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表面活性素的应用潜力

作者：上海一研生物科技有限公司 2018-10-15T09:29 (访问量:4513)

表面活性素（Surfactin）是芽胞杆菌属（Bacillus sp.）代谢产生的脂肽类生物表面活性剂，是由非核糖体肽合成酶（NRPS）催化而得的一种次级代谢产物。由于surfactin具有稳定性好、可被降解、表面活性好等理化性质以及抑菌、抗肿瘤等生物活性，在医药、农业、食品、化妆品、石油开采等方面都具有很大的应用潜力。但是，天然菌株产率低、生产成本高等特点限制了surfactin的规模化应用。本文对surfactin的合成机理进行了简要阐述，并针对目前提升surfactin产量和改变结构组分的4种定向改造策略（启动子工程、强化外排分泌、改造NRPS结构域和脂肪酸链合成酶系）进行了综述，最后对surfactin的研究方向进行了展望。

Surfactin由日本学者Arima在枯草杆菌Bacillus subtilis IFO3039发酵液中首次发现，是迄今已报道的表面活性最好的生物表面活性剂之一；在0.005%浓度下，能将纯水的表面张力从72 mN/m降到27.9 mN/m。相比于化学类表面活性剂，surfactin具有低毒、易生物降解、较高的环境适应性和较高的表面活性等优点，在农业、医药和日化等领域具有非常良好的应用前景。在微生物采油和污染物治理等环境领域，生物表面活性剂surfactin有助于石油烃的乳化增溶，可以作为微生物降解原油的增效剂。然而，surfactin的发酵生产存在产量低和成本高等问题，阻碍了其产业化及大规模应用。目前，除了采用传统的诱变育种及发酵工艺优化等手段外，一些利用基因工程定向改造surfactin生产菌株的策略也应运而生。

脂肽(lipopeptides)是由微生物产生的一类生物表面活性剂(biosurfactant)，由亲水的肽链和亲油的脂肪烃链两部分组成，按其结构特征大致可分为环状脂肽(cyclic lipopeptides，CLPs)与线性脂肽两类。表面活性素(surfactins)是芽胞杆菌合成的环脂肽类主要家族之一，其余还包括伊枯草菌素(iturins)家族、丰原素(fengycins，芬介素)家族等。

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