Current status in biotechnological production and applications of glycolipid biosurfactants

Paulino, Bruno Nicolau; Pessôa, Marina Gabriel; Mano, Mario Cezar Rodrigues; Molina, Gustavo; Neri-Numa, Iramaia Angélica; Pastore, Gláucia Maria

doi:10.1007/s00253-016-7980-z

Cited by 127 publications

(61 citation statements)

References 263 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Surfactants are amphipathic molecules with surface activities to reduce surface tensions. They are widely utilized as detergents, solubilizers or emulsifying agents in many industrial fields such as petroleum, food, pharmaceutical and agricultural industries [ 1 , 2 ]. The total worldwide production of surfactants is estimated to be over 15 million tons per year, and expected to increase to over 24 million tons annually by 2020 [ 3 ].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Microbial production of rhamnolipids: opportunities, challenges and strategies

2017

View full text Add to dashboard Cite

Rhamnolipids are a class of biosurfactants which contain rhamnose as the sugar moiety linked to β-hydroxylated fatty acid chains. Rhamnolipids can be widely applied in many industries including petroleum, food, agriculture and bioremediation etc. Pseudomonas aeruginosa is still the most competent producer of rhamnolipids, but its pathogenicity may cause safety and health concerns during large-scale production and applications. Therefore, extensive studies have been carried out to explore safe and economical methods to produce rhamnolipids. Various metabolic engineering efforts have also been applied to either P. aeruginosa for improving its rhamnolipid production and diminishing its pathogenicity, or to other non-pathogenic strains by introducing the key genes for safe production of rhamnolipids. The three key enzymes for rhamnolipid biosynthesis, RhlA, RhlB and RhlC, are found almost exclusively in Pseudomonas sp. and Burkholderia sp., but have been successfully expressed in several non-pathogenic host bacteria to produce rhamnolipids in large scales. The composition of mono- and di-rhamnolipids can also be modified through altering the expression levels of RhlB and RhlC. In addition, cell-free rhamnolipid synthesis by using the key enzymes and precursors from non-pathogenic sources is thought to not only eliminate pathogenic effects and simplify the downstream purification processes, but also to circumvent the complexity of quorum sensing system that regulates rhamnolipid biosynthesis. The pathogenicity of P. aeruginosa can also be reduced or eliminated through in vivo or in vitro enzymatic degradation of the toxins such as pyocyanin during rhamnolipid production. The rhamnolipid production cost can also be significantly reduced if rhamnolipid purification step can be bypassed, such as utilizing the fermentation broth or the rhamnolipid-producing strains directly in the industrial applications of rhamnolipids.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Microbial production of rhamnolipids: opportunities, challenges and strategies

2017

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Structurally, they are composed of a hydrophobic moiety that consists in a long-chain fatty acid (which can be aliphatic, hydroxylated, or unsaturated) in combination with a hydrophilic carbohydrate-based component (glucose, trehalose, mannose, galactose, sophorose, and rhamnose). 99 Rhamnolipids, sophorolipids, and MELs are among the bestknown glycolipids. Lipopetides are compounds formed by linear or cyclic peptides linked to a polypeptide tail.…”

Section: Microbial Biosurfactantsmentioning

confidence: 99%

Saponins and microbial biosurfactants: Potential raw materials for the formulation of cosmetics

Bezerra

Rufino

Luna

et al. 2018

Biotechnology Progress

View full text Add to dashboard Cite

The cosmetic industry is currently one of the fasting growing sections of the economy in many countries. The recent tendency toward the use of cosmetics of a natural origin has driven the industry to seek alternatives to synthetic components in the formulation of products. Biosurfactants are natural compounds that have considerable potential for application in the formulation of safe, effective cosmetics as a replacement for commonly used chemical tensioactive agents. The present review provides essential information on the physicochemical and biological properties of saponins and microbial biosurfactants employed in cosmetic products, with a focus on the use of these natural compounds in shampoos, addressing the current state of research and patents involving biosurfactants for this purpose. The challenges and prospects of this cosmetic application are also discussed. © 2018 American Institute of Chemical Engineers Biotechnol. Prog., 2018.

show abstract

“…Така ситуація зумовлена недостатньо високою ефективністю мікробних технологій одержання поверхнево-активних речовин, основними причинами якої є високі витрати на біосинтез і очищення цільового продукту, а також невисока концентрація синтезованих ПАР. Разом з тим вирішення таких проблем − це лише питання часу, про що засвідчують публікації останніх років щодо оптимізації процесів біосинтезу ПАР на дешевих субстратах з використанням як фізіологічних основ інтенсифікації технологій їх одержання, так і вдосконаленням штамів-продуцентів методами генетичної та метаболічної інженерії [2,3,8,48].…”

Section: таблиця 5 вплив пар Acinetobacter Calcoaceticus імв в-7241 нunclassified

Prospects of Using Microbial Surfactants in Plant Growing

Пирог¹,

Paliichuk²,

Iutynska³

et al. 2018

Mikrobiol. Z.

View full text Add to dashboard Cite

Поверхнево-активні речовини (ПАР) мікробного походження є препаратами мультифункціонального призначення, оскільки їм притаманний широкий спектр фізико-хімічних і біологічних властивостей (здатність до зниження поверхневого натягу і емульгування різних субстратів, антимікробна та антиадгезивна активність). Завдяки цьому мікробні ПАР є перспективними для застосування у різних галузях промисловості і сільському господарстві. В огляді наведено сучасні дані літератури щодо використанняя мікробних ПАР (ліпопептидів, рамно-та софороліпідів) для біоремедіації сільськогосподарських грунтів, виробництва пестицидів, контролю чисельності фітопатогенних мікроорганізмів, стимуляції росту рослин. Наведено дані власних досліджень антимікробної щодо фітопатогенних бактерій активності ПАР, синтезованих Аcinetobacter calcoaceticus ІМВ В-7241, Nocardia vaccinii IMB B-7405 та Rhodococcus erythropolis IMB Ac-5017, а також ролі цих ПАР у деструкції нафтових забруднень грунту, у тому числі й комплексних з важкими металами. Ключові слова: поверхнево-активні речовини мікробного походження, сільське господарство, деструкція ксенобіотиків, фітопатогени Синтетичні поверхнево-активні речовини (ПАР) широко використовуються в різних галузях промисловості, у зв'язку з чим попит на них постійно зростає. Разом з тим темпи розвитку біотехнології на сучасному етапі та підвищена увага до збереження довкілля зумовили великий інтерес дослідників до біодеградабельних і нетоксичних мікробних ПАР, які можуть стати альтернативою хімічним аналогам [1−3]. Мікробні ПАР завдяки унікальним фізико-хімічним і біологічним властивостям можуть використовуватися у різноманітних галузях промисловості, таких як харчова, медична, нафтовидобувна, а також для очищення довкілля [3−6]. Останніми роками стали з'являтися повідомлення про застосування ПАР мікробного походження у сільському господарстві [7−12]. У табл. 1 наведено перелік основних виробників мікробних ПАР у світі, а також галузі їх застосування [13].

show abstract

Current status in biotechnological production and applications of glycolipid biosurfactants

Cited by 127 publications

References 263 publications

Microbial production of rhamnolipids: opportunities, challenges and strategies

Microbial production of rhamnolipids: opportunities, challenges and strategies

Saponins and microbial biosurfactants: Potential raw materials for the formulation of cosmetics

Prospects of Using Microbial Surfactants in Plant Growing

Contact Info

Product

Resources

About