生物表面活性劑研究進(jìn)展資料

生物表面活性劑研究進(jìn)展生物表面活性劑概述表面活性劑是一類少量加入就能大幅度降低溶劑表面張力，并能明顯改變體系的界面性質(zhì)和狀態(tài)，從而產(chǎn)生潤(rùn)濕、乳化、起泡、洗滌、分散、抗靜電、潤(rùn)滑、加溶等作用的兩性化合物。表面活性劑能在相界面上形成分子層，具有降低界面能量的特性，因而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。目前，大多數(shù)表面活性劑主要以石油為原料經(jīng)化學(xué)合成而來，由于受化工原料、產(chǎn)品的理化特性及其在生產(chǎn)和使用過程對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染等原因，使表面活性劑的應(yīng)用前景受到極大的挑戰(zhàn)。圖1.SDBS為了改進(jìn)和提高表面活性劑的性能，研究人員開始利用生物技術(shù)合成表面活性劑即生物表面活性劑。生物表面活性劑是指利用酶或微生物通過生物催化和生物合成法得到的具有一定表面活性的代謝產(chǎn)物。它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上與一般表面活性劑分子類似，即在分子中不僅有脂肪烴鏈構(gòu)成的非極性憎水基，而且含有極性的親水基，如磷酸根或多烴基基團(tuán)，是集親水基和憎水基結(jié)構(gòu)于一身的兩親化合物。與化學(xué)合成表面活性劑相比，除具有降低表面張力、穩(wěn)定乳化液和發(fā)泡功能外，生物表面活性劑還具備良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性；結(jié)構(gòu)復(fù)雜；乳化和破乳能力強(qiáng)；無毒、用量少；與生態(tài)環(huán)境相容，能被微生物完全降解等優(yōu)良性能，因而生物表面活性劑屬“綠色表面活性劑”。由于具有上述優(yōu)良特性，生物表面活性劑將逐漸取代化學(xué)合成表面活性劑，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥食品、環(huán)境工程、石油工業(yè)、污水處理、生態(tài)修復(fù)和化妝品等領(lǐng)域。生物表面活性劑的形成是依靠微生物對(duì)培養(yǎng)基的生物降解而完成的，作為培養(yǎng)基的可以是正構(gòu)烷烴、植物油、糖類甚至工業(yè)廢料。許多微生物都可以僅依靠烴類為單一碳源生長(zhǎng)，如：酵母菌和真菌主要利用直鏈飽和烴，細(xì)菌則除了降解異構(gòu)烴成環(huán)烷烴意外，還利用不飽和烴和芳香族化合物。在微生物利用烴類時(shí)，烴類必須通過外層親水細(xì)胞壁進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，在烴降解酶的作用下而被降解，為了解決烴基質(zhì)的憎水性問題，各種微生物都產(chǎn)生有利于烴基質(zhì)被動(dòng)擴(kuò)散而進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的效應(yīng)，也就是生成了表面活性劑，使培養(yǎng)基中的烴基質(zhì)乳化，從而使烴基質(zhì)能夠進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。一些細(xì)菌和酵母菌分泌出離子型表面活性劑，如Pseudomonassp.產(chǎn)生的鼠李糖脂或由Torulopsissp.產(chǎn)生的槐糖脂。另一些微生物產(chǎn)生非離子型表面活性劑，如Candidalipolytica和Candidatropicalis在正構(gòu)烷烴中培養(yǎng)時(shí)產(chǎn)生細(xì)胞壁結(jié)合脂多糖，Rhodococcuserythropolis、Arthrobacterparaffineus和Mycobacteriumsp.產(chǎn)生非離子海藻糖脂。