用生物表面活性剂清洁清洁剂

当你洗你的手，或者你的衣服，或你的厨房地板上，你几乎总是会使用排在颜色鲜艳的盒子的商业产品。

这个盒子可能会答应你，在它的物质会做所有的工作适合你，也可以由细菌感染保护你几乎必死无疑。该产品有可能将是或者是肥皂，传统上从动物脂肪和碱液，或合成洗涤剂制备。

最重要的在这些清洁剂成分是所谓的表面活性剂。表面活性剂是降低液体的表面张力，两种液体或液体和固体之间的界面张力之间的界面张力的化合物。由于这个特点，他们在离它不希望解放污垢非常好。

在后者的情况下，说你的脏地板，这些化学物质会在液体它们悬浮在溶剂中（例如水）和任何固体（如灰尘）的之间的边界定位自己。

其分子中具有疏水性尾部和亲水头部，和其中存在它们的有用性：将避免水尾部会附着污垢，和喜水元首将定向朝向所述水，从而解除污物进入悬浮液，其中可以运走。

当这种“两亲性”分子绕成一个球体时，它被称为胶束。当糖脂或磷脂定向进入所谓的双分子层形成膜时，整个生物体都表现出同样的行为。

事实上，它已被认为是这个自组织行为曾在地球上非常复杂的开始生活中发挥了关键作用。

这些分子的基本构建块是脂质，包括宽范围的脂肪，蜡，甾醇，脂溶性维生素和其它化合物。糖脂是结合到糖脂肪分子。在你的身体，他们是作为能源重要。此外，它们在细胞膜上，在那里它们是化学识别，膜稳定性和细胞形成组织的接合所必需的外部存在。

这些积木由表面活性剂不清洗只是有用的。该机制允许更容易传播，在表面涂料的应用，对农作物肥料，润滑剂对机械零件和药品进入我们的身体。

在2008年，全球生产1300万吨表面活性剂，引发一个数十亿美元的市场。

回归本源

只是在过去的40年来人工合成化学物质已经取代了肥皂的天然成分。今天，大多数表面活性剂选自非再生石油资源制成。

美国每年生产数十亿磅的塑料，大部分用于洗涤剂的清洁。许多细菌在处理后不易分解——有些细菌可存活70至100年——人们对其长期毒性产生了担忧。

这是无法想象的是，现代世界将回到渲染动物脂肪为这些产品很多，但也许会重新使用更多的天然成分。

亚利桑那大学(UA)的一个由Jeanne Pemberton领导的研究小组正在对此进行调查。他们正在研究糖基脂的使用，或称糖基脂肪，作为一种绿色替代品，以取代目前排列在我们杂货店货架上、填满我们工业仓库的原料。

重要的是，他们正在研究一种在普通细菌中发现的生物表面活性剂的合成过程，这种合成过程可以扩大到大规模生产的要求，并允许对配方进行调整，以适应特定的应用。

UA的团队是跨学科的，依靠分析化学家彭伯顿和她的同事——环境微生物学家和毒理学家——的专业知识，系统地设计、合成和表征一系列新的糖脂表面活性剂。

研究小组首先回顾了一系列广泛的糖脂化合物的结构，选择了在溶液或表面具有最佳表面活性剂性能的候选分子。使用单变量绿色指标设计合成配方，然后评估测试配方的生物降解性和毒性。

最终候选人进一步筛选在体外模型的眼睛刺激。其目的是发现新的结构-功能关系，并推动分子设计向前发展。

应对NSF的科学国家计划他说，使用生物表面活性剂的最大障碍是难以大量生产。

因此，UA集团正在研究如何扩大这种生产，以满足工业需求。扩大生产的两种基本方法是要么在发酵罐中加热细菌和原料，要么合成分子。UA团队选择了后者。

他们也在研究如何定制这些表面活性剂。

彭伯顿说:“这非常令人兴奋，因为它为你提供了一个机会，可以根据你的需要调整分子特性。”“你可以通过控制分子结构来控制属性。”

迎合“药妆品”

环境微生物学家Raina Maier看到了广阔的发展前景，不仅仅是更多的生物表面活性剂，而是更多种类的分子。

“我们只是......撇去与我们目前所研究的生物表面活性剂的表面，”她对近期国家科学节目中说。

她推测，这些分子的第一公共用途将是利基市场，如化妆品或医疗清洁工。

事实上，化妆品和个人护理市场是迈尔和彭伯顿与Chett Boxley，谁担任CEO形成了公司的重点。Glycosurf有限责任公司成立于2013年，在亚利桑那大学从技术启动亚利桑那州接受开发资金后。

它向那些在研发“药妆”产品(如保湿霜、抗氧化剂、美白霜、抗衰老霜和防晒霜)的项目中有更环保标准的公司提供多批鼠甘菊脂作为研究原料。

鼠李糖脂是结合到天然存在的脱氧糖分子，鼠李糖脂质。甲脱氧糖是一个有其羟基用氢气置换。在自然界中，它是由一个共同的细菌产生，铜绿假单胞菌这种植物包括鼠李属植物(鼠李属植物)，鼠李属植物因此得名。

鼠李糖脂不仅用于化妆品和清洁剂，还用于重金属和废油的生物修复铜绿假单胞菌。它们是在工业过程中常用的和在发酵过程中使用的细菌典型地产生的。

它们通常是用大豆油、皂液、废大豆油或鸡脂肪作为碳源生产的，但也可以用各种农业废料生产。

在Glycosurf他们使用产生的专有的合成过程，该公司声称随后优点，诸如质量控制（95％的纯的产物），并降低制造用于客户公司的成本，因为发酵更常见的步骤被消除。

它使用鼠李糖作为碱，然后通过附加选择脂质定制分子。鼠李糖在食品调味工业中使用，尤其是作为原料合成草莓味。来源包括中国苦参树的干燥芽的处理，并且一个典型的批量成本小于千升是在1每升范围的$。

GlycoSurf已上报绿色化学的博客预计到2018年，全球表面活性剂市场的收入将超过410亿美元，每年增长4.5%。

随着消费者，特别是利基市场的消费者，越来越关注吸收到他们体内的物质和更广泛的环境，预计生物表面活性剂将在这一增长中占据越来越大的份额。

眼看使用糖如清洗，润滑和材料施加的更广阔的世界表面活性剂将是非常甜。