Hlavní strana Autorské články a zajímavosti ze světa biotechnologií Široké spektrum využití biosurfaktantů

Široké spektrum využití biosurfaktantů

Datum: 24.1.2013

Surfaktanty patří mezi látky s dvojími vlastnostmi, obsahují jak hydrofilní funkční skupiny, které jsou vodou přitahovány, tak i skupiny hydrofobní, které jsou vodou odpuzovány. Díky těmto jedinečným vlastnostem mají schopnost snižovat mezifázové povrchové napětí. Jsou klíčovou složkou mýdel, šampónů, pracích prášků a všude tam, kde je potřeba látky hydrofobní převést do vodného (hydrofilního) roztoku. Dále se využívají pro průmyslové, zemědělské, potravinářské, kosmetické a farmaceutické aplikace.

Většina surfaktantů je v současné době vyráběna chemickou syntézou. Z toho plyne poměrně obtížná přirozená biodegradace, surfaktanty se pak akumulují v prostředí a způsobují vážné ekologické problémy.

V poslední době možná vysvitla naděje v podobě alternativní produkce biosurfaktantů pomocí mikroorganismů. Mikrobiální produkce biosurfaktantů byla objevena již v 80. letech minulého století a dodnes byla popsána u řady druhů jako např. Acinetobacter sp. Bacillus sp., Candida antarctica, Pseudomonas aeruginosa a další.

Proč ale vlastně mikroorganismy produkují povrchově aktivní látky?

Dělají to zřejmě ze dvou důvodů. Některé druhy produkují biosurfaktanty, které mají antibakteriální účinky, tj. dokáží hubit konkurenční druhy mikroorganismů, kteří proti těmto látkám nemají přirozenou obranu. Např. biosurfaktant produkovaný mořským druhem Bacillus circulans má silný inhibiční účinnek na řadu mikrobiálních patogenů, včetně vysoce nebezpečných multirezistentních kmenů. Další zástupce, Bacillus subtilis, produkuje biosurfaktant surfactin ze skupiny cyklických lipopeptidů, který již našel komerční uplatnění a používá se jako antibiotikum. Dokonce se testuje i jeho použití ve spermicidních gelech k prevenci přenosu viru HIV. Některé biosurfaktanty dokonce dokáží navodit diferenciaci namísto buněčného růstu, proto se zkoumá jejich potenciální protirakovinný účinek.

Druhým důvodem, proč mikroorganismy biosurfaktanty produkují, je opět jejich bivalentní povaha, která pomáhá mikroorganismům zpřístupnit životně důležité živiny na nesmáčivých površích různých hydrofobních materiálů.

Biosurfaktanty se již úspěšně používají v zemědělství na zvýšení smáčivosti půd, kde napomáhají k dosažení rovnoměrného rozložení aplikovaných hnojiv. Při odstraňování toxických látek z půdy pomocí mikroorganismů (tzv. bioremediace) pomáhají průniku mikroorganismům do půdy. Na druhé straně, lipopeptidové biosurfaktanty jsou toxické pro hmyz, proto se testuje jejich využití jako biopesticidy. Biosurfaktanty se uplatňují v potravinářském průmyslu při tvorbě a udržování emulzí. V kosmetice se potom přidávají do pěn, rozpouštědel, čističů atd. Řada biosurfaktantů má kromě antibakteriálních i antimykotické a antivirové účinky, testuje se také jejich probiotický a terapeutický potenciál.

Výhodou biosurfaktantů je i fakt, že mikrorganismy, které je produkují, dokáží růst na široké škále substrátů, které jsou levné a dostupné, patří mezi ně rostlinný olej nebo různé druhy odpadních látek. Oproti svým chemickým protějškům jsou v přírodě snadno odbouratelné. Nevýhodou bývá často problém s velkoobjemovou výrobou. I přesto světová produkce biosurfaktantů roste ročně o 3-4%.

Autor: Klára Kazdová

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.