生物表面活性劑研究概況早在20世紀(jì)40年代，Zobell在研究硫酸鹽還原細(xì)菌從沙粒中釋放原油的機(jī)制時(shí)就指出，微生物產(chǎn)生表面活性劑是細(xì)菌驅(qū)油的主要機(jī)制之一。1949年利用假單胞菌生產(chǎn)生物表面活性劑鼠李糖脂。1955年Hasking發(fā)現(xiàn)黑粉菌在葡糖糖培養(yǎng)上可產(chǎn)生赤蘚糖醇、甘露糖和高級(jí)脂肪酸酯化的糖脂。1957年，捷克的Dostalek和Spumy把脫硫弧菌（Desulfovibrio）和假單胞菌同糖蜜一起注入油層，原油產(chǎn)量提高。他們認(rèn)為，可能是細(xì)菌產(chǎn)生的表面活性物質(zhì)，改變了巖石-油-水三相系統(tǒng)的界面張力所致。60年代后，石油工業(yè)開始發(fā)展，微生物對(duì)烴類物質(zhì)的乳化機(jī)制引起關(guān)注。對(duì)提取的微生物表面活性劑集中于結(jié)構(gòu)、性能、生物合成及調(diào)控的研究。1968年，Arima等首次從枯草芽胞桿菌發(fā)酵液中發(fā)現(xiàn)表面活性素（Surfactin），該化合物具有較強(qiáng)的表面活性，屬于脂肽類表面活性劑。1979年Belsky從乙酸不動(dòng)桿菌的發(fā)酵液中分離出由雜多糖和脂肪酸構(gòu)成的脂多糖。20世紀(jì)70年代后期，研究發(fā)現(xiàn)可以利用生物合成法生產(chǎn)生物表聚甘油脂肪酸酯。1996年張念湘用硅膠吸附糖和脂肪酶，在有機(jī)溶劑中與乙酸酐酰化合成糖脂。1997年Nakayama等利用重組枯草桿菌生產(chǎn)一種新型的Surfactin。2001年Veenanadig等將枯草桿菌FE-2接種在以小麥糠為原料的30L的生物反應(yīng)器中，得到一種能分散有機(jī)磷殺蟲劑Fenthion的生物表面活性劑。近年來，隨著研究的不斷深入，出現(xiàn)了一些新型生物表面活性劑，如蔗糖酯是一種新型的多元醇型非離子表面活性劑。趙裕蓉等將解烴棒狀桿菌接種在以蔗糖為唯一碳源的培養(yǎng)基上能夠產(chǎn)生蔗糖酯，并對(duì)其進(jìn)行了定性定量檢測(cè)。目前，英國(guó)、加拿大和日本等國(guó)家的研究人員對(duì)生物表面活性劑進(jìn)行了大量的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)，研制了一些新型表面活性劑，極大地拓寬了表面活性劑的應(yīng)用領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)對(duì)生物表面活性劑的研究較晚，大多數(shù)處于實(shí)驗(yàn)研究階段，主要針對(duì)生物表面活性產(chǎn)生菌的篩選和培養(yǎng)條件的優(yōu)化方面進(jìn)行研究和探索。生物表面活性劑分類目前為止，生物表面活性劑按照化學(xué)結(jié)構(gòu)分類可主要分為五大類。（1）糖脂類生物表面活性劑。如：綠膿桿菌產(chǎn)生的鼠李糖脂、紅色球菌產(chǎn)生的海藻糖脂和酵母菌產(chǎn)生的槐糖脂等；（2）含氨基酸類生物表面活性劑。如：枯草桿菌產(chǎn)生的脂肽和棒狀桿菌產(chǎn)生的脂蛋白等；（3）磷脂類生物表面活性劑；（4）脂肪酸類生物表面活性劑。如：棒桿菌和不動(dòng)桿菌產(chǎn)生的甘油酯，棒桿菌和節(jié)桿菌產(chǎn)生的脂肪酸等；（5）結(jié)合多糖、蛋白質(zhì)類高分子生物表面活性劑。如：不動(dòng)桿菌屬和酵母菌產(chǎn)生的脂多糖復(fù)合物等。在生物表面活性劑中，陰離子或中性表面活性劑較常見，而陽離子表面活性劑比較少。生物表面活性劑分子的疏水部分主要由長(zhǎng)鏈脂肪酸、羥基脂肪酸或α—烷基—β—羥基脂肪酸構(gòu)成，親水部分主要是碳水化合物、氨基酸、環(huán)肽、磷酸鹽、羧酸、乙醇等。