БІОСУРФАКТАНТИ МОРСЬКИХ МІКРООРГАНІЗМІВ: ІІІ. ЗАСТОСУВАННЯ У ПРОМИСЛОВИХ ТЕХНОЛОГІЯХ
DOI:
https://doi.org/10.18524/2307-4663.2022.2(55).262605Ключові слова:
Біосурфактанти, морські мікроорганізми, промислові технологіїАнотація
Поверхнево-активні речовини (ПАР) та емульгатори завдяки здатності зменшувати міжфазне натягнення широко використовуються у різних галузях промисловості. Більшість ПАР, що застосовуються сьогодні, виробляється з невідновлюваних нафтохімічних сировинних ресурсів та є небезпечними для живих істот і довкілля. Біосурфактанти (Біо-ПАР) синтезуються мікроорганізмами з відновлюваних сировинних ресурсів, зокрема, з відходів харчової промисловості, є перспективною альтернативою хімічнім ПАР завдяки їх біологічній трансформації та екологічності. Перевагами Біо-ПАР, що продукуються представниками морської мікробіоти, є, що вони проявляють свою активність в широкому діапазоні температур, рН та солоності. Показано, що ці біосурфактанти крім поверхнево-активних властивостей часто чинять також інші види активності: антимікробну, протибіоплівкову, антиоксидантну. Встановлено, що біосурфактанти морських мікроорганізмів можуть широко використовуватися у таких галузях, як виробництво засобів гігієни, фармацевтиці, косметології, харчовій промисловості, сільському господарстві, біоремедіації, нафтовидобуванні.
Посилання
Ahuja K, Singh S. Biosurfactants market size by product. Glob Market Insights.2020; 564.
Al-Mallah M, Goutx M, Mille G, Bertrand J-C. Production of emulsifying agents during growth of a marineAlteromonas in sea water with eicosane as carbon source, a solid hydrocarbon. Oil and Chem Poll. 1990;6(4):289–305.
Amaral PFF, da Silva JM, Lehocky M et al. Production and characterization of a bioemulsifier from Yarrowia lipolytica.Process Biochem. 2006;26(41): 1894–1898.
Bages S, White DA, Winterburn JB et al. Production and separation of a trehalolipidbiosurfactant. Biochem Eng J. 2018;38(1):85–94.
Banat IM, Franzetti A, Gandolfi I et al. Microbial biosurfactants production, applications and future potential. Appl Microbiol Biotechnol. 2010;87(2):427–444.
Bezza FA, Chirwa EMN. Pyrene biodegradation enhancement potential of lipopeptide biosurfactantproduced by Paenibacillus dendritiformis CN5 strain. J Hazard Mater. 2017;321(5):218–227.
Das I, Roy S, Chandni S et al. Biosurfactant from marine actinobacteria and its application in cosmetic formulation of toothpaste. Der Pharm Lett. 2013;5(5): 1–6.
Desai JD, Banat IM. Microbial production of surfactants and their commercial potential. Microbiol Mol Biol Rev. 1997;61(1):47–64.
Dhasayan A, Kiran GS, Selvin J. Production and characterisation of glycolipid biosurfactant by Halomonas sp. MB-30 for potential application in enhanced oil recovery. Appl Biochem Biotechnol. 2014;174(7):2571–2584.
Dubeau D, Deziel E, Woods DE, Lepine F. Burkholderia thailandensis harbors two identical rhl gene clusters responsible for the biosynthesis of rhamnolipids. BMC Microbiol. 2009;9(2):263–274.
Gerard J, Lloyd R, Barsby T et al. Massetolides A-H, antimycobacterial cyclic depsipeptides produced by two Pseudomonads isolated from marine habitats. J. Nat Prod. 1997;60(3):223–229.
Gutierrez T, Mulloy B, Bavington C et al. Partial purification and chemical characterization of a glycoprotein (putative hydrocolloid) emulsifier produced by a marine bacterium Antarctobacter.Appl Microbiol Biotechnol. 2007;76(12):1017–1026.
