Page 23 - CPC Monthly No755
P. 23
專題
報導 生物界面活性劑及其應用
曾雅秀／綠能科技研究所
生物界面活性劑（biosurfactants）是由 serrawettin、surfactin、subtilisin、
微生物產生的具有高表面活性的生物分子， gramicidin、polymyxin；脂肪酸、中性脂
相對於化學合成的界面活性劑，生物界面活 及磷脂；或複合型生物界面活性劑，如：
性劑毒性較低、可生物降解，對生態系統的 emulsan、biodispersan、liposan等（Pirôllo,
衝擊相對緩和。本文將簡介生物界面活性劑 2006）。和傳統的化學合成的界面活性劑相
種類與生產菌株、生物界面活性劑的製備及 比，生物界面活性劑具有更強的表面和界面
其應用於石油工業和環境工程，如石油的生 活性、對熱的穩定性、對離子強度的穩定性
物降粘、提高原油採收率、重油汙染土壤的 及生物可降解性等優勢。
生物復育等；食品及化工工業中，取代化學
合成界面活性劑製作綠色添加物如保濕劑、 生物界面活性劑生產菌
防腐劑、潤濕劑、起泡劑、增稠劑、潤滑劑 生物界面活性劑可由細菌、酵母菌、黴菌
等。 等產生，利用發酵法生產生物界面活性劑的
微生物大致可分為三類：（一）僅以烷烴作
生物界面活性劑之種類及特性
為碳源的微生物，如Corynebacterium ;（二）
生物界面活性劑主要是由微生物在好氧或 以水溶性物為碳源的微生物，如Bacillus ;
厭氧條件下，在供應碳源（碳水化合物、烴 （三）可以烷烴和水溶性物兩者作為碳源，
類、油、脂肪或者是它們的混合物）的培養 如Pseudomonas 。各種生物界面活性劑及其
基中生長時，所產生的表面活性物質；其可 生產菌株如下頁表一所列（Makker et a l.,
分為非離子型和陰離子型，陽離子型較為少 2011）。本所自含油汙水中分離出兩株可生
見。生物界面活性劑結構上由一個或多個親 產生物界面活性劑的新分離株Microbacterium
水性和疏水性基團組成，親水基可以是酯、 paraoxydans及Stenotrophomonas maltophilia
羥基、磷酸鹽、羧酸鹽基或者是糖基，疏水 具有乳化、降解重油及柴油之能力。
基可以是蛋白質、脂肪酸或者含疏水性支鏈
的縮氨酸。 生物界面活性劑之生產及分離
根據生物界面活性劑的結構特點， 生物界面活性劑的產生量小、結構複雜、
可將其分為：醣脂（glycolipids）， 性能差異大，對於大規模的生產來說，選擇
如：rhamnolipids、sophorolipids、 經濟合理的培養基十分重要，Sandra及Bala
trehalose lipids；脂肽（lipopeptides）或 （2000）利用馬鈴薯加工廢棄物當作碳源
脂蛋白（lipoproteins），如：viscosin、 培養Bacillus subtilis 生產生物界面活性劑
2014 年 7 月號 專題報導 21
報導 生物界面活性劑及其應用
曾雅秀／綠能科技研究所
生物界面活性劑（biosurfactants）是由 serrawettin、surfactin、subtilisin、
微生物產生的具有高表面活性的生物分子， gramicidin、polymyxin；脂肪酸、中性脂
相對於化學合成的界面活性劑，生物界面活 及磷脂；或複合型生物界面活性劑，如：
性劑毒性較低、可生物降解，對生態系統的 emulsan、biodispersan、liposan等（Pirôllo,
衝擊相對緩和。本文將簡介生物界面活性劑 2006）。和傳統的化學合成的界面活性劑相
種類與生產菌株、生物界面活性劑的製備及 比，生物界面活性劑具有更強的表面和界面
其應用於石油工業和環境工程，如石油的生 活性、對熱的穩定性、對離子強度的穩定性
物降粘、提高原油採收率、重油汙染土壤的 及生物可降解性等優勢。
生物復育等；食品及化工工業中，取代化學
合成界面活性劑製作綠色添加物如保濕劑、 生物界面活性劑生產菌
防腐劑、潤濕劑、起泡劑、增稠劑、潤滑劑 生物界面活性劑可由細菌、酵母菌、黴菌
等。 等產生，利用發酵法生產生物界面活性劑的
微生物大致可分為三類：（一）僅以烷烴作
生物界面活性劑之種類及特性
為碳源的微生物，如Corynebacterium ;（二）
生物界面活性劑主要是由微生物在好氧或 以水溶性物為碳源的微生物，如Bacillus ;
厭氧條件下，在供應碳源（碳水化合物、烴 （三）可以烷烴和水溶性物兩者作為碳源，
類、油、脂肪或者是它們的混合物）的培養 如Pseudomonas 。各種生物界面活性劑及其
基中生長時，所產生的表面活性物質；其可 生產菌株如下頁表一所列（Makker et a l.,
分為非離子型和陰離子型，陽離子型較為少 2011）。本所自含油汙水中分離出兩株可生
見。生物界面活性劑結構上由一個或多個親 產生物界面活性劑的新分離株Microbacterium
水性和疏水性基團組成，親水基可以是酯、 paraoxydans及Stenotrophomonas maltophilia
羥基、磷酸鹽、羧酸鹽基或者是糖基，疏水 具有乳化、降解重油及柴油之能力。
基可以是蛋白質、脂肪酸或者含疏水性支鏈
的縮氨酸。 生物界面活性劑之生產及分離
根據生物界面活性劑的結構特點， 生物界面活性劑的產生量小、結構複雜、
可將其分為：醣脂（glycolipids）， 性能差異大，對於大規模的生產來說，選擇
如：rhamnolipids、sophorolipids、 經濟合理的培養基十分重要，Sandra及Bala
trehalose lipids；脂肽（lipopeptides）或 （2000）利用馬鈴薯加工廢棄物當作碳源
脂蛋白（lipoproteins），如：viscosin、 培養Bacillus subtilis 生產生物界面活性劑
2014 年 7 月號 專題報導 21