生物表面活性劑類別來源微生物鼠李糖脂胞外乳化劑；產(chǎn)堿假單胞菌；醋酸鈣不動(dòng)桿菌；阿氏腸桿菌；霍氏腸桿菌；玉米細(xì)菌性枯萎病菌；泛菌屬槐糖脂球擬酵母表面活性肽枯草芽孢桿菌海藻糖四脂藤黃微球菌雜多糖類威尼斯不動(dòng)桿菌蛋白類抗輻射不動(dòng)桿菌海藻糖二霉菌酸酯紅平紅球菌地衣素地衣芽孢桿菌粘液菌素?zé)晒饧賳伟事短浅嗵\糖醇脂甘蔗黑穗病菌胞外乳化劑戈登氏菌以下簡(jiǎn)單介紹幾種典型的生物表面活性劑。鼠李糖脂生物表面活性劑中被研究較多的是銅綠假單胞菌（Pseudomonasaeruginosa，原稱綠膿桿菌）產(chǎn)的鼠李糖脂。圖1和圖2為鼠李糖脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)通式，其親水基團(tuán)一般由1-2分子具有不同碳鏈長(zhǎng)度和飽和或不飽和脂肪酸構(gòu)成。在生物合成過程中，這些基團(tuán)之間可能相互鏈接而生成多種化學(xué)結(jié)構(gòu)相近的同系物，研究表明銅綠假單胞菌能夠以烷烴C11和C12、琥珀酸、丙酮酸、檸檬酸、果糖、甘油、橄欖油、葡萄糖和甘露醇等作為碳源產(chǎn)鼠李糖脂，當(dāng)P.aeruginosaKY4025在正烷烴中培養(yǎng)時(shí)則主要生成單鼠李糖脂RhaC10C10和雙鼠李糖脂Rha2C10C10。而鼠李糖脂的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量取決于發(fā)酵工藝、pH值、營(yíng)養(yǎng)成分、培養(yǎng)基以及溫度等培養(yǎng)條件。鼠李糖脂是一種陰離子表面活性劑，它們不僅溶于甲醇、氯仿和乙醚，在堿性水溶液中也表現(xiàn)出良好的溶解特性。然而鼠李糖脂最突出的特性是它的表面活性，如能顯著降低水的表面張力，改變固體表面的潤(rùn)濕性，具有乳化、破乳、消泡、洗滌、分散于絮凝、抗靜電和潤(rùn)滑等多種功能。一般地，鼠李糖脂表面活性劑能使水的表面張力從72mN／m降至30mN／m左右，使油水界面張力從43mN／m降至1mN／m左右。在不同組成的培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件下，不同菌株生產(chǎn)得到的鼠李糖脂各同系物組成及含量均各異，因此表面性質(zhì)也各有差別。雙鼠李糖脂Rha2C10C10表現(xiàn)出的臨界膠束濃度（CMC，5mg/L）低于單鼠李糖脂RhaC10C10的臨界膠束濃度（CMC，40mg/L），而親水性更強(qiáng)的鼠李糖脂RhaC10和Rha2C10的CMC則為200mg/L。圖2.鼠李糖脂圖3.鼠李糖脂槐糖脂槐糖脂是糖脂中重要的一員?；碧侵怯杉俳z酵母菌屬等非致病類酵母菌產(chǎn)生的一種胞外糖脂，產(chǎn)量高達(dá)400g/L，具有較好的表面性能以及生物可降解性、環(huán)境相容性、低毒性等優(yōu)點(diǎn)，在食品、醫(yī)藥、化妝品、冶金、石油開采、環(huán)境修復(fù)和納米技術(shù)等許多領(lǐng)域中得到了不同程度的應(yīng)用。除了具有較好的表面特性，槐糖脂還具有抑菌、抗病毒、抗腫瘤、抗炎等多種生物活性。不同類型的槐水基團(tuán)兩部分構(gòu)成，親水部分由槐糖（sophorose）構(gòu)成，疏水部分由羥基脂肪酸構(gòu)成，二者通過β—糖苷鍵連接。微生物通常不會(huì)合成單一分子結(jié)構(gòu)的槐糖脂，而是合成結(jié)構(gòu)略有不同的槐糖脂分子的混合物。這些差異主要體現(xiàn)在槐糖脂中槐糖分子是否發(fā)生乙?；约笆欠衽c脂肪酸生成內(nèi)酯，據(jù)此可將槐糖脂分為酸型和內(nèi)酯型兩種。圖4.槐糖脂表面活性肽另一種典型產(chǎn)生物表面活性劑的微生物是枯草芽孢桿菌，所產(chǎn)生物表面活性劑屬于脂肽，通常稱為表面活性肽。表面活性肽是一種功能非常強(qiáng)大的表面活性劑，在濃度只有0.5mg／L的情況下仍然能將表面張力降低至27mN／m。早在研究的初期，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了表面活性肽是一個(gè)具有內(nèi)酯環(huán)結(jié)構(gòu)的β-羥基脂肪酸七肽，Bonmatin利用H-NMR指紋圖譜技術(shù)進(jìn)一步報(bào)道了它的三維結(jié)構(gòu)。