Gutierrez T, Mulloy B, Black K, Green D.H. Glycoprotein emulsifiers from two marine Halomonasspecies: chemical and physical characterization. J Appl Microbiol. 2007;103(10):1716–1727.
Hamza F, Satpute S, Banpurkar A. Biosurfactant from a marine bacterium disrupts biofilms of pathogenic bacteria in a tropical aquaculture system. FEMS Microbiol Ecol. 2017;93(11):1–11.
Iyer A, Mody K, Jha B. Emulsifying properties of a marine bacterial exopolysaccharide. Enzyme Microb Technol. 2006;38(1-2):220–222.
Janek T, Krasowska A, Radwanska A, Lukaszewicz M. Lipopeptide biosurfactant pseudofactin II induced apoptosis of melanoma A 375 cells by specific interaction with the plasma membrane. PLoS One. 2013;8(3): e57991.
Kiran GS, Ninawe AS, Lipton AN et al. Rhamnolipid biosurfactants: Evolutionaryimplications, applications and future prospects from untapped marine resource. Crit Rev Biotechnol. 2016;36(3):399–415.
Kiran GS, Priyadharsini S, Sajayan A et al. Production of lipopeptide biosurfactant by a Marine Nesterenkonia sp. and its application in food industry. Front Microbiol. 2017;8(1):1–15.
Kitamoto D, Yanagishita H, Endo A et al. Remarkable antiagglomerationeffect of a yeast biosurfactant, diacylmannosylerythritol, on ice-water slurry for cold thermal storage.Biotechnol Prog. 2001;17(2):362–365.
Liu J, Zhu N, Yang J et al. Lipopeptide produced from Bacillus sp. W112improves the hydrolysis of lignocellulose by specifically reducing non-productive binding of cellulases withand without CBMs. Biotechnol Biofuels. 2017;10(1):1–12.
Madihalli C, Sudhakar H, Doble M. Mannosylerythritol lipid-A as a pour point depressant for enhancingthe low-temperature fluidity of biodiesel and hydrocarbon fuels. Energy Fuels. 2016;30(5):4118–4125.
Maneerat S, Bamba T, Harada K et al. A novel crude oil emulsifier excreted in the culture supernatant of a marine bacterium, Myroides sp. strain SM1. Appl Microbiol Biotechnol. 2006;70(2):254–259.
Nikolova Ch, Gutierrez T. Biosurfactants and their applications in the oil and gas industry: current state of knowledge and future perspectives. Front in Bioeng and Biotech. 2021;9(626639):1–19.
Passeri A, Schmidt M, Haffner T et al. Marine biosurfactants. IV. Production,characterization and biosynthesis of an anionic glucose lipid from the marine bacterial strain MM1.Appl Microbiol Biotechnol. 1992;37(3):281–286.
Pepi M, Cesaro A, Liut G, Baldi F. An antarctic psychrotrophic bacterium Halomonas sp. ANT-3b, growingon n-hexadecane, produces a new emulsyfying glycolipid. FEMS Microbiol Ecol. 2005:53(1):157–166.
Perfumo A, Banat IM, Marchant R. Going green and cold: Biosurfactants from low-temperatureenvironments to biotechnology applications. Trends Biotechnol. 2018;36(3):277–289.
Raddadi N, Giacomucci L, Totaro G, Fava F. Marinobacter sp. From marine sediments produce highlystable surface-active agents for combatting marine oil spills. Microb Cell Fact. 2017;16(1):1–13.
Randhawa KKS, Rahman PKS.M. Rhamnolipid biosurfactantspast, present, and future scenario of global market. Front Microbiol. 2014;5(454):1–8.
Roelants SLKW, Ciesielska K, De Maeseneire SL et al. Towards the industrialization of new biosurfactants: Biotechnological opportunities for the lactone esterase gene from Starmerella bombicola.Biotechnol Bioeng.2016; 113(3):550–559.
Rosenberg E, Zuckerberg A, Rubinovitz C, Gutnick DL. Emulsifier of Arthrobacter RAG-1: isolation and emulsifying properties. Appl Environ Microbiol. 1979;37(3):402–408.
