二甲基硅氧烷混合环体（DMC）是一种重要的有机硅中间体，广泛应用于各种工业领域。以下是它的一些主要用途：

生产硅橡胶、硅油和其他聚硅氧烷产品

二甲基硅氧烷混合环体（DMC）是生产硅橡胶和硅油的主要原料。通过进一步加工，可以得到具有耐高低温、绝缘性能好的产品。这些产品在工业、医疗卫生、建筑等领域有着广泛的应用。

作为消泡剂

二甲基硅氧烷混合环体（DMC）因其表面张力低、化学稳定性好、无毒等特点，被广泛用作消泡剂。它在石油、化工、医疗、制药、食品加工、纺织、印染、造纸等行业都有应用，只需加入少量即可取得良好的消泡效果。

作为脱模剂

二甲基硅氧烷混合环体（DMC）由于其对橡胶、塑料、金属等材料的不粘性，常被用作各种橡胶和塑料产品成型和精密铸造的脱模剂。这不仅使得脱模变得容易，还能确保制品表面光滑清晰。

作为绝缘、防尘、防霉涂层

在玻璃、陶瓷表面浸涂一层二甲基硅氧烷混合环体（DMC），经热处理后，可以形成半永久性的防水、防霉、绝缘膜。此外，它还可以用于处理绝缘器件，提高器件的绝缘性能，或是用于处理光学仪器，防止透镜等部件发霉。

作为润滑剂

二甲基硅氧烷混合环体（DMC）适用于橡胶、塑料轴输送轴承和齿轮的润滑剂。它也可以用作高温下钢与钢之间滚动摩擦的润滑剂，或钢与其他金属之间摩擦的润滑剂。

作为添加剂

二甲基硅氧烷混合环体（DMC）可以作为油漆的光亮剂、增加油漆的光泽度和防水效果。同时，它还可以提高油墨的印刷质量和光油的光亮度2。

综上所述，二甲基硅氧烷混合环体（DMC）作为一种多功能的有机硅中间体，在多个行业中都有着广泛的应用。从生产硅橡胶和硅油到作为消泡剂、脱模剂、绝缘涂层、润滑剂和添加剂，它的用途多样且重要。本研究提出了一个简单易行且可大规模应用的制备超疏水涂层的方法：首先，利用MCM-41内部多孔结构、极大的比表面积（>900 m2/g）及强吸附性等特点，采用真空负压法将低表面能的PDMS载入MCM-41中，制得疏水改性的MCM-41（MCM-41/PDMS）；随后，使用共混法将MCM-41/PDMS、环氧树脂、固化剂和稀释剂进行混合制得超疏水涂料；最后，采用简单的喷涂法将涂料喷涂在基底表面形成环氧/聚二甲基硅氧烷/MCM-41超疏水涂层。此外，通过调整MCM-41/PDMS和环氧树脂的配比，得到了的疏水性和附着力的最佳平衡，并对该配方下的超疏水涂层进行机械耐久性测试如耐胶带剥离测试和耐磨性测试。

实验部分

由于超疏水涂层表现出优异的特点如防冰性、耐油水分离性、防雾性、自清洁性、防污性、减阻性等，从而受到了研究者们的广泛关注。制备超疏水涂层的方案主要有2种：（1）对疏水表面进行粗糙化处理；（2）引入低表面能材料对粗糙表面进行疏水改性。

采用方案（1）对疏水表面进行粗糙化处理的方法有：静电纺丝法、化学气相沉积法（CVD）、等离子刻蚀、溶胶-凝胶法、光刻法等。然而，以上方法存在如设备成本昂贵、工艺复杂、对操作技术要求较高等缺点。