表面活性肽在空間上多呈β片狀折疊結(jié)構(gòu)，在水溶液及空氣／水的界面看上去有點(diǎn)類似于馬鞍狀，而它的增溶和表面活性特征往往取決于分子的排列情況。圖5.表面活性肽海藻糖脂目前對(duì)海藻糖脂的生產(chǎn)研究相對(duì)較少。海藻糖脂具有很好的抗腐蝕性、抗輻射性、抗干燥脫水保護(hù)等作用，為生物分子、細(xì)胞膜、細(xì)胞器以及醫(yī)用生物制品的保存、運(yùn)輸和使用帶來極大的方便。海藻糖脂尚未進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)及應(yīng)用，主要瓶頸在于碳源的成本過高和產(chǎn)量較低。碳源是培養(yǎng)基中的限制性因素，影響海藻糖脂的產(chǎn)量、表面張力、乳化能力等。磷脂磷脂是一類含有磷酸的脂類，機(jī)體中主要含有兩大類磷脂，由甘油構(gòu)成的磷脂稱為甘油磷脂；由神經(jīng)鞘氨醇構(gòu)成的磷脂，稱為鞘磷脂。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：具有由磷酸相連的取代基團(tuán)（含氨堿或醇類）構(gòu)成的親水頭和由脂肪酸鏈構(gòu)成的疏水尾。在生物膜中磷脂的親水頭位于膜表面，而疏水尾位于膜內(nèi)側(cè)。磷脂是重要的兩親物質(zhì)，它們是生物膜的重要組分、乳化劑和表面活性劑（表面活性劑是能降低液體，通常是水的，表面張力，沿水表面擴(kuò)散的物質(zhì)）。磷脂是生物膜的重要組成部分，其特點(diǎn)是在水解后產(chǎn)生含有脂肪酸和磷酸的混合物。根據(jù)磷脂的主鏈結(jié)構(gòu)分為磷酸甘油脂和鞘磷脂。磷酸甘油酯phosphoglycerides主鏈為甘油-3-磷酸，甘油分子中的另外兩個(gè)羥基都被脂肪酸所酯化，噒酸基團(tuán)又可被各種結(jié)構(gòu)不同的小分子化合物酯化后形成各種磷酸甘油酯。體內(nèi)含量較多的是磷脂酰膽堿（卵磷脂）、磷脂酰乙醇胺（腦磷脂）、磷脂酰絲氨酸、磷脂酰甘油、二磷脂酰甘油及磷脂酰肌醇等，每一磷脂可因組成的脂肪酸不同而有若干種。鞘磷脂sphingomyelin鞘磷脂是含鞘氨醇或二氫鞘氨醇的磷脂，其分子不含甘油，是一分子脂肪酸以酰胺鍵與鞘氨醇的氨基相連。鞘氨醇或二氫鞘氨醇是具有脂肪族長(zhǎng)鏈的氨基二元醇。有長(zhǎng)鏈脂肪烴基構(gòu)成的疏水尾和兩個(gè)羥基及一個(gè)氨基構(gòu)成的極性頭。鞘磷脂含磷酸，其末端烴基取代基團(tuán)為磷酸膽堿酰乙醇胺。人體含量最多的鞘磷脂是神經(jīng)鞘磷脂，由鞘氨醇、脂肪酸及磷酸膽堿構(gòu)成。神經(jīng)鞘磷酯是構(gòu)成生物膜的重要磷酯。它常與卵磷脂并存細(xì)胞膜外側(cè)。生物表面活性劑合成方法天然物提取法磷脂、卵磷脂類等生物表面活性劑是從蛋黃或大豆中分離提取出來，皂角苷是從植物體內(nèi)提取的，這類生物表面活性劑的來源都是天然生物原料，但是此方法受到原料限制，難以大量生產(chǎn)。微生物發(fā)酵法生物表面活性劑多數(shù)由細(xì)菌、酵母菌、真菌等微生物產(chǎn)生。通過微生物發(fā)酵生產(chǎn)生物表面活性劑，根據(jù)不同的微生物和目標(biāo)分子，生產(chǎn)表面活性劑的微生物發(fā)酵法可分為四種：生長(zhǎng)細(xì)胞法，代謝控制的細(xì)胞生長(zhǎng)法，休止細(xì)胞法以及加入前體法。與其他合成方法相比，微生物發(fā)酵法具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）微生物發(fā)酵生成的生物表面活性劑一般結(jié)構(gòu)復(fù)雜，表面活性高，其他方法難以合成。