生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)表面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑是(shi)指由(you)細(xi)菌、酵母、真(zhen)菌等微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)和其(qi)它生(sheng)命體系產(chan)(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)表面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)物(wu)(wu)(wu)(wu)質。微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)以各種化(hua)學物(wu)(wu)(wu)(wu)質為食，副產(chan)(chan)(chan)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)表面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑，因此生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)表面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑是(shi)微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)代(dai)(dai)謝(xie)產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)(wu)。如(ru)(ru)果使(shi)這一(yi)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)合(he)成過程在(zai)體外進(jin)行，例(li)如(ru)(ru)通過在(zai)含有營養(yang)物(wu)(wu)(wu)(wu)質的(de)(de)培(pei)養(yang)液中發酵，就能以工(gong)業(ye)級的(de)(de)規模生(sheng)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)表面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑。近年(nian)來采用休止細(xi)胞、固相細(xi)胞和代(dai)(dai)謝(xie)調節等手段，可使(shi)代(dai)(dai)謝(xie)產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)產(chan)(chan)(chan)率大(da)(da)大(da)(da)提高，從而使(shi)工(gong)藝簡化(hua)，成本降低，相關產(chan)(chan)(chan)品可與一(yi)些化(hua)學法生(sheng)產(chan)(chan)(chan)的(de)(de)表面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑相競爭，還可以合(he)成難以用化(hua)學方法合(he)成的(de)(de)產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)(wu)，以及引進(jin)新的(de)(de)化(hua)學基(ji)團等。

生物(wu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)劑是(shi)一種可降解的(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)劑。生物(wu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)劑不僅具(ju)有(you)(you)增(zeng)(zeng)溶、乳化、潤濕、發(fa)泡、分(fen)散、降低表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)等表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)劑所共有(you)(you)的(de)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，與其他通過化學合成或石(shi)(shi)油(you)(you)煉制(zhi)法生產(chan)的(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)劑相(xiang)比，還(huan)具(ju)有(you)(you)無毒、可生物(wu)降解、生態安全(quan)以及(ji)高表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)等優點，在石(shi)(shi)油(you)(you)領域具(ju)有(you)(you)廣闊(kuo)的(de)應用前景。生物(wu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)劑作(zuo)為(wei)生物(wu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)劑毒性(xing)(xing)(xing)(xing)低，與人體和環境(jing)相(xiang)容性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，具(ju)有(you)(you)良好(hao)的(de)乳化、分(fen)散、增(zeng)(zeng)溶等特性(xing)(xing)(xing)(xing)，在石(shi)(shi)油(you)(you)鉆采等領域具(ju)有(you)(you)研究和開(kai)發(fa)價值，已應用于石(shi)(shi)油(you)(you)工業。

生(sheng)物(wu)(wu)表(biao)面活(huo)(huo)(huo)性(xing)劑(ji)易于(yu)被生(sheng)物(wu)(wu)完(wan)全降解，無毒(du)性(xing)，在(zai)生(sheng)態(tai)學上是安全的(de)。因此生(sheng)物(wu)(wu)表(biao)面活(huo)(huo)(huo)性(xing)劑(ji)較合成(cheng)表(biao)面活(huo)(huo)(huo)性(xing)劑(ji)更易被接受，在(zai)許多行業(ye)(ye)領域(yu)具(ju)有很(hen)大吸引力，例如在(zai)農業(ye)(ye)、建(jian)筑業(ye)(ye)、食品(pin)與飲料、工(gong)(gong)業(ye)(ye)清洗、皮革工(gong)(gong)業(ye)(ye)、乳液聚合、造(zao)紙與金(jin)屬(shu)業(ye)(ye)、紡織(zhi)品(pin)加工(gong)(gong)、化(hua)妝品(pin)配(pei)方、制(zhi)藥石油和石油化(hua)工(gong)(gong)以(yi)及三次采油(EOR)等行業(ye)(ye)。不(bu)僅如此，近年來(lai)生(sheng)物(wu)(wu)表(biao)面活(huo)(huo)(huo)性(xing)劑(ji)又開辟了許多新的(de)應(ying)用領域(yu)，如用于(yu)生(sheng)物(wu)(wu)修復，作為抗菌劑(ji)和免(mian)疫調節劑(ji)，在(zai)基因治療中作為便(bian)利的(de)DNA釋放劑(ji)等。