为了克服上述问题，研究者们通常采用方案（2）即引入低表面能材料对粗糙表面进行疏水改性，通常采用化学改性如接枝的方法引入有机硅或有机氟官能团，使其与二氧化硅纳米颗粒（SiO2 NPs）通过化学键进行结合，得到具有疏水功能的SiO2 NPs，随后通过树脂基体、化学吸附或物理吸附使功能化的SiO2 NPs与基体牢牢结合形成超疏水涂层。Tian等通过引入1H，1H，2H，2H-全氟十二烷基三乙氧基硅烷（PFDTES）对SiO2 NPs进行改性，通过官能团接枝实现化学结合，但是此方法引入了氟化官能团，可能会对环境造成污染，且采用了较为复杂的化学接枝方法，制备工艺较为繁琐。Sun等采用两步法对SiO2 NPs进行疏水改性，首先用乙烯基三乙氧基硅烷（VTEOS）对SiO2 NPs进行改性，随后使硅烷改性的SiO2 NPs和苯乙烯（St）进行反应，使St上的一些疏水官能团接枝到SiO2 NPs颗粒上实现疏水改性。然而，此方法较为繁琐（需要两步改性），不适合批量生产及大规模应用。Seyfi等采用了简单的喷涂法制备了弹性聚氨酯（TPU）/改性的SiO2 NPs超疏水涂层，但是也引入了较为复杂的接枝方法，所制备的涂层力学性能较差且需要高温固化，对能源形成了浪费。Wang 等设计了一种改善超疏水涂层耐磨性的方案，通过引入硅氧烷单体将SiO2 NPs进行包覆，形成复杂网状颗粒结构实现对SiO2 NPs的疏水化改性，之后将其与聚甲基氢硅氧烷（PMHS）混合制备超疏水涂层，该涂层可以耐150周期的磨损试验和500次胶带剥离试验。然而此方法依然采用了接枝的方法对SiO2 NPs进行改性，且需要高温固化。通过上述研究可以看出，普通的SiO2（无孔SiO2）的改性方法仅限于化学接枝法。

基于无孔SiO2改性的局限性，本研究引入了介孔SiO2纳米颗粒（MCM-41）。MCM-41具有比表面积大（900 m2/g）、内部多孔结构（孔径2~20 nm）的特点，在催化剂载体、生命医学、载药等方面已得到应用，但在超疏水方面鲜有应用。

聚二甲基硅氧烷是一种高分子有机硅化合物，通常被称为有机硅。具有光学透明，且在一般情况下，被认为是惰性，无毒，不易燃.

聚二甲基硅氧烷是最广泛使用的硅为基础的有机聚合物材料，其运用在生物微机电中的微流道系统、填缝剂、润滑剂、隐形眼镜。

有机硅油;硬泡硅油;匀泡剂;聚硅氧烷;甲基硅油;二甲基硅油;二甲聚硅氧烷;二甲硅油

主要用途

常用作高级润滑油、防震油、绝缘油、消泡剂、脱模剂、擦光剂和真空扩散泵油等。

在各种硅油中，以甲基硅油应用得最广泛，是硅油中最重要的品种，其次是甲基苯基硅油。

此外，还有乙基硅油、甲基苯基硅油、含腈硅油等。各种官能性硅油及改性硅油主要用于特殊目的。

聚二甲基硅氧烷在生活中的应用

化妆品

聚二甲基硅氧烷润滑性能好，涂敷皮肤后能形成一层均匀的具有防水性的保护膜，但又没有任何粘性和油腻的感觉，光泽性好。

抗紫外线辐射的性能好：它在紫外线下不会氧化变质而引起对皮肤刺激作用。

抗静电性能好：试验表明，擦过含聚硅氧烷护肤霜的皮肤静电全部消除，并有明显的防尘效果。

透气性好：即使在皮肤上形成硅氧烷膜也不影响汗液排出。

它对香精香料具有缓释定香作用，因而保香期较长稳定性高，化学上惰性，对化妆品其他组成，特别是活性成分没有任何不良影响匹配性好。

无毒、无臭、无味，对皮肤不会引起刺激和过敏，安全性高，对某些皮肤病具有一定疗效，如发汗困难型湿疹神经性皮炎和职业性皮炎。

电器品

聚二甲基硅氧烷，可用于电器电子工业的电子插接件等。

皮革品

聚二甲基硅氧烷，可用于纤维、皮革：憎水剂、柔软剂、手感改进剂、染色工业的消泡剂、缝制线的润滑。该乳液可以应用于皮革的加脂，从而增强皮革的疏水性、柔软性以及舒适性。用它处理皮革表面，可以增强耐磨性、防水性以及脱模性。

