[发明专利]一种鼠李糖脂的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物表面活性剂技术领域，尤其涉及一种鼠李糖脂的制备方法以及其作为生物农药、助剂、杀虫剂、含油污泥脱水剂的应用。

背景技术

生物表面活性剂是一类由微生物、动物或植物产生在性能上与化学合成的表面活性剂非常相似，即分子由极性亲水基团和非极性亲油基团两部分组成，可以在相界面上形成分子层，降低界面能量的物质，具有好的表面活性作用，如乳化、分散、润湿和渗透等功能。与化学合成表面活性剂相比，生物表面活性剂由于化学基团复杂且数目也多，使其表面活性更强，乳化能力也更强；本身无毒，使用量更少，易被微生物降解，具有很好的环境友好特性；还具有抗菌，抗病毒等药理作用，辅助和提高产品的总体质量。而目前普遍使用的化学表面活性剂因难被土壤微生物降解而破坏生态系统和污染地表地下水等，且本身(如Toximul系列)往往有毒。

鼠李糖脂作为一种生物表面活性剂，具有较强的表面和界面活性，低毒、可生物降解性，被广泛用于石油开采、环境保护、医药化工、食品以及农业上。这类生物表面活性剂基本是由碳水化合物和长链脂肪酸或羟基脂肪酸以共价键形式结合而成，以糖为亲水集团，以脂肪酸为憎水基团。其化学结构一般都是由极性基和非极性基构成。极性基易溶于水，具有亲水性质，非极性基易溶于水。其具体作用如下：(1)乳化：类似于双甘油月桂酸钠、蓖麻油聚氧乙基醚等表面活性剂，可促使不相溶的两相液体形成不透明或半透明乳浊液，当表面活性剂浓度大于临界胶束浓度(CMC)时，还能形成中间携带有机药物的胶束，增加有机物的表观溶解度。(2)分散：阻止分散体系中固体或液体粒子的聚并和保持其处于分散的稳定状态；(3)润湿：由于作物叶表覆盖有不同厚度的蜡质层，使其成为疏水低能的表面，不利于液体对其表面的润湿，进而影响养分的吸收；(4)跨膜渗透：由于具有表面活性和生物相容的双重作用，可以增加动植物细胞膜的能力。

虽然鼠李糖脂潜在的广泛用途，但其组成成分多样且随具体的培养条件变化，发酵过程中易产生泡沫，生产成本也高，目前实际进入工业化生产且产品质量稳定的报道较少。鼠李糖脂的发酵一般采用各类植物油或正己烷作为碳源，发酵周期较长，也因发酵原料成本较高，制约了鼠李糖脂的大规模工业化生产。利用各种废弃油脂发酵生产鼠李糖脂，不仅节约了生产成本，而且保护了环境，达到“以废治废”的目的。

真菌感染在农业生产中是最常见的病害之一。近年来，番茄晚疫病、辣椒疫霉病和葡萄霜霉病等真菌病虫害的发生流行面积和防治难度不断加大，对农业生产造成严重损失。目前，对感染农作物的植物病害真菌，常规的化学农药防治效果不好，且使用剂量逐年上升，常常造成农药残留超标，且具有严重的生物和环境毒性。因此开发具有高效、安全和环保型的表面活性剂类抑菌剂具有十分重要的意义。鼠李糖脂作为一种环境友好的生物表面活性剂，可在早期破坏真菌的游动孢子膜，有效阻断各种真菌病害的发展。

基于可持续性发展新型农业的目的，随着日益增加的对农业可持续性发展的重视，要求使用高效、低毒和环境友好的水剂型农药，和发展叶面施肥(即现代集约化农业中一项有效的营养调控技术)及开发安全且被小肠吸收利用的饲料。尤其是农药，占农药总量50％左右的乳油每年要消耗大约25万吨的工业级二甲苯等有机溶剂对多种组织器官产生强烈的毒性作用，破坏造血功能，给水体和大气带来严重污染，因此，农药剂型正朝着以水为介质的微乳剂、水乳剂和悬乳剂等剂型发展，力求发展高效、安全、经济和环境相容的新剂型，这将是21世纪农药剂型发展的主流。在这些新型农药、肥料及饲料新剂型中，共同存在的助剂是表面活性剂，其作用主要是分散、渗透、润湿和促吸收等。

蚜虫对于农作物危害很大，蟑螂也经常出没于家庭居室。常规的杀昆虫剂多数毒性较大，经常使用不利于人体健康和环境保护，鼠李糖脂作为一种生物杀虫剂，杀虫效果显著，国内外还未见将鼠李糖脂用作生物杀虫剂的相关报道。

另外，石化企业含油污泥中有机物复杂且成分各异，气味难闻，易污染环境，易和泥沙等多种杂质形成悬浮乳浊液，粘度很大，难以沉降，造成处理工作量极大。现有的废水和污泥处理方法无法有效处理含油污泥，使之环境造成严重污染。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种鼠李糖脂的制备方法及其应用。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种鼠李糖脂的制备方法，采用废弃油脂为碳源和发酵过程中采用乙醇进行消泡，步骤如下：