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槐糖脂的屬性：脂肪酸底物和混合比例的影響——摘要、介紹
來源：上海謂載 瀏覽 2504 次 發(fā)布時(shí)間:2021-11-17
摘要
以葡萄糖和棕櫚酸（SL-p）、硬脂酸（SL-s）、油酸（SL-o）或亞油酸（SL-l）為原料，采用補(bǔ)料分批發(fā)酵法合成了槐脂（SLs），并用常壓化學(xué)電離質(zhì)譜（APCI-MS）準(zhǔn)確測(cè)定了其結(jié)構(gòu)分布。 用張力法測(cè)定了表面活性劑的臨界膠束濃度（CMC）、最小表面張力（min.ST）和油水界面張力（IFT）。 除SL-l（其IFT為7 mN/m）外，當(dāng)IFT在3-5 mN/m范圍內(nèi)時(shí)，在較少考慮基質(zhì)的情況下獲得35-36 mN/m的最小STs。 最大的差異出現(xiàn)在CMC值上，其范圍從SL-s的35 ppm到SL-l的250 ppm。 通過以不同比例手動(dòng)混合這四種SLs，可以更好地控制CMC值，而不影響最小ST或IFT，這將證明隨著SLs新應(yīng)用的建立而有益。
介紹
生物表面活性劑是由生物來源產(chǎn)生的兩親性分子，傾向于聚集形成膠束或聚集在界面上，如空氣/水、油/水或水/固體，以降低系統(tǒng)的界面和/或表面張力。 由于其固有的生物降解性和廣泛的功能特性（包括乳化、相分配、潤濕、發(fā)泡和表面活性），其中許多材料作為目前使用的石化產(chǎn)品的添加劑或替代品，正引起工業(yè)界的興趣。 目前正在工業(yè)上考慮的一類生物表面活性劑是糖脂。 一種更常見的天然糖脂生物表面活性劑是槐脂（SLs），它是由許多酵母合成的，包括假絲酵母（研究最多的系統(tǒng)）、假絲酵母（Hommel和Huse 1993）、木蘭球孢菌（Gorin et al.1961）和博戈里紅酵母（Nun~ez et al.2004）。 槐脂由二糖（槐糖；2-O-b-D-吡喃葡萄糖基-b-D-吡喃葡萄糖）組成，通過槐糖的10-羥基和脂肪酸的x或x-1碳之間的糖苷鍵連接到羥基脂肪酰基部分（圖1）。
圖1（a）10400內(nèi)酯和（b）游離酸形式的17-L-[20-O-b-吡喃葡萄糖基-b-D-吡喃葡萄糖基）-氧]-9-十八烯酸60600二乙酸酯槐脂的結(jié)構(gòu)
通常，槐糖的60-和600-羥基被乙酰化，脂肪酸鏈長度在16到18個(gè)碳之間變化（一個(gè)例外是由R.bogoriensis合成的SLs，其中包括22和24個(gè)碳的脂肪酸側(cè)鏈；Nun?ez et al.2004）； 并且可能是飽和的或不飽和的。 此外，SLs的優(yōu)選結(jié)構(gòu)構(gòu)象為內(nèi)酯，其中脂肪酸的羧基在碳400處酯化為二糖環(huán)，盡管在某些情況下，SLs的脂肪酸可能保持游離酸、開鏈形式。
SLs對(duì)生產(chǎn)生物體的一個(gè)明顯好處是有助于獲得和利用親脂性底物（Ito和Inoue 1982）。 然而，其巨大的生產(chǎn)能力（據(jù)報(bào)道，當(dāng)使用乳清油和菜籽油作為基質(zhì)時(shí)，其產(chǎn)量高達(dá)422 g/l；Daniel等人，1998年）和兩親性也提高了人們對(duì)其在某些工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的認(rèn)識(shí)（Solaiman等人，2004年）。 乙酰化內(nèi)酯已被用作洗發(fā)水、沐浴液、洗滌劑（Hall等人，1995年；Inoue等人，1980年）和化妝品中的添加劑，并被證明具有抑菌活性（Mager等人，1987年），而酸性形式的SLs已被發(fā)現(xiàn)對(duì)皮膚治療具有治療活性（Maingault，1999年） 作為保濕劑（Abe等人，1981年）。 在一定程度上，結(jié)構(gòu)變化（以及物理性質(zhì)）可以通過改變脂質(zhì)碳源來實(shí)現(xiàn)，從而改變SL脂肪酸含量。
在本研究中，棉鈴蟲利用C16（棕櫚酸）和C18（硬脂酸、油酸和亞油酸）脂肪酸合成了SLs，精確測(cè)定了它們的含量分布，并且它們的表面活性特性與其分子含量相關(guān)。 此外，所得SL以不同比例混合在一起，提供了一種簡(jiǎn)單但有效的方法來微調(diào)SL性能，而無需進(jìn)行更昂貴的化學(xué)改性。