocida como lecitina, es un surfactante biológico muy extendido. En rojo , colina y grupo fosfato ; en negro , glicerol ; en verde , ácido graso monoinsaturado ; en azul , ácido graso saturado .

Los biosurfactantes más comunes incluyen:

Los biosurfactantes microbianos se obtienen incluyendo líquidos inmiscibles en el medio de crecimiento. [8]

Aplicaciones

Las posibles aplicaciones incluyen formulaciones de herbicidas y pesticidas, detergentes, atención médica y cosméticos, pulpa y papel, carbón, textiles, procesamiento de cerámica e industrias alimentarias, procesamiento de mineral de uranio y deshidratación mecánica de turba. [8] [1] [2]

Remediación de derrames de petróleo

Los biosurfactantes mejoran la emulsificación de los hidrocarburos, por lo que tienen el potencial de solubilizar los contaminantes de los hidrocarburos y aumentar su disponibilidad para la degradación microbiana. [9] [10] Además, los biosurfactantes pueden modificar la superficie celular de las bacterias que biodegradan los hidrocarburos, lo que también puede aumentar la biodegradabilidad de estos contaminantes para las células. [11] Estos compuestos también se pueden utilizar en la recuperación mejorada de petróleo y pueden considerarse para otras aplicaciones potenciales en la protección del medio ambiente. [12]

Referencias

  1. ^ ab Mulligan, Catherine N. (2005). "Aplicaciones ambientales de los biosurfactantes". Contaminación ambiental . 133 (2): 183–198. doi :10.1016/j.envpol.2004.06.009. PMID  15519450.
  2. ^ ab Ron, Eliora Z.; Rosenberg, Eugene (2001). "Roles naturales de los biosurfactantes. Minirevisión". Microbiología ambiental . 3 (4): 229–236. doi :10.1046/j.1462-2920.2001.00190.x. PMID  11359508.
  3. ^ ab Gutnick, DL; Bach, H. (2000). "Ingeniería de biopolímeros bacterianos para la biosorción de metales pesados; nuevos productos y formulaciones novedosas". Applied Microbiology and Biotechnology . 54 (4): 451–460. doi :10.1007/s002530000438. PMID  11092618. S2CID  23991659.
  4. ^ Zahed MA, Matinvafa MA, Azari A, Mohajeri L (abril de 2022). "Biosurfactante, una solución ecológica y eficaz para la biorremediación de hidrocarburos de petróleo en el medio acuático". Discover Water . 2 (1): 5. Bibcode :2022DiWat...2....5Z. doi : 10.1007/s43832-022-00013-x .
  5. ^ Desai JD, Banat IM (1997). "Producción microbiana de surfactantes y su potencial comercial". Microbiology and Molecular Biology Reviews . 61 (1): 47–64. doi :10.1128/mmbr.61.1.47-64.1997. ISSN  1092-2172. PMC 232600 . PMID  9106364. 
  6. ^ Bhagavan, NV; Ha, Chung-Eun (2015). "Digestión y absorción gastrointestinal". Fundamentos de bioquímica médica . págs. 137–164. doi :10.1016/B978-0-12-416687-5.00011-7. ISBN 9780124166875.
  7. ^ Oliveira, FJS; Vazquez, L.; de Campos, NP; de França, FP, Producción de ramnolípidos por una cepa de Pseudomonas alcaligenes. Process Biochemistry 2009, 44 (4), 383-389
  8. ^ ab Desai, Jitendra D.; Banat, Ibrahim M. (1997). "Producción microbiana de surfactantes y su potencial comercial". Microbiology and Molecular Biology Reviews . 61 (1): 47–64. doi :10.1128/mmbr.61.1.47-64.1997. PMC 232600 . PMID  9106364. 
  9. ^ Rosenberg E, Ron EZ (agosto de 1999). "Surfactantes microbianos de masa molecular alta y baja". Appl. Microbiol. Biotechnol . 52 (2): 154–162. doi :10.1007/s002530051502. PMID  10499255. S2CID  23857287.
  10. ^ Del'Arco JP, de França FP (2001). "Influencia de los niveles de contaminación por petróleo en la biodegradación de hidrocarburos en sedimentos arenosos". Environ. Pollut . 112 (3): 515–519. doi :10.1016/S0269-7491(00)00128-7. PMID  11291458.
  11. ^ Kaczorek, Ewa; Pacholak, Amanda; Zdarta, Agata; Smułek, Wojciech (2018-08-26). "El impacto de los biosurfactantes en las propiedades de las células microbianas que conducen al aumento de la biodisponibilidad de los hidrocarburos". Coloides e interfaces . 2 (3): 35. doi : 10.3390/colloids2030035 . ISSN  2504-5377.
  12. ^ Shulga A, Karpenko E, Vildanova-Martsishin R, Turovsky A, Soltys M (1999). "Remediación mejorada con biosurfactantes de entornos contaminados con petróleo". Adsorpt. Sci. Technol . 18 (2): 171–176. doi : 10.1260/0263617001493369 .

Enlaces externos