Biosurfactant

Définition

Un biosurfactant est un composé actif qui est produit à la surface des cellules microbiennes, ou excrété, et qui réduit la tension superficielle et interfaciale. Les biosurfactants agissent comme agents émulsifiants, dispersants et mouillants. Ils ont généralement moins de toxicité et sont plus biodégradables que les surfactants synthétiques.

Les tensioactifs microbiens offrent plusieurs avantages par rapport aux synthétiques, tels qu'une faible toxicité et une biodégradabilité élevée, et restent actifs à un pH et une salinité extrêmes.

Des biosurfactants de bactéries :

Plaques de chromatographie en couche mince (CCM) de biosurfactants purifiés de bactéries Pseudomonas rhodesiae, souche C4, et Pseudomonas marginalis, souche C9. Réactions avec l'iode (a), la ninhydrine (b) et H₂SO₄ (c).

Explications

Les biosurfactants sont un large groupe de composés divers produits par divers micro-organismes qui ont une faible toxicité, une grande biodégradabilité et une compatibilité environnementale, permettant une large gamme d'applications industrielles.

Ces composés possèdent chacun une région hydrophile formée d'acides aminés - peptides (anions ou cations), ou mono et polysaccharides - en plus d'une région hydrophobe constituée d'acides gras saturés et insaturés.

Les caractéristiques ci-dessus permettent des réductions de la tension superficielle et de l'interfaçage entre deux liquides non miscibles, augmentant la solubilité des composés hydrophobes dans les milieux aqueux, formant des émulsions.

La désorption ou la solubilisation des polluants hydrophobes étroitement liés aux particules du sol peut être accélérée par les biosurfactants, qui sont très cruciaux pour les processus de bioremédiation, en particulier en améliorant la dégradation des pesticides lorsqu'ils sont accumulés dans les sols agricoles.

L'efficacité des biosurfactants est due à la capacité de solubilisation des pesticides hydrophobes, qui réduit la tension superficielle et la liaison interfaciale entre les liquides, les solides et les gaz. Divers micro-organismes ont été signalés comme étant des producteurs de biosurfactants.

Bactéries productrices

Les biosurfactants sont un large groupe de composés produits par différents micro-organismes. Les bactéries productrices de biosurfactants peuvent être trouvées dans des environnements contaminés, tels que des sols recevant constamment des applications de pesticides, ou dans des systèmes de traitement des pesticides où les micro-organismes sont adaptés aux pesticides biodégradables.

Cinq bactéries tolérantes aux pesticides précédemment isolées d'un système de bioépuration de pesticides ont été évaluées comme productrices de biosurfactants. Les souches Pseudomonas rhodesiae C4, Rhodococcus jialingiae C8 et Pseudomonas marginalis C9 sont positives dans les tests qualitatifs.

Utilisations

L'utilisation de surfactants synthétiques en conjonction avec des fongicides, des insecticides et des herbicides peut être soulignée, ce qui augmente l'efficacité des pesticides pour la lutte antiparasitaire.

Cependant, ces composés peuvent rester dans les sols, augmentant la contamination de l'environnement. Au cours des deux dernières décennies, la biodégradation des pesticides par des micro-organismes qui produisent des biosurfactants a été étudiée car elle peut améliorer la solubilité de ces contaminants hydrophobes toxiques et les rendre biodisponibles.

Il a également été rapporté que les biosurfactants ont certaines propriétés antimicrobiennes dans le sol, qui peuvent affecter les micro-organismes dégradant les polluants. Pour cette raison, l'application de biosurfactants pour améliorer la solubilisation des pesticides dans un BPS doit être soigneusement étudiée afin de s'assurer qu'ils n'affectent pas le microbiote du système. Une alternative est l'utilisation de micro-organismes tolérants aux pesticides capables de produire des biosurfactants.

Il existe des rapports sur la biodégradation des pesticides soutenue par la surfactine, un rhamnolipide d'un consortium bactérien pour la dégradation du CHL; la solubilisation d'hydrocarbure chloré; et l'éthyl parathion, la trifluraline et le méthyl parathion soutenus par des glycolipides.

En général, les niches écologiques contaminées par les hydrocarbures sont les sites les plus recommandés pour l'isolement des microbes producteurs de biosurfactants pour l'assainissement de l'environnement.

Cependant, des études sur la production de biosurfactants par des micro-organismes dégradant les pesticides isolés à partir de BPS sont nécessaires pour améliorer l'efficacité de ce système où de fortes concentrations de pesticides sont traitées. Par conséquent, il est nécessaire de sélectionner des bactéries productrices de biosurfactants préalablement isolées à partir d'un pesticide BPS, d'évaluer leur capacité de production, de caractériser partiellement l'extrait brut en termes de biosurfactants et d'évaluer leur effet sur la dégradation de l'insecticide CHL.

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