光亮剂

聚二甲基硅氧烷，适合用作汽车、家具、鞋类、水泥制品等的光亮剂成份，包括汽车光亮剂、泡沫家具清洁剂、乙烯类车顶清洁剂、建筑材料光亮配方中，以最少的用量就能达到最佳的效果。

脱模剂

聚二甲基硅氧烷，可以用做橡胶或塑料制品（刹板、螺头、塞等）、EVA鞋材的脱模剂，直接或用低硬度水稀释10-200倍使用，产品高效、稳定、用途极为广泛。

润滑剂

聚二甲基硅氧烷，可用在挤出橡胶制品如输送带的润滑剂。可用作以下纺织过程的润滑剂：织纱、缝线的润滑、袜子及内衣的生产、缝线针的润滑、玻璃纤维滤网。

其他领域

聚二甲基硅氧烷是食品级消泡剂，可用于医药、食品的酿造、发酵时间的消泡。 由于它无毒，在人体内不会引起生理反应，故亦被用作医用消泡剂，用于急性肺水肿和肠胃胀气的治疗。药剂学专著上称为硅酮（Silicones，或称硅油）的物质是一类有机硅氧化聚合物的总称。二甲基硅油仅是其在药剂中常用的一种。此外还有乙基硅油、甲基苯基硅油、含腊硅油等等。在片剂抛光剂虫蜡中，常加人少量本品以增强片面的光亮程度及抗潮性。在软膏剂中，本品由于具有良好的润滑性，易于涂布，不沾污衣物，不妨碍皮肤的正常功能等，而为一种较理想的疏水性基质。常与油脂性基质合用制成防护性软膏，用于防止水溶性物质及酸、碱液等的刺激或腐蚀。

无机微量元素具有不稳定和易结合的特点，发生相互作用的可能性要比其他物质容易。这些作用发生在饲料之间，在消化道组织和细胞代谢过程中微量元素之间以及与常量元素之间在吸收排泄、转运代谢、功能发挥等过程中存在许多拮抗。这拮抗作用发生在消化道中的主要形式是：①元素间发生简单的化学反应。如日粮内镁过多，在消化道内可形成磷酸镁，从而阻碍磷的吸收。②被胶体颗粒吸附。如铁与锰有相同的电子轨道 、构型和配位数，可固定于非溶性的镁盐或铝盐表面，从而使铁与锰在消化道的吸收减少。③离子在肠壁上竞争载体。铜与锌都是在小肠吸收，它们在金属硫蛋白或肠粘膜中可互相竞争结合部位，从而导致互相吸收抑制。有机微量元素在动物机体内的吸收与无机盐不同，氨基酸及蛋白螯合物利用肽和氨基酸的吸收机制，以氨基酸或肽的形式被吸收。因此不存在相互拮抗的作用，从而用量更可控，更合理。 +

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避免与饲料中的抗营养因子拮抗

无机微量元素在动物肠道内能与纤维、植酸等结合在一起形成稳定的结构，如中性洗涤纤维（NDF）能与二价铁结合影响吸收；植酸能与二价的铜、铁、锌结合生成沉淀，从而降低吸收；而有机微量元素中的金属离子位于螯合物中心，与配体通过配位和共价键结合后，其分子内电荷趋于中性，形成稳定结构，不会被日粮中的抗营养因子结合而影响吸收。