生物表面活性劑不僅具有化(hua)學表面活性劑具有的各種表面性能，而(er)且還擁(yong)有下列優點：

1、適應范圍廣(guang)，幾(ji)乎可以用于各種(zhong)領(ling)域；

2、分(fen)子(zi)結構類型多(duo)樣，部分(fen)類型具有許多(duo)特殊(shu)的官能團，表面性能優(you)異；

3、生(sheng)物(wu)毒(du)性(xing)極低、對環境友好，100%可(ke)生(sheng)物(wu)降解；

4、適(shi)用于極端溫度、pH和鹽度。

 除此之外(wai)，能稱得上生物表(biao)面活性劑它必須具備以下(xia)條件(jian)：

1、生物來(lai)源(yuan)

生(sheng)物表面活(huo)性(xing)劑(ji)是指微生(sheng)物來(lai)源的表面活(huo)性(xing)劑(ji)，而(er)非用化學合成方法制得(de)的產(chan)品，其一般(ban)為某種功能微生(sheng)物的代謝產(chan)物，經(jing)提純而(er)得(de)。

2、原(yuan)料天然(ran)綠色

從工業化角度而言，生物表面活(huo)性(xing)劑一般采(cai)用糖或植(zhi)物油等植(zhi)物來(lai)源的(de)原(yuan)料作為主要碳(tan)源（少數使用醇類）。方便(bian)微生物利用，產率(lv)高，最主要是安全易得，成本相對較低。而科研(yan)方向有可(ke)能會采(cai)用礦物油來(lai)源的(de)長鏈(lian)烷烴等。

3、“綠(lv)色”工藝

生物表面活性劑(ji)(ji)的(de)生產(chan)工(gong)(gong)藝采(cai)用發(fa)酵+物理提取(qu)才是最(zui)“綠色(se)(se)”的(de)保(bao)證(zheng)，任(ren)何化學合成、或發(fa)酵后采(cai)用有機(ji)溶劑(ji)(ji)萃取(qu)的(de)工(gong)(gong)藝都不能稱為“綠色(se)(se)”工(gong)(gong)藝。

雖然生(sheng)物(wu)表面(mian)活性(xing)劑(ji)(ji)是“可生(sheng)物(wu)降解(jie)的表面(mian)活性(xing)劑(ji)(ji)”，但(dan)“可生(sheng)物(wu)降解(jie)表面(mian)活性(xing)劑(ji)(ji)”并(bing)非(fei)只有生(sheng)物(wu)表面(mian)活性(xing)劑(ji)(ji)，最典(dian)型的當屬烷基(ji)糖苷(gan)（APG）。很多APG生(sheng)產(chan)(chan)企業標(biao)稱(cheng)產(chan)(chan)品(pin)為生(sheng)物(wu)表面(mian)活性(xing)劑(ji)(ji)，而APG是完(wan)全(quan)的化(hua)學(xue)合成產(chan)(chan)品(pin)，只能稱(cheng)為可降解(jie)綠色合成表面(mian)活性(xing)劑(ji)(ji)。

 只有生物(wu)來源，采用天然原料，經“綠色”工藝生產的(de)產品才可(ke)保證(zheng)其低生物(wu)毒性及無化學殘留。

從分(fen)子結構(gou)看，生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)表(biao)面(mian)活性(xing)劑(ji)包(bao)括簡單脂(zhi)類(lei)(lei)、復雜脂(zhi)類(lei)(lei)或類(lei)(lei)脂(zhi)衍生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)等。與常規(gui)表(biao)面(mian)活性(xing)劑(ji)類(lei)(lei)似(si)，這些(xie)物(wu)(wu)質的(de)分(fen)子中包(bao)含非(fei)極性(xing)的(de)疏水(shui)(shui)基(ji)(ji)(ji)團和極性(xing)的(de)親水(shui)(shui)基(ji)(ji)(ji)團，其中非(fei)極性(xing)基(ji)(ji)(ji)團大多(duo)為脂(zhi)肪酸鏈或烴鏈，極性(xing)基(ji)(ji)(ji)團則多(duo)種(zhong)多(duo)樣，有脂(zhi)肪酸的(de)羥基(ji)(ji)(ji)，單或雙(shuang)磷酸酯基(ji)(ji)(ji)團，多(duo)羥基(ji)(ji)(ji)基(ji)(ji)(ji)團或糖、多(duo)糖，縮氨(an)(an)酸等。根(gen)據親水(shui)(shui)基(ji)(ji)(ji)的(de)類(lei)(lei)別，通常將生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)表(biao)面(mian)活性(xing)劑(ji)分(fen)為糖脂(zhi)系(xi)、酰基(ji)(ji)(ji)縮氨(an)(an)配系(xi)、磷脂(zhi)系(xi)、脂(zhi)肪酸系(xi)以(yi)及高分(fen)子系(xi)等幾大類(lei)(lei)。

