La ultrafiltración es un nuevo método para extraer alquilpoliglicósidos

2018-12-20 18:12:16

Muchos tensioactivos de alquilpoliglucósidos sintetizados químicamente destruyen el medio ambiente ecológico debido a su refractabilidad, toxicidad y acumulación en el ecosistema. Por el contrario, los bioSurfactantes son biodegradables y no tóxicos para el medio ambiente ecológico. Es más adecuado para el control de la contaminación en ingeniería ambiental. Por ejemplo, en el proceso de tratamiento de aguas residuales, se puede utilizar como recolector de flotación para absorber las partículas metálicas cargadas para eliminar iones metálicos tóxicos y reparar sitios contaminados por materia orgánica y metales pesados.

La extracción de productos de fermentación (también conocida como procesamiento posterior) cuesta aproximadamente el 60% del costo total de producción, lo que es un obstáculo importante para la comercialización de productos bioSurfactantes. El método de extracción óptimo de biosurfactantes varía según la operación de fermentación y sus propiedades fisicoquímicas.

Entre ellos, la extracción con disolventes es el método de extracción más utilizado. Por ejemplo, Kuyukina y otros biosurfactantes producidos mediante la extracción de Rhodococcus mediante metil-terc-butil éter pueden obtener un rendimiento mayor de 10 mg/L.

La ultrafiltración es un nuevo método para extraer biosurfactantes. Lin et al. extrajeron el biosurfactante lipopéptido Shavanting de Bacillus subtilis del caldo de fermentación con una membrana de ultrafiltración con un corte de peso molecular de 30.000 Da, con un rendimiento del 95%. Mattei et al. diseñó un dispositivo de extracción continua para biosurfactantes que se pueden extraer continuamente utilizando un método de filtración de flujo facetario con rendimientos de hasta 3 g/L.

Los métodos de extracción de productos compatibles con la producción de fermentación continua incluyen separación de espuma, método de resina de intercambio iónico y similares. Davis y cols. Se extrajo continuamente Shapirina de Bacillus subtilis mediante el método de separación de espuma y el rendimiento fue del 71,4%. El proceso de extracción de ramnolípido se lleva a cabo mediante filtración centrífuga para eliminar las células, y luego el ramnolípido se concentra en la resina Amperite XAD-2 mediante cromatografía de adsorción, seguido de cromatografía de intercambio iónico y finalmente el líquido se evapora y se liofiliza. Se puede obtener un producto terminado con una pureza del 90% con un rendimiento del 60%.

En comparación con el método de fermentación microbiana, las moléculas de tensioactivo sintetizadas mediante el método enzimático son en su mayoría moléculas con una estructura relativamente simple, pero también tienen una excelente actividad superficial. Las ventajas son el bajo costo de extracción del producto, una conveniente mejora de la estructura secundaria, una fácil purificación y enzimas inmovilizadas reutilizables, y el tensioactivo sintetizado enzimáticamente se puede utilizar para producir productos de alto valor agregado, como componentes farmacéuticos. Aunque el costo de la preparación de la enzima es alto en esta etapa, se espera reducir el costo de producción mejorando la estabilidad y actividad de la enzima mediante tecnología de ingeniería genética.