抗氧化和提高免疫的能力更强

近年来大量的研究表明，有机微量元素在提高免疫功能，改善肠道健康和减少应激方面优于无机盐微量元素。能够增强机体的抗疼痛能力，最大限度的提高机体的免疫应答反应，促进细胞免疫和体液免疫，发挥抗应激和抗病的作用。

化学性质稳定

无机盐分子中，阴、阳离子通过静电形成不够稳定的离子键，所以极易与其他物质发生化学反应，化学结构极不稳定；而有机微量以微量元素离子为中心，将氨基酸中的氧和氮原子包裹在微量元素的外面，将微量元素封闭起来，这使得它具有比较稳定的化学性质，也使得分子内电荷趋于中性，在体内可以有效保护金属离子，从而使金属离子避免与胃肠道中的胃酸和日粮中的其他成分等物质发生不良反应。尤其氨基酸螯合物是通过配位共价键结合，其稳定性比通过离子键结合的络合物更高。

结束语

微量元素是奶牛不可或缺的营养物质，过量和不足都会对机体造成不良影响。相较于无机微量元素，有机微量元素对增加奶牛采食量，提高生长速度和繁殖力，改善产品品质和机体免疫力、抗氧化功能，降低应激等方面均有促进作用；其更好的安全性、稳定性可以有效避免微量元素对其他营养物质的破坏，减少微量元素的拮抗，提高微量元素的利用效率和养殖安全。

铜与免疫功能
铜在机体免疫过程中起重要作用。缺铜使淋巴组织器官中淋巴细胞数量减少。铜是构成血清免疫球蛋白的重要结构成分，缺铜会导致T淋巴细胞功能缺陷。铜还可激活天然杀伤细胞、巨噬细胞的活性及淋巴因子的功能，其作用主要为杀菌和溶菌，起到吞噬细胞和抗体防御能力的作用。缺铜会引起细胞免疫、体液免疫和非特异性免疫功能的下降。

锰与免疫功能
二价的锰可以刺激免疫器官产生免疫细胞，从而增强机体的细胞免疫功能。锰可以增加体内干扰素含量，使巨噬细胞的吞噬作用增强，缺锰会导致胸腺、脾脏等免疫器官重量的降低。锰不足或过量都会抑制抗体的产生。
硒与免疫功能
硒缺乏可降低奶牛血液和乳中的中性粒细胞对乳房炎病原体的杀伤能力，降低中性粒细胞中自由基的含量。降低巨噬细胞的吞噬作用及淋巴因子的功能。导致奶牛机体的免疫力下降，容易感染乳房炎。
锌、锰、铜的其他作用

锌具有调节食欲的功效，锰是合成胆固醇必须的，胆固醇是类固醇激素、雌激素、孕酮、睾丸激素合成的前体物质,所以缺锰导致奶牛发情周期紊乱，影响繁殖。铜和铁一样也是血红素合成元素之一，缺铜会导致缺铜性贫血。
有机微量的优势
生物利用效价高
有机微量元素与无机微量元素相比，有机微量元素的生物利用率较高。主要是因为一般的微量元素无机盐和有机盐被动物体摄入后，必须先要借助辅酶的作用，与氨基酸或者其他物质形成螯合物或络合物，才能够被机体吸收。吸收后的金属元素与蛋白质结合被运送到机体所需要的部位时才能发挥功效。蛋氨酸锌、蛋氨酸铜等氨基酸螯合物或络合物是动物体吸收和转运金属离子的主要形式，也是动物体内合成蛋白过程最主要的中间产物，采用该形式不仅吸收快，而且能够减少许多生化过程，节约能量的消耗，从而使其具有较高的生物学效价。另外，动物体内存在必需氨基酸库，配体为必需氨基酸的有机微量元素更容易以氨基酸或小肽的形式储藏在体内，防止被快速代谢，从而增加动物微量元素体贮备。因此，相较于无极微量元素，有机微量元素用量更少，安全性和效益更高。

