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      洗滌劑產(chǎn)業(yè)的生物之道

      作者:Admin 日期:2018-02-04 點(diǎn)擊:5898
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          洗滌劑酶提供了一種廣譜績(jì)優(yōu)性能。在傳統的功能性觀(guān)點(diǎn)來(lái)看,酶被視為一種特定的“作用”成分,但如今,一系列的酶(纖維素酶、脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶,等)被認為是“基本”的成分。由于能源價(jià)格上漲,對低溫條件下洗滌劑的有效性帶來(lái)了需求。對不同數量的表面活性劑與酶的混合物的洗滌性能與洗滌溫度的實(shí)驗評估顯示,減少表面活性劑可達到最佳性能。

          對成本中立配方的研究表明,使用酶替代傳統組分,在20℃時(shí)可達到與對照配方40℃時(shí)的同樣的洗滌性能。通過(guò)將洗滌溫度從40℃降低到20℃,一個(gè)家庭能夠在每次洗滌過(guò)程中節省約30%電力。如果全歐洲都做這樣的調整,則可以節省大約40億千瓦小時(shí)(相當于2座發(fā)電廠(chǎng)的等效容量)。新的酶產(chǎn)品開(kāi)發(fā)將繼續,而實(shí)驗設計將是成功的關(guān)鍵。優(yōu)化表達技術(shù)、對結構-功能間關(guān)系的更好理解,以及高通量篩選系統,這些將加速新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。例如,為提高果膠裂解酶的貯存穩定性,開(kāi)發(fā)了酶突變體庫;而高通量篩選表明,單個(gè)氨基酸取代就使穩定性提高了2至3倍:多個(gè)氨基酸取代將帶來(lái)上百倍的改善。

          為了將石油基原材料價(jià)格上漲的影響減少到最低限度,符合環(huán)境可持續發(fā)展與能源節約的趨勢,洗滌用品的天然的可替代原料正在探索中。棕櫚油硬脂有可能成為表面活性劑中磺酸鹽與甲酯磺酸鹽的替代品。除熱帶油性作物外,其它C12~C14的資源也具備可能性。海藻因其高油脂含量,是一種潛在的油源。萼距花,一種美洲本土植物,也是另一種可能的替代品;一些品種能制備出中鏈甘油三酸酯。但萼距花要成為具有競爭性的原料,還需要更多努力。其種子遺傳學(xué)必須弄清楚,產(chǎn)量與油提取工藝必須優(yōu)化。生物表面活性劑也可能從微生物發(fā)酵中獲取。

          有很多種潛在的生物表面活性劑,它們與人工合成表面活性劑具有相似的特性,其功能可能也因此相同。限制生物表面活性劑被接納的因素是成本問(wèn)題。甘油是洗滌產(chǎn)品的另一種重要成分,也是生物柴油生產(chǎn)的一種副產(chǎn)品。隨著(zhù)生物柴油市場(chǎng)的增長(cháng),將可以獲得更多的甘油。甘油能夠被轉化為其它產(chǎn)品,例如丙烯酸與丙二醇。然而,從生物柴油中獲取甘油存在成本問(wèn)題:要確保持續的低成本供給是困難的,并且一旦去掉補貼,市場(chǎng)可能會(huì )瓦解。第三類(lèi)受關(guān)注的洗滌用品化合物是生物聚合物,包括聚氨基酸、淀粉,多糖等。

          基于表面活性劑的清潔劑產(chǎn)品傳統上通過(guò)化學(xué)改性提高性能。一種新的改良策略是添加無(wú)毒的一類(lèi)微生物。商用廚房地板上的漿液與小孔是很難清潔的,并且存在有害細菌種群。Novozymes公司結合化學(xué)、微生物、酶技術(shù),采用一種“三層通道”方法開(kāi)發(fā)其N(xiāo)ovo深層清潔系列產(chǎn)品。表面活性劑組分去除表面污物,細菌組分分解(地板)小孔與裂縫中的殘留污物。BioS3112有機物能夠降解長(cháng)鏈揮發(fā)性脂肪酸,這能去除異味。添加的細菌可替換掉已存在的細菌種群。第三種組分(酶)則意在加快初始的清潔效果并提高微生物活動(dòng)的有效性。

          多功能酶,例如具有?;D移酶(AcT)活性的SGNH水解酶,可用于取代洗滌劑化學(xué)品。對SGNH水解酶酶系的研究導致了對AcT酶和甘氨酸C-乙?;D移酶的選擇。AcT酶是一種具有?;D移酶與過(guò)氧化氫酶活性的芳基酯酶,而甘氨酸C-乙?;D移酶具有?;D移酶活性。這些酶在較大的溫度與酸堿度范圍內都保持活性,無(wú)需輔助因子,保存期長(cháng),并可在合算的成本效價(jià)條件下成功制備。?;D移酶能夠基于過(guò)氧化氫起到原位漂白作用,基于酒精起到表面活性劑作用,以及基于萜烯與苯甲醇起到芳香作用。

          芳香產(chǎn)品特別有用,這是因為脂肪酶存在一個(gè)缺陷:伴隨游離脂肪酸的釋放,將會(huì )產(chǎn)生異味。有了?;D移酶,就有可能產(chǎn)生一種芳香酯,它與織物上殘留污物保持結合。對具有AcT酶活性的酶的獨特結構特征的鑒別,激活了具有AcT酶活性的脂肪酶工程,從而將滿(mǎn)足洗滌產(chǎn)業(yè)的需求。

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