DavidGutnick等以乙酸不動(dòng)桿菌RAG-1在常溫下合成了一種類似生物聚合物的大分子生物表面活性劑，乳化性能好，產(chǎn)量高，可作為生物乳化劑；（2）原料來源廣泛，生成的表面活性劑可完全降解，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成危害，例如脂肽類生物表面活性劑的主要生產(chǎn)菌種枯草芽孢桿菌，可利用葡萄糖、蔗糖和可溶淀粉等碳源發(fā)酵生產(chǎn)；（3）工藝簡(jiǎn)單，成本低，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，適合大量生產(chǎn)。Dogan將透明顫菌血紅蛋白基因插入到污泥登式菌中，并使其進(jìn)行穩(wěn)定表達(dá)，發(fā)酵實(shí)驗(yàn)顯示其產(chǎn)物海藻糖脂的產(chǎn)量提高了4倍多。酶催化法酶催化合成法主要應(yīng)用于合成一些結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單而表面活性高的生物表面活性劑。酶催化法在常溫常壓下就能進(jìn)行，反應(yīng)產(chǎn)率高，副反應(yīng)少，后處理過程簡(jiǎn)單，產(chǎn)物易回收，而且酶在非極性溶劑中或微水條件下仍能很好地發(fā)揮其催化作用，這極大地拓展了酶催化法合成生物表面活性劑的應(yīng)用范圍。固定化酶技術(shù)和非水介質(zhì)酶催化技術(shù)是目前最重要的兩種酶技術(shù)。PernillaTurner為了增加反應(yīng)物在非水介質(zhì)正己醇中的溶解度，然后使用β—葡萄糖苷酶B作為催化劑進(jìn)行反應(yīng)，得到糖脂衍生物。雖然酶催化優(yōu)點(diǎn)很多，但是酶制劑價(jià)格昂貴，成本太高，在一定程度上大大限制了其在工業(yè)生產(chǎn)中的的發(fā)展。目前正在研究的外源多酶聯(lián)合催化技術(shù)，在體外將多酶串聯(lián)或共同作用，模擬了內(nèi)源多酶聯(lián)合催化過程，并使其處于可控狀態(tài)，將整胞微生物代謝法的優(yōu)點(diǎn)嫁接到外源酶催化法上來，使其合成生物表面活性劑具有更大發(fā)展?jié)摿?。?dòng)植物細(xì)胞內(nèi)提取法目前，從動(dòng)植物體如蛋黃、大豆、黃豆、羊毛和茶葉等生物中分離提取的生物表面活性劑主要有卵磷脂、膽甾醇、羊毛脂、茶皂素、蛋白質(zhì)、皂苷類、糖類及烷基多苷等。這類表面活性劑無毒副作用、安全性高、易被生物降解，并具有良好的乳化性和表面活性，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、洗滌用品和化妝品等工業(yè)領(lǐng)域。但由于受到原料來源的限制，動(dòng)植物細(xì)胞內(nèi)提取生物表面活性劑難以大規(guī)模生產(chǎn)。生物表面活性劑應(yīng)用石油工業(yè)人們對(duì)生物表面活性劑的興趣最早源于石油工業(yè)，且目前也是最主要的應(yīng)用領(lǐng)域。通過篩選合適微生物和改變生長(zhǎng)條件可以生產(chǎn)出滿足不同原油和地質(zhì)條件的生物表面活性劑。微生物強(qiáng)化采油(mi—crobialenhancedoilrecovery，簡(jiǎn)稱MEOR技術(shù))是生物表面活性劑最為重要的應(yīng)用領(lǐng)域。在油田中注入一些微生物和其生長(zhǎng)所必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，微生物在生長(zhǎng)的同時(shí)，可以產(chǎn)生生物表面活性劑，這些生物表面活性劑能降低原油和水兩相界面的張力，從而提高原油的開采量。與化學(xué)合成生物表面活性劑相比，生物表面活性劑可被微生物降解，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。微生物驅(qū)油和化學(xué)驅(qū)油最大的不同是微生物不但可沿注水壓差方向運(yùn)移，還可在油層中縱深遷移，大大提高了水驅(qū)或化學(xué)驅(qū)的效率。地衣桿菌JF—2是目前研究最多的產(chǎn)生物表面活性劑的菌種。