微量元素是动物维持生命和生产必不可少的营养素，它的的特点之一是：使用剂量小而作用大。尽管微量元素在生物体中的含量不足0.01%，却参与机体几乎所有生理生化过程，与动物生长和健康密切相关。它们在动物体内参与酶、维生素和激素的形成和激活作用；也参与调节物质代谢，并决定着机体的生长发育和繁殖机能，以及动物的生产效率和产品质量。因此，微量元素的供给和吸收利用至关重要。

微量元素的作用

锌、铜、锰与奶牛肢蹄病

蹄病是奶牛养殖中三大疾病之一，每年会给奶牛养殖者带来巨大的损失。因此，通过饲养管理和奶牛营养管理来控制蹄病也是奶牛养殖的重点。

锌与肢蹄病

锌是动物体多种酶和蛋白质的组成成分，可参与多种代谢反应，是蹄角质角化过程中最为关键的矿物元素之一。锌参与激活的酶能够催化角质形成细胞分化。同时，角蛋白和角质素的合成也离不开锌，它能够增强蹄的硬度和完整性；锌参与胶原蛋白的形成，胶原蛋白直接参与原始软骨细胞的分裂，进而影响骨的钙化。骨中锌的含量影响骨的密度，锌含量越高，骨的密度越大，反之则骨的密度越低。当锌缺乏时，动物会发生皮肤角化不全，蹄坚硬性和完整性下降，蹄壳变形、开裂，骨骼发育异常等病理现象。

铜与肢蹄病

铜是多种酶的组成成分，铜可以激活细胞色素氧化酶、赖氨酰氧化酶、巯基氧化酶、硫醇氧化酶、氨基氧化酶等。铜缺乏会导致以上酶的数量不足，从而导致供给到角化细胞的能量不足；导致蹄角质细胞的完整性受影响；导致角化细胞基质的结构强度受影响；影响形成异锁连素和锁连素，从而不利于于形成结构完整的骨胶原和弹性正常的硬蛋白，因此在骨骼和角质形成过程中铜起着重要作用。奶牛缺铜容易导致蹄裂、腐蹄病、蹄底脓肿等蹄部疾病。

锰与肢蹄病

锰是很多酶的激活剂，奶牛缺锰会导致，导致促进软骨和骨骼基质中酸性粘多糖的合成酶不足，从而影响合成软骨和胶原质；奶牛缺锰会导致蛋白多糖分子的硫酸软骨素侧链合成受影响，而蛋白多糖是正常软骨和骨的重要组成成分。奶牛缺锰会导致为蹄角质细胞提供能量的碳水化合物合成不足，进而影响蹄角质细胞的角化。动物缺乏锰时，软骨的生长会受到损害，会导致骨骼发生畸形。骨骼中其他无机物的沉积也受锰的影响。因此，奶牛缺锰会引起四肢骨骼和关节变形而导致肢蹄病的发生。

锌、铜、锰、硒与氧化应激

氧化应激是指机体在遭受各种有害刺激时,体内高活性分子如活性氧自由基和活性氮自由基产生过多,氧化程度超出氧化物的清除,氧化系统和抗氧化系统失衡,从而导致组织损伤，是导致机体发病和衰老的重要因素。机体的抗氧化应激能力越强，则奶牛越不容易感染疾病。

锌与氧化应激

锌在生物体的抗氧化应激中起重要作用。锌可以阻止金属离子与过氧化氢和超氧化物反应生成羟自由基，锌是铜/锌-超氧化物歧化酶（Cu/Zn-SOD）的重要金属辅基之一，缺锌会显著降低 Cu/Zn-SOD活性。锌能够激活体内的谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px），减少体内自由基。锌缺乏会使生物体内具有活性的 GSH-Px 数量减少，导致脂质的过氧化增多，从而使 GSH-Px 消耗增多并且导致活性降低。锌还可以诱导肝脏合成金属硫蛋白（MT），从而抵制自由基的损害。

