隨著化學表面活性劑環境問題的日益突出,生物表面活性劑的應用越來越被人們關注。20世紀80年代后期,利用生物工程技術研制生物表面活性劑已成為國際生物工程領域中的一個新興課題。在近20年的時間里,隨著現代生物技術的迅猛發展以及生物表面活性劑在石油開采、環保、制藥、食品加工等方面的應用,人們對在工業領域利用該技術產生了強烈興趣,全球環保意識的增強更加推動了生物表面活性劑取代化學表面活性劑這一趨勢。
生物表面活性劑有多種來源、多種化學結構和多種用途,現階段人們一般依據它們的化學結構來分類。其中糖脂類生物表面活性劑烷基糖苷是生物表面活性劑中最主要的一種,也是國內外研究最多的一種,主要包括鼠李糖脂、海藻糖脂、槐糖脂等。
酶法反應合成生物表面活性劑起步較晚,但進展較快。酶作為一種具有催化活性的特殊蛋白質,具有催化效率高、反應條件溫和、選擇性強等特點。通過酶催化可以完成各種各樣的有機反應,使得酶法合成生物表面活性劑具有很大的發展前景。
與化學法比較,酶法可在常溫和常壓下進行、使三廢減少或無三廢、產品具有明顯的綠色特點并且易于為與生命相關的行業所接受。與發酵法比較,酶法的生產條件相對粗放、反應具有專一性、可以獲得較高含量的目標產物、產物易回收,并且產品結構的修飾具有較大的靈活性。
酶法和發酵法最大的區別在于酶法是一種外源酶催化的有機合成發應,酶只用作傳統催化劑的生物替代品,將化學結構相關的前體一步轉化為目標產品;而發酵法是一種內源多酶聯合催化的多步過程,能夠將化學結構不相關的底物生物轉化為分子結構較為復雜的目標產物。
應用酶法合成的生物表面活性劑主要有以下幾種類型:單酰化甘油脂類、糖脂類、氨基酸類、磷脂類、糖苷類生物表面活性劑。但酶法合成生物表面活性劑大多為實驗室研究,少有工業生產的報道,主要是由于酶制劑昂貴的價格限制了其大規模的應用。