限外濾過はアルキルポリグリコシドを抽出するための新しい方法である

2018-12-21 10:12:16

多くの化学的に合成されたアルキルポリグルコシド界面活性剤は、それらの耐火性、毒性および生態系における蓄積のために生態環境を破壊する。対照的に、バイオサーファクタントは生分解性でありそして生態環境に対して無毒である。環境工学における公害防止により適しています。例えば、廃水処理プロセスにおいて、それは荷電金属粒子を吸収して有毒な金属イオンを除去し、有機物および重金属によって汚染された場所を修復するための浮遊選鉱機として使用することができる。

発酵生成物の抽出（下流処理としても知られている）は、総製造コストの約６０％の費用がかかり、これはバイオサーファクタント製品の商品化に対する大きな障害である。バイオサーファクタントの最適な抽出方法は、発酵操作とその物理化学的特性によって異なります。

それらの中で、溶媒抽出は最も一般的に使用される抽出方法である。例えば、ロドコッカスをメチル－ｔｅｒｔ－ブチルエーテルで抽出することによって製造されるクユキナおよび他のバイオサーファクタントは、１０ｍｇ ／ Ｌのより高い収量を得ることができる。

限外濾過はバイオサーファクタントを抽出するための新しい方法です。リン等。分子量カットオフ30,000 Daの限外濾過膜を用いて、発酵ブロスから枯草菌由来のリポペプチドバイオサーファクタントShavantingを収率95％で抽出した。 Matteiら。ファセットフロー濾過法を使用して3 g / Lまでの収量で連続的に抽出できるバイオサーファクタント用の連続抽出装置を設計した。

連続発酵生産に適合する生成物抽出方法としては、泡分離、イオン交換樹脂法などが挙げられる。デイビスら。泡分離法により枯草菌から連続的にシャピリンを抽出し、収率は71.4％であった。ラムノリピドの抽出工程は遠心濾過により細胞を除去した後、ラムノリピドを吸着クロマトグラフィー、続いてイオン交換クロマトグラフィーによりAmperite XAD-2樹脂上で濃縮し、そして最後に液体を蒸発させそして凍結乾燥する。純度９０％の完成品を収率６０％で得ることができる。

微生物発酵法と比較して、酵素法によって合成された界面活性剤分子は、ほとんど比較的単純な構造を有する分子であるが、優れた表面活性も有する。利点は、生成物の低い抽出コスト、便利な二次構造の改善、容易な精製、および再使用可能な固定化酵素であり、そして酵素的に合成された界面活性剤は医薬成分のような高付加価値生成物を製造するために使用できる。この段階では酵素調製物のコストは高いが、遺伝子工学技術によって酵素の安定性および活性を増強することによって製造コストを下げることが期待される。