文档介绍：第30 卷第8 期环境化学 Vol. 30,No. 8
2011 年 8 月 ENVIRONMENTAL CHEMISTRY August 2011
槐糖脂生物表面活性剂的结构特征及理化性质初探
宋丹丹1,2 梁生康1,2王江涛1,2
(1. 中国海洋大学化学化工学院,青岛,266100; 2. 中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,青岛,266100)
摘要通过摇瓶培养实验,考察了假丝酵母菌(Candida bombicola) 22214 以葡萄糖和油酸双底物为碳
源,采用一次加料培养和分批补料培养方式进行发酵制备槐糖脂的过程,并利用高效液相色谱/ 电喷雾飞行时
间质谱联用仪确定了所产槐糖脂的结构,初步研究了其主要的理化性质. 结果表明,一次加料培养中,该菌株
生长稳定期的中期即120 h 时槐糖脂产率最高,达45 g·L - 1 ,分批补料培养方式中,196 h 时糖脂产率达到
101g·L - 1 . 所产糖脂由7 种乙酰基取代的含有17羟基十八烯酸或十八烷酸的内酯型和酸型槐糖脂同系物构
成,其中,保留时间为45. 46 min 的17L[(2′OβD吡喃葡萄糖基βD吡喃葡萄糖基)O]十八烯酸1′,4″
内酯6′,6″二乙酸酯和保留时间48. 35 min 的17L[(2′OβD吡喃葡萄糖基βD吡喃葡萄糖基)O]十八烷
酸1′,4″内酯6′,6″二乙酸酯比例较高,分别达27. 38% 和21. 53% . 该生物表面活性剂具有良好的表面活性和
乳化能力,临界胶束浓度较低,为36. 5 mg·L - 1 .
关键词槐糖脂,发酵,高效液相色谱电喷雾飞行时间质谱,表面张力,乳化性能.
生物表面活性剂是微生物在一定条件下产生的集亲水性和亲油性结构于一体的代谢产物,不仅具
有增溶、乳化、润湿、发泡、分散、降低表面张力等表面活性剂的通用性能,而且还具有低毒或无毒、易于
生物降解、对环境友好等特性[1],同时,其制备过程多为微生物发酵,原料多来自天然农副产品,不会构
成对环境的污染. 目前已经在石油开采、医药、食品、化妆品、环境保护等领域部分替代化学合成表面活
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性剂得到应用. 槐糖脂是目前研究较多的生物表面活性剂,其基本结构为槐糖键上连接不同长度碳
链的饱和或不饱和脂肪酸,一般分为内酯型和自由酸型两种[5],作为一类性能优良的生物表面活性剂,
槐糖脂近年来受到人们的广泛关注,在石油开采、日用化工和环保等领域都显示出良好的应用前景. 而
限制槐糖脂生物表面活性剂广泛应用的因素是价格较高.
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目前,槐糖脂的研究工作主要集中在选取低廉的生产原料及提高产率方面. 研究表明,假丝酵
母菌(Candida bombicola)能够以多种水溶性和非水溶性底物为碳源在胞外分泌槐糖脂类生物表面活性
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剂,前者包括葡萄糖、乳清蛋白等,后者包括豆油,葵花油,橄榄油等. 近期研究表明,以水溶性和非水
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溶性的混合底物为碳源发酵培养时,可以得到较高产率的槐糖脂. 而底物不同,所得到的槐糖脂类生
物表面活性剂结构和性能可能不同,因此,深入研究微生物以特定底物合成生物