铜与氧化应激

适量的铜在生物体内具有抗氧化应激的作用。铜是铜蓝蛋白的必需成分，铜蓝蛋白具有抗自由基损伤的作用;铜是酶抗氧化系统中铜/锌-超氧化物歧化酶（Cu/Zn-SOD）的活性中心。铜缺乏会导致铜蓝蛋白的含量和 Cu/Zn-SOD 的活性显著降低，从而使机体的抗氧化能力降低。铜的缺乏能够导致生物体组织中铁的沉积，铁可以导致自由基的产生。

锰与氧化应激

锰是Mn-SOD的重要组成成分，Mn-SOD 主要存在于线粒体基质中，是生物体内的自由基清除剂，主要作用是避免自由基对线粒体膜的损伤。缺锰会降低 Mn-SOD 的活性，从而使机体的抗氧化能力降低。

硒与氧化应激

硒是谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的组成成分，谷胱甘肽过氧化物酶是细胞抗氧化系统的一个重要组成成分，能把过氧化脂类还原，保证生物膜的完整性。缺硒不仅会导致胎衣不下，还会损伤嗜中性粒细胞的杀菌能力，导致乳腺炎增多。

产品介绍

辛癸酸亚锡 T9001 为环保型锡催化剂，替换最常用的凝胶催化剂 T-9 用于聚氨酯的生产。不含有辛酸亚锡。

典型物理性质

颜色：浅黄色液体

粘度@25℃, mPas ：≤380

相对密度@25℃： 1.15~1.25

折光指数：1.487~1.497 (20 ℃ )

亚锡含量，%WT ：≥22

注意事项

辛癸酸亚锡替换 T-9 用量上增加 30%。使用时避免吸入蒸气和雾状液滴。避免溅入眼睛中，不要同皮

肤和衣服接触。不能长时间或多次接触皮肤。装产品的容器要保持密封。使用场所要通风良好。接触

皮肤后用水清洗干净。

包装

25KG

发酵产物的提取(也称下游处理)费用大约占总生产费用的60%,这是生物表面活性剂产品商业化的一个主要障碍。生物表面活性剂的最佳提取方法随发酵操作及其物理化学性质的不同而不同。其中溶剂萃取是最常用的提取方法,如Kuyukina等[7]利用甲基-叔丁基醚萃取红球菌生产的生物表面活性剂,可以获得较高产率10mg/L。超滤是用于提取生物表面活性剂的一种新方法。Lin等[8]用分子量截止值为30000Da的超滤膜从发酵液中提取枯草芽孢杆菌产生的脂肽类生物表面活性剂莎梵婷,收率达95%。Mattei等设计了一套连续提取生物表面活性剂的装置,应用切面流过滤法能连续提取产物,产率高达3g/L。能与连续发酵生产配套的产物提取方法有泡沫分离、离子交换树脂法等。Davis等[9]用泡沫分离法连续提取枯草芽孢杆菌产生的莎梵婷,收率达71.4%。鼠李糖脂的提取过程是先离心过滤除去细胞,再通过吸附色谱将鼠李糖脂浓缩在安珀莱特XAD-2树脂上,后用离子交换色谱法提纯,最后将液体蒸发和冷冻干燥可得纯度为90%的成品,收率达60%。

生物表面活性剂在环境工程中的应用 许多化学合成表面活性剂由于难降解、有毒及在生态系统中的积累等性质而破坏生态环境,相比之下,生物表面活性剂则由于易生物降解、对生态环境无毒等特性而更适合于环境工程中污染治理。如:在废水处理工艺中可作为浮选捕收剂与带电胶粒相吸以除去有毒金属离子,修复受有机物和重金属污染的场地等。

