Микробные биосурфактанты: обзор современных экологических применений

Микробные биосурфактанты — поверхностно-активные соединения с низкой молекулярной массой, представляющие большой промышленный интерес благодаря своим химическим свойствам и стабильности в различных условиях окружающей среды. Химический состав биосурфактанта и затраты на его производство зависят от выбора микроорганизма-продуцента, типа субстрата и способа очистки. В последнее время биосурфактанты применяют для решения экологических проблем или содействия их решению; это основная область их использования. Наиболее часто цитируемые исследования посвящены биоремедиации загрязнённых почв, содержащих стойкие загрязнители, например углеводороды или тяжёлые металлы. В случае тяжёлых металлов биосурфактанты действуют как хелатирующие агенты благодаря способности связывать их. Однако обычно механизм их действия в окружающей среде основан на снижении поверхностного натяжения, что облегчает эмульгирование и растворение некоторых загрязнителей, а также способствует биостимуляции и/или биоаугментации. Несмотря на низкую токсичность биосурфактантов, при определённых дозах они могут оказывать и биоцидное действие — главным образом при концентрациях выше критической концентрации мицеллообразования. В последнее время производство биосурфактантов с использованием альтернативных субстратов, например различных видов органических отходов, и твёрдофазной ферментации расширило возможности их применения и повысило интерес к исследованиям в контексте циркулярной экономики. В этом обзоре обобщены и проанализированы последние публикации о применении биосурфактантов в охране окружающей среды как альтернативы обычным химическим поверхностно-активным веществам. Также представлены новые стратегии применения биосурфактантов в сельском хозяйстве и в качестве биоцидов.