[发明专利]制备生物表面活性剂的方法

说明书

本发明属于环保技术领域，涉及一种制备生物表面活性剂的方法。该制备生物表面活性剂的方法包括以下步骤：(1)对铜绿假单胞菌(P.aeruginosa)CGMCC No1.10452进行活化培养，得到种子液；(2)将所述种子液接种于发酵培养基，进行发酵培养，获得发酵液，从所述发酵液中提取所述生物表面活性剂；其中所述发酵培养基包括以下浓度的组分：20～50g/L的甘油；3～10g/L的酵母膏；5～10g/L的磷酸一氢盐；1～5g/L的磷酸二氢盐；0.04～0.1g/L的CaCl₂；0.02～0.1g/L的FeSO₄；以及0.10～0.5g/L的MgSO₄·7H₂O。本发明提供的制备生物表面活性剂的方法，采用膜分离技术分离产物中的生物表面活性剂，相对于酸沉淀和有机溶剂萃取，不会造成环境污染问题，适合工业化推广应用。

技术领域

本发明属于生物技术领域，更具体地，涉及一种制备生物表面活性剂的方法。

背景技术

生物表面活性剂(biosurfactants)是微生物在代谢过程中分泌的具有表面活性，同时含有亲水基和疏水基的两性化合物。生物表面活性剂包括糖脂、脂肽、脂蛋白、磷脂以及中性类脂衍生物等。与化学合成的表面活性剂相比，生物表面活性剂有许多明显的优势：(1)低临界胶束浓度和高表界面活性；(2)对离子强度的稳定性；(3)较高的生物降解性和低毒性；(4)逐步吸附和持久的活性；(5)优良的破乳性能。

目前，石油污染是世界各国面临的一个突出的环境难题，各国都在研究如何运用生物修复技术进行石油污染土壤的修复，而生物表面活性剂的应用是生物修复的一个关键因素。除此之外，生物表面活性剂，例如鼠李糖脂在重金属污染治理、生物农药与生物肥料、治疗皮肤瘢痕、食品防腐剂和能源应用等领域都有较好的应用前景。

如公开号为CN102373258A的专利文献公开一种脂肽生物表面活性剂的工业化制备方法。该制备方法大致步骤为，将斜面固体枯草芽孢杆菌ACCC01430菌种接入摇瓶培养，温度为35±2℃、120rpm震荡培养12～16小时，得到摇瓶菌种；将制得的摇瓶菌种转接入装有培养基的一级发酵罐中，制得一级发酵菌种；依次转接入三级发酵罐中培养24～26小时，即制得脂肽生物表面活性剂。其脂肽含量达到7～10g/L，并取得了工业化生产实验的成功，发酵周期缩短到48小时，大大降低了生产成本。并首次将其应用现场，注入地下油层，使难以注水的区块水顺利注入，并且使原油采收率提高了5～12％。

又如公开号为CN104830708A的专利文献公开一株原油降解菌株及其应用。直接从原油中筛选得到一株原油降解菌株CGMCC 10287，具有分泌鼠李糖脂和降解原油的能力，并且少量甘油的添加能大幅促进原油的降解。利用30g/L的甘油或菜籽油分别可以获得11.5g/L和18.4g/L鼠李糖脂，菌株在1g/L原油的培养基中培养10d，原油的降解率为35.6％，在原油培养基中添加0.5g/L甘油，将原油降解率提高到了72.5％，弥补了目前物理方法处理石油的不彻底性和化学法处理石油的污染性的缺陷。

再如公开号为CN108823250A的发明专利公开一种提高生物表面活性剂产率的工业发酵生产工艺。该工艺包括：在生物表面活性剂生产菌培养过程中采用溢流发酵与pH阶段性调控相结合。与现有技术相比，其基于生产菌种的生理生长特性，通过溢流分离生物表面活性剂，消除了产物对代谢的抑制；通过pH阶段性控制，优化了细菌生长和代谢环境条件，由此提高生产效率和生物表面活性剂产量。

目前合成生物表面活性剂的成本依然比化学表面活性剂的成本高，并且铜绿假单胞菌生物危害程度较高，也是制约其生产的一大难题。因此有效地降低生产成本，采用低成本原料，开发适宜地发酵方法依然是该行业亟须解决的问题。

发明内容

本发明的目的是一种制备生物表面活性剂的方法，以提高生物表面活性剂的产量。

为了实现上述目的，本发明提供一种制备生物表面活性剂的方法，该方法包括以下步骤：