在废水处理工艺中的应用 用生物法处理废水时,重金属离子对活性污泥中的微生物菌群常会产生抑制或毒害作用,因此,在用生物法处理含重金属离子的废水时须进行预处理。当前,常用氢氧化物沉淀法除去废水中的重金属离子,但其沉淀效率受氢氧化物溶解度的限制,应用效果不甚理想;浮选法用于废水预处理时又常因所用浮选捕收剂在其后续处理过程中难降解(如化学合成表面活性剂十二烷基磺酸钠),易产生二次污染而受限制,因此,有必要开发易生物降解、对环境无毒害的替代品,而生物表面活性剂恰好具有这一优势。

但是,国内外对这一方面的应用研究很少,直到最近才有报道。Zouboulis等[10]研究了生物表面活性剂作为捕收剂除去广泛存在于工业废水中的两种有毒金属离子:Cr4+和Zn2+。结果表明,莎梵婷和地衣芽孢杆菌素在pH为4时均能很好地从废水中分离吸附了Cr4+的αFeO(OH)或Cr4+与FeCl3?6H2O形成的螯合物,极大地提高了Cr4+(50mg/L)的去除率,几乎可达100%;在pH为6时,莎梵婷对螯合物中的Zn2+(50mg/L)去除率高达96%,而在相同条件下,地衣芽孢杆菌素的处理效果不明显,去除率为50%左右。4.2在生物修复中的应用 在利用微生物催化降解有机污染物,从而修复被污染环境的过程中,由于所使用的生物表面活性剂可以直接使用发酵液,能节省表面活性剂的分离提取和产品纯化成本,因此,生物表面活性剂在现场生物修复有机污染场地的应用潜力很大。国外对生物修复的研究大约起始于20世纪80年代初期,至今已有大量成功的工程实例。如Harvey等[11]将铜绿假单胞菌生产的海藻糖脂,加入ExxonValdez号油轮在阿拉斯加威廉王子海湾造成的原油泄漏污染的海水中,大大提高了原油的降解速度。这也是目前为止规模最大的实际应用中最成功的现场生物修复。而在国内还未见有将生物表面活性剂成功用于环境污染物治理方面的报道。

生物表面活性剂是微生物在一定条件下培养时,在代谢过程中分泌的具有表面活性的代谢产物。与化学合成表面活性剂相比,生物表面活性剂具有许多独特的属性,如:结构的多样性、生物可降解性、广泛的生物活性及对环境的温和性等[1]。由于化学合成表面活性剂受原材料、价格和产品性能等因素的影响,且在生产和使用过程中常会严重污染环境及危害人类健康。 因此,随着人类环保和健康意识的增强,近二十多年来,对生物表面活性剂的研究日益增多,发展很快,国外已就多种生物表面活性剂及其生产工艺申请了专利[2],如乙酸钙不动杆菌生产的一种胞外生物乳化剂已经有了成品出售。国内对生物表面活性剂的研制和开发应用起步较晚,但近年来也给予了高度重视,其中研究最多的就是生物表面活性剂在提高石油采收率以及生物修复中的应用。

生物表面活性剂的种类及其生产菌

生物表面活性剂的种类 化学合成表面活性剂通常是根据它们的极性基团来分类,而生物表面活性剂则通过它们的生化性质和生产菌的不同来区分。一般可分为五种类型:糖脂、磷脂和脂肪酸、脂肽和脂蛋白、聚合物和特殊表面活性剂。

生物表面活性剂的生产菌 大多数生物表面活性剂是细菌、酵母菌和真菌的代谢产物。这些生产菌大多是从油类污染的湖泊、土壤或海洋中筛选得到的。如Banat等[3]从油泥污染的土壤中分离得到两株生物表面活性剂的菌株:芽孢杆菌AB-2和Y12-B。表1列出了一些主要的生物表面活性剂的种类及其生产菌。

