Verbeterde olieterugwinning met behulp van een combinatie van biosurfactanten

Samenvatting

We illustreren de methoden die betrokken zijn bij het screenen en identificeren van de biosurfactant producerende microben. Methoden voor chromatografische karakterisering en chemische identificatie van de biosurfactanten, het bepalen van de industriële toepasbaarheid van de biosurfactant bij het verbeteren van de resterende olieterugwinning worden ook gepresenteerd.

Samenvatting

Biosurfactanten zijn oppervlakteactieve verbindingen die in staat zijn om de oppervlaktespanning tussen twee fasen van verschillende polariteiten te verminderen. Biosurfactanten zijn in opkomst als veelbelovende alternatieven voor chemische oppervlakteactieve stoffen vanwege minder toxiciteit, hoge biologische afbreekbaarheid, milieucompatibiliteit en tolerantie voor extreme omgevingsomstandigheden. Hier illustreren we de methoden die worden gebruikt voor het screenen van microben die biosurfactanten kunnen produceren. De biosurfactant producerende microben werden geïdentificeerd met behulp van drop collapse, olie verspreiden en emulsie index assays. De productie van biosurfactanten werd gevalideerd door de vermindering van de oppervlaktespanning van de media als gevolg van de groei van de microbiële elementen te bepalen. We beschrijven ook de methoden die betrokken zijn bij de karakterisering en identificatie van biosurfactanten. Dunnelaagchromatografie van de geëxtraheerde biosurfactant gevolgd door differentiële kleuring van de platen werd uitgevoerd om de aard van de biosurfactant te bepalen. LCMS, ¹H NMR en FT-IR werden gebruikt om de biosurfactant chemisch te identificeren. We illustreren verder de methoden om de toepassing van de combinatie van geproduceerde biosurfactanten te evalueren voor het verbeteren van de restolieterugwinning in een gesimuleerde zandpakketkolom.

Inleiding

Biosurfactanten zijn de amfipathische oppervlakte-actieve moleculen geproduceerd door micro-organismen die het vermogen hebben om het oppervlak en de interfaciale spanning tussen twee fasen¹ te verminderen. Een typische biosurfactant bevat een hydrofiel deel dat meestal bestaat uit een suikergroep of een peptideketen of hydrofiel aminozuur en een hydrofoob deel dat bestaat uit een verzadigde of onverzadigde vetzuurketen². Vanwege hun amfipathische aard assembleren biosurfactanten zich op het grensvlak tussen de twee fasen en verminderen ze de interfaciale spanning aan de grens, wat de verspreiding van de ene fase in de a....

Protocol

1. Groei van microbiële stammen

1. Weeg 2 g Luria Bouillonpoeder af en voeg toe aan 50 ml gedestilleerd water in een erlenmeyer van 250 ml. Meng de inhoud totdat het poeder volledig is opgelost en vul het volume aan tot 100 ml met gedestilleerd water.
2. Bereid op dezelfde manier nog twee kolven van 100 ml Luria Bouillon en plaats wattenstaafjes op de hals van de kolven.
3. Bedek de katoenen pluggen met aluminiumfolie en autoclaaf de kolven gedurende 15 minuten bij 121 °C en 15 psi om de media te steriliseren.
4. Laat na het autoclaveren de media afkoelen tot kamertemperatuur.
5. Kies voor de bereiding van de primair....

Resultaten

Drie bacteriestammen (Rhodococcus sp. IITD102, Lysinibacillus sp. IITD104 en Paenibacillus sp. IITD108) werden gescreend op de productie van biosurfactanten door verschillende assays, waaronder drop collapse assay, oil displacement assay, emulsion index assay en surface tension reduction. Celvrije supernatanten van alle drie de bacteriestammen en een oplossing van chemische oppervlakteactieve stof resulteerden in een druppelinstorting en werden daarom positief gescoord voor de aanwezigheid van .......

Discussie

Biosurfactanten zijn een van de meest veelzijdige groep biologisch actieve componenten die aantrekkelijke alternatieven worden voor chemische oppervlakteactieve stoffen. Ze hebben een breed scala aan toepassingen in tal van industrieën, zoals wasmiddelen, verven, cosmetica, voedsel, farmaceutica, landbouw, aardolie en waterbehandeling vanwege hun betere bevochtigbaarheid, lagere CMC, gediversifieerde structuur en milieuvriendelijkheid¹⁸. Dit heeft geleid tot een toegenomen interesse in het ontdekk.......

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
1 ml pipette	Eppendorf, Duitsland	G54412G
1H NMR	Bruker Avance AV-III type spectrometer, VS
20 ul pipette	Thermo scientific, VS	H69820
Autoclaaf	JAISBO, India	Ser nr 5923	Jain Scientific
Blauwe vlambrander	Rocker scientific, Taiwan	dragon 200
Butanol	GLR inovations, India	GLR09.022930
C18 kolom	Agilent Technologies, VS	770995-902
Centrifuge	Eppendorf, Duitsland	5810R
Chloroform	Merck, India	1.94506.2521
Chloroform-d	SRL, India	57034
Falcon tubes	Tarsons, India	546041	Polypropyleen gesteriliseerd met straling
FT-IR	Thermo Fisher Scientific, VS	Nicolet iS50
Zuigkap	Khera, India	47408	Aangepast
Glazuur azijnzuur	Merck, India	1.93002
Glaskralen	Merck, India	104014
Glasplaten	Polar industrial Corporation, VS	Blue Star	75 mm * 25 mm
Glaspluis	Merk, India	104086
Zoutzuur	Merck, India	1003170510
Incubator	Thermo Scientific, VS	MaxQ600	Slingerincubator
Incubator	Khera, India	Sunbim
Jodium gesublimeerd	Merck, India	231-442-4	gesublimeerde korrels
K12 –Kruss tensiometer	Kruss Scientific, Duitsland	K100
Laminaire luchtstroomkast	Thermo Scientific, China	1300 Series A2
LCMS	Agilent Technologies, VS	1260 Infinity II
Luria Broth	HIMEDIA, India	M575-500G	Poeder
Methanol	Merck, India	107018
Ninhydrine	Titan Biotech Limited, India	1608
p- anisaldehyde	Sigma, VS	204-602-6
Petrischaal	Tarsons, India	460090-90 MM	Polypropyleen gesteriliseerd met straling
Saponine	Merck, India	232-462-6
Natriumchloride	Merck, India	231-598-3
Testbuizen	Borosil, India	9800U06	Glasbuizen
TLC platen	Merck, India	1055540007
Vortex	GeNei, India	2006114318
Waterbad	Julabo, India	SW21C