Lin用地衣芽孢桿菌JF—2產(chǎn)生的生物表面活性劑具有較高的表面活性，界面張力可達(dá)到1.6×10-5N/m。Marsh發(fā)現(xiàn)乙酰丁醇芽孢桿菌和JF—2可將油田采收率提高21%和23%。M.E.Singer是以正烷烴、芳香烴和原油為碳源、用H—13細(xì)菌產(chǎn)生的乙二醇脂表面活性劑，能降低原油黏度95%以上，由原來6.510Pas降到0.145Pas，并形成穩(wěn)定的水包油乳狀液。德國(guó)用酵母菌Torulopsisbombicola生產(chǎn)的槐糖脂具有較強(qiáng)的驅(qū)油能力，石油采收率可達(dá)87%。厭氧和好氧生物表面活性劑，可以使油水界面張力降低到10-5N/m以下，殘余采收率為37.7%～87.7%。Wagner利用實(shí)驗(yàn)室用海藻糖等生物表面活性劑在北海油田驅(qū)油實(shí)驗(yàn)。加入海藻糖50mg/L，驅(qū)油效率提高30%，與一般表面活性劑相比，驅(qū)油效果增大5倍。直接向地下注入產(chǎn)生生物表面活性劑的微生物，并配以適當(dāng)?shù)臓I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，以地下石油為唯一碳源，將油層當(dāng)作生物反應(yīng)器的微生物驅(qū)油技術(shù)，是目前國(guó)內(nèi)外攻克的主要難題。微生物在與原油作用的同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生有利于提高原油采收率的代謝產(chǎn)物和某些小分子的有機(jī)酸、有機(jī)溶劑等，能降低油水界面張力，又使油層的通透性增強(qiáng)。在此基礎(chǔ)上，生物表面活性劑和其他表面活性劑復(fù)配，可降低三元復(fù)合驅(qū)油表面活性劑的用量。Evans等進(jìn)行了單獨(dú)的化學(xué)驅(qū)、微生物驅(qū)、微生物化學(xué)驅(qū)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，微生物化學(xué)驅(qū)比其他單獨(dú)驅(qū)提高的采收率值都高，可以減少3次采油的費(fèi)用。環(huán)境工程1．生物修復(fù)利用生物表面活性劑能夠增強(qiáng)水性化合物的親水性和生物利用度，使環(huán)境污染物不斷降解，該技術(shù)稱為生物修復(fù)(bioremediation)。用生物表面活性劑可以修復(fù)被烴類和原油污染的土壤。銅綠假單孢桿菌(P.aeruginosa)UG2可以降解土壤中的烷烴，效果優(yōu)于十二烷基硫酸鈉(SDS)；P.aeruginosa產(chǎn)生的鼠李糖脂可以明顯增加三環(huán)芳烴的水溶性，是使用SDS效率的2倍。由鑲邊假單孢桿菌Pseudo—monasmarginalis產(chǎn)生的鼠李糖脂可以增加菲的水溶解性和生物降解性能。單孢桿菌Pseudomonasspp、海桿菌Marinobacter.spp和鞘氨醇單胞菌Sphingomonas.spp均可以降解土壤中的萘。嗜熱枯草桿菌thermophilisBacillus可以降解萘；從海洋泥土沉積物中分離得到的芽孢桿菌B.naphtho—vorans也可用于萘的降解。2．用于浮選針鐵礦（Fe(OH)3）是一種非常重要的礦產(chǎn)資源，可以吸附土壤和工業(yè)廢水中有毒的金屬離子。用針鐵礦吸附、共沉淀金屬離子，再用生物表面活性劑作為絮凝劑載體，可將金屬離子分離出來。Zouboulis用地衣芽孢桿菌(Bacilluslichenifoumis)產(chǎn)生的lichenysinA和從枯草芽孢桿菌(Bacillussultilies)產(chǎn)生的枯草菌脂肽(Surfactin)處理含金屬離子的針鐵礦，將Zn和Cr(VI)浮選出來。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Surfactin的效果優(yōu)于lichenysin。在質(zhì)量濃度為250mg/LSurfactin液中，得到5