糖脂(zhi)系生物表面活性劑

糖(tang)脂(zhi)系(xi)生物(wu)表(biao)面(mian)活性劑是生物(wu)表(biao)面(mian)活性劑中最主要的一種(zhong)，主要品種(zhong)糖(tang)脂(zhi)、海(hai)糖(tang)脂(zhi)、槐糖(tang)脂(zhi)等(deng)。

鼠李糖脂

鼠李(li)糖脂是由假單胞菌(jun)或伯克氏菌(jun)類產生的(de)(de)一(yi)(yi)種(zhong)生物代謝性質的(de)(de)生物表(biao)(biao)面(mian)活性劑(ji)(ji)。同時也是一(yi)(yi)種(zhong)研(yan)究時間最長、應(ying)用技術最為成熟的(de)(de)一(yi)(yi)種(zhong)生物表(biao)(biao)面(mian)活性劑(ji)(ji)。它在土壤、水體(ti)和植(zhi)物中都自然存在。它屬于(yu)一(yi)(yi)種(zhong)糖脂類的(de)(de)陰離子表(biao)(biao)面(mian)活性劑(ji)(ji)。

鼠李糖脂的(de)結構多達(da)幾十種(zhong)，一般(ban)在學術界(jie)經常看到雙鼠李糖脂和單鼠李糖脂的(de)表述。 

鼠(shu)李(li)(li)糖(tang)脂是由微生(sheng)物產(chan)生(sheng)的陰離子生(sheng)物表(biao)(biao)面活性(xing)(xing)劑(ji)，它(ta)(ta)們不僅(jin)溶(rong)于(yu)甲醇(chun)、氯仿和乙(yi)醚，在堿性(xing)(xing)水溶(rong)液中也表(biao)(biao)現出良(liang)好(hao)的溶(rong)解特性(xing)(xing)。它(ta)(ta)兼具良(liang)好(hao)的化學(xue)和生(sheng)物特性(xing)(xing)。具有油、水兩親性(xing)(xing)，可以降低水表(biao)(biao)面張力，可以作(zuo)為(wei)潤濕劑(ji)、乳化劑(ji)和發泡(pao)劑(ji)使用，鼠(shu)李(li)(li)糖(tang)脂生(sheng)物表(biao)(biao)面活性(xing)(xing)劑(ji)可以在溫(wen)度、pH值及(ji)鹽度處于(yu)極端狀況下使用，并(bing)且無毒(du)，可以生(sheng)物降解。

目前它(ta)比(bi)較(jiao)廣泛的應用于石(shi)油工業、綠色農業和生態環境方(fang)面，此外在食品行業、化(hua)妝(zhuang)品、醫療方(fang)面也有較(jiao)大的應用潛(qian)力。

食品領域的應用

目前鼠李糖脂在(zai)食品方面多用作增大(da)烘焙體積的膨(peng)大(da)劑和調味劑，其(qi)食用安(an)全(quan)性已通過(guo)了美(mei)國環保署(shu)（EPA）的食用安(an)全(quan)認證(zheng)。

日化領域的(de)應用

鼠李糖脂除了具備良(liang)好的(de)表(biao)面(mian)活(huo)性(xing)外，還具備良(liang)好的(de)細胞(bao)通透性(xing)，其來源于生物(wu)，具有良(liang)好的(de)無毒(du)害可(ke)降解(jie)特(te)性(xing)。這些特(te)點使其可(ke)廣泛應用于各種日化產品(pin)中。