Santos DKF, Resende AHM., De Almeida DG et al. Candida lipolytica UCP0988 Biosurfactant: potential as a bioremediation agent and informulating a commercial related product. Front Microbiol. 2017;8(10):767.
Shah A, Shahzad S, Munir A et al.Micelles as soil and water decontamination agents. Chem Rev. 2016;116(10):6042–6074.
Sharma P, Melkania U. Biosurfactant-enhanced hydrogen production from organic fraction of municipalsolid waste using co-culture of Escherichia coli and Enterobacter aerogenes. Bioresour Technol.2017;243:566–572.
Singh P, Patil Y, Rale V. Biosurfactant production: emerging trends and promising strategies. J Appl Microbiol. 2018;126(1):2–13.
Souza, EC, Vessoni-Penna TC, de Souza Oliveira RP. Biosurfactant-enhanced hydrocarbon bioremediation: An overview. Int Biodeterior Biodegradation. 2014;89(1):88–94.
Tripathi L, Irorere VU, Marchant R, Banat IM. Marine derived biosurfactants: A vast potential futureresource Biotechnol Lett. 2018;40(10):1441–1457.
Vecino X, Cruz JM, Moldes AB, Rodrigues LR. Biosurfactants in cosmetic formulations: trends andchallenges. Crit Rev Biotechnol. 2017;37(10):911–923.
VecinoX, Rodríguez-LópezL, CruzJMetal. Sewage sludge polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) decontamination technique based on the utilization of a lipopeptide biosurfactant extracted from corn steep liquor. J Agric Food Chem. 2015;63(32):7143–7150.
White DA, Hird LC, Ali ST. Production and characterization of a trehalolipid biosurfactant produced bythe novel marine bacterium Rhodococcus sp. strain PML026. J Appl Microbiol.2013;115(3):744–755.
Zenati B, Chebbi A, Badis Aet al. A non-toxic microbial surfactant from Marinobacter hydrocarbonoclasticus SdK644 forcrude oil solubilization enhancement. Ecotoxicol Environ Saf. 2018;154(5):100–107.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Б. М. Галкін, М. О. Фіногенова, М. Б. Галкін, А. С. Семенець, Т. О. Філіпова
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор передає журналу (університету) на безоплатній основі невиключні права на використання статті (на весь строк дії авторського права починаючи з моменту публікації, розміщення статті на веб-сторінці журналу, в репозитарії відкритого доступу) без одержання прибутку; на відтворення статті чи її частин в електронній формі (включаючи цифрову); виготовлення ії електронних копій для постійного архівного зберігання; виготовлення електронних копій статті для некомерційного розповсюдження; внесення статті до бази даних репозитарію; надання електронних копій статті в доступі мережі інтернет.
Автор гарантує, що у статті не використовувалися статті або авторські права, які належать третім особам; гарантує, що на момент розміщення статті на веб-сторінці, в репозитарії ОНУ лише йому належать виключні майнові права на статтю, що розміщується; майнові права на статтю ні повністю, ні в частині нікому не передано (не відчуджено), майнові права на статтю ні повністю, ні в частині не є предметом застави, судового спору або претензій з боку третіх осіб.
Автор зберігає за собою право використовувати самостійно чи передавати права на використання статті третім особам.
Автор надає журналу право на використання статті такими способами:
переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати її за погодженням з автором; перекладати статтю у випадку, коли стаття викладена мовою іншою, ніж мова, якою передбачена публікація у виданні. Якщо журнал виявить бажання використовувати статтю іншими способами: перекладати, розміщувати повністю або частково у мережі інтернет, публікувати статтю в інших, в тому числі іноземних виданнях, включати статтю як складову частину до інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, умови оформлюються додатковою угодою.
Автор підтверджує, що він є автором (співавтором) цієї статті; авторські права на дану статтю не передані іншому видавцю; дана стаття не була раніше опублікована у будь-якому іншому виданні до публікації її журналом.
Публікація праць в Журналі здійснюється на некомерційній основі. Комісійна плата за оформлення статті не стягується.