生物表面活性剂的生产目前,可以通过两种途径生产生物表面活性剂:微生物发酵法和酶法。 采用发酵法生产时,生物表面活性剂的种类、产量主要取决于生产菌的种类、生长阶段,碳基质的性质,培养基中N、P和金属离子Mg2+、Fe2+的浓度以及培养条件(pH、温度、搅拌速度等)。如Davis等[5]在成批培养枯草芽孢杆菌时发现,在溶解氧耗尽和限氮条件下可得最大浓度(439.0mg/L)的莎梵婷。Kitamoto等[6]利用南极假丝酵母的休止细胞生产甘露糖赤藓糖醇脂,对培养条件进行优化后,最高产量可达140g/L。发酵法生产生物表面活性剂的优点在于生产费用低、种类多样和工艺简便等,便于大规模工业化生产,但产物的分离纯化成本较高。 与微生物发酵法相比,酶法合成的表面活性剂分子多是一些结构相对简单的分子,但同样具有优良的表面活性。其优点在于产物的提取费用低、次级结构改良方便、容易提纯以及固定化酶可重复使用等,且酶法合成的表面活性剂可用于生产高附加值产品,如药品组分。尽管现阶段酶制剂成本较高,但通过基因工程技术增强酶的稳定性与活性,有望降低其生产成本。

食品洗涤剂，也就是洗洁精，已经成了人们日常生活常用的日化产品之一，但总有传言说“洗洁精残留有毒，而罪魁祸首就是洗洁精里面含有的‘表面活性剂’”。要弄清这个问题之前，我们先要明白一个问题：

什么是表面活性剂？

表面活性剂是一大类化学物质的总称，结构上具有亲水亲油的基团，可以让水和油混合在一起。简单的说，水和油不相容，因为他们的化学结构互相排斥，就像两个敌方的士兵，见面就互相打架。而表面活性剂，分别具有亲水的化学机构和亲油的化学结构，可以让水和油混合，凑合在一起过日子。

表面活性剂常见吗？

表面活性剂十分常见，自然界及人工合成的物质中，可以用作“表面活性剂”的足有数万种。比如过去人们会用皂荚树（又叫皂角树）结的果实泡水洗衣服，就是利用了其中含有的表面活性剂皂角苷。还有这些年逐渐流行起来的手工皂，将油脂经过皂化后形成的硬脂酸盐，也是表面活性剂。

表面活性剂有能吃的吗？

还有许多吃的，比如豆浆、牛奶，正是因为有了磷脂等物质作为表面活性剂，其中许多营养物质才可以稳定而不沉淀。也有不少食品需要额外添加表面活性剂，例如蛋糕在制作过程中，额外添加一些表面活性剂，才能让起酥油等物质均匀地分散到蛋糕中去。甚至我们人体能够正常进行新陈代谢，都离不开表面活性剂的功劳。人体的胆汁就可将脂肪乳化成较小的脂肪微粒，经小肠吸收。

表面活性剂原理是什么？

所以，表面活性剂并不是十恶不赦的有害物质，大自然中有、我们的食物中有、我们的身体中也有。在家用的洗洁精中，表面活性剂是除了水之外，含量最大的成分，通常含量在15%以上，并且也是发挥除油功能的成分。因为它亲水又亲油，可以将油污从餐具上“拽”下来，并让污渍以微粒的形式溶入水中。

关于表面活性剂有哪些规定？

根据GB14930.1-2015《国家安全标准 洗涤剂》相关规定，食品用洗涤剂中的表面活性剂，都是无毒或者低毒的物质，不要说残留的那一点了，即便是直接喝上几口，其实都不会有严重危险。

这可不是我们随口乱说的，大多数用在洗洁精中的表面活性剂，LD50(半数致死量)都在1g/kg这个数量级，也就是对于一个60kg的成年人而言，差不多要喝完一整瓶洗洁精，才会有生命危险。当然，这不是说真的误食了就什么都不管，就医诊疗不可或缺，只不过离“中毒死亡”还有一段距离。