日化工業使(shi)用大(da)量(liang)的表面活性劑(ji)，它(ta)們幾(ji)乎在每(mei)種(zhong)產品中都存在。

鼠李糖脂是天然(ran)的產物(wu)，在(zai)潤膚霜，洗發(fa)水(shui)，肥皂，和(he)大多數化妝(zhuang)品(pin)中，將取代石油來(lai)源的表(biao)面活性劑和(he)乳化劑，如SLS，SDS或NADS。

槐糖脂

槐糖(tang)脂(zhi)（sophorolipid）是由(you)假絲酵(jiao)(jiao)母(mu)菌以糖(tang)和(he)植物(wu)油等(deng)為碳源，經一定條(tiao)件的(de)(de)發酵(jiao)(jiao)工藝產(chan)生的(de)(de)微生物(wu)次級代(dai)謝產(chan)物(wu)。其具有(you)(you)常(chang)規表面(mian)活(huo)性劑所具有(you)(you)的(de)(de)增溶、乳化(hua)、潤濕、發泡、分散、降低(di)表面(mian)張力等(deng)通用性能(neng)，而且(qie)還(huan)具有(you)(you)無毒、100%可生物(wu)降解、耐(nai)(nai)溫、耐(nai)(nai)高(gao)鹽、適應(ying)pH范圍廣(guang)及對環境友(you)好等(deng)特性。槐糖(tang)脂(zhi)與常(chang)見的(de)(de)鼠李糖(tang)脂(zhi)比，性能(neng)相近(jin)，分子(zi)量較大，屬(shu)一種低(di)泡型(xing)表面(mian)活(huo)性劑，相比更適用于工業和(he)民用清(qing)洗、化(hua)妝品(pin)等(deng)領域。

槐(huai)糖脂(zhi)應(ying)該(gai)是已(yi)知(zhi)工(gong)(gong)業(ye)化(hua)最早的(de)(de)(de)生物表面活性劑，已(yi)經有(you)(you)工(gong)(gong)業(ye)化(hua)生產的(de)(de)(de)包括中國、韓國、日(ri)本(ben)、比(bi)(bi)利時(shi)、德(de)國、美國、法(fa)國的(de)(de)(de)有(you)(you)關企業(ye)。但大部分企業(ye)并沒有(you)(you)將槐(huai)糖脂(zhi)作為商品(pin)直(zhi)接出(chu)售，而是開發成了(le)終端應(ying)用品(pin)。比(bi)(bi)如日(ri)本(ben)、德(de)國、法(fa)國、比(bi)(bi)利時(shi)的(de)(de)(de)某些企業(ye)將產品(pin)直(zhi)接作為一(yi)種(zhong)保密成份，生產出(chu)化(hua)妝品(pin)、民(min)用洗護用品(pin)等大量出(chu)售，這其中就有(you)(you)幾家是國際(ji)知(zhi)名品(pin)牌(pai)。有(you)(you)直(zhi)接商品(pin)銷售的(de)(de)(de)只有(you)(you)中國和(he)日(ri)本(ben)各一(yi)家企業(ye)，比(bi)(bi)較常見(jian)的(de)(de)(de)產品(pin)規格為50%含量的(de)(de)(de)產品(pin)。

槐(huai)糖脂產(chan)品工(gong)(gong)業化(hua)主(zhu)要采用發(fa)酵工(gong)(gong)藝和物理提純技術，產(chan)品純凈度(du)及濃度(du)是現有工(gong)(gong)業批量產(chan)品中最高(gao)的。這主(zhu)要是因為其發(fa)酵得率較高(gao)，提取容(rong)易(yi)。科研最高(gao)報道的發(fa)酵水平有400g/L，但工(gong)(gong)業化(hua)只能達(da)到150-250g/L。

雖然這種生(sheng)物表面(mian)活性劑(ji)的(de)工(gong)業化起(qi)步較(jiao)早，但(dan)由于被幾家大(da)型國際(ji)企(qi)業保密使用，并未得以大(da)面(mian)積應用于相關(guan)行業領域中。不過隨(sui)著生(sheng)產(chan)企(qi)業的(de)不斷增(zeng)加(jia)及市場對環保產(chan)品(pin)的(de)急迫(po)需求(qiu)，槐糖脂將很快得到廣范應用。