脂肪酰基氨基酸對(duì)礦物潤(rùn)滑油生物降解性的影響研究陳波水1張楠1方建華1孫霞1王九1黃偉九2余瑛2（1后勤工程學(xué)院軍事油料應(yīng)用工程系，重慶400016 2重慶工學(xué)院生物工程學(xué)院，重慶400050）種脂肪酰基氨基酸對(duì)HVI350礦物潤(rùn)滑油生物降解性的影響，采用高倍電子顯微鏡分析了生物降解過程中微生物數(shù)量和形態(tài)變化。結(jié)果表明，在礦物潤(rùn)滑油中添加少量脂肪酰基氨基酸后，礦物潤(rùn)滑油的生物降解性能明顯改善，且生物降解過程中微生物數(shù)量增多、形態(tài)發(fā)生變化，這可能是脂肪酰基氨基酸增加了微生物的營(yíng)養(yǎng)，且具有表面活性，有利于細(xì)胞的吸收，從而促進(jìn)了礦物潤(rùn)滑油生物降解。

　　境友好潤(rùn)滑材料研究。Emt礦物潤(rùn)滑油是當(dāng)前最重要、應(yīng)用最廣泛的潤(rùn)滑劑之一。但是，組成礦物潤(rùn)滑油的烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴等烴類化合物生物降解性差，屬生物難降解潤(rùn)滑材料（研究表明，大部分礦物潤(rùn)滑油的生物降解率不大于40%）|1，由于礦物潤(rùn)滑油滲透、泄漏、溢出和處理不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е碌慕印⒑础⑼寥馈⑸值壬鷳B(tài)系統(tǒng)污染十分嚴(yán)重。20世紀(jì)70年代以來，以良好生物降解性為主要標(biāo)志的環(huán)境友好潤(rùn)滑劑應(yīng)運(yùn)而生并成為未來潤(rùn)滑劑發(fā)展的趨勢(shì)123.改善礦物潤(rùn)滑油的生物降解性能，對(duì)于減少礦物潤(rùn)滑油污染具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。

　　從環(huán)境因素考慮，生物難降解性不是化合物的固有特性，而是環(huán)境狀態(tài)表現(xiàn)的結(jié)果。改變環(huán)境狀態(tài)，可使本來難降解的化合物變得易于降解。環(huán)境微生物學(xué)的研究表明，某些化合物可以加快微生物繁殖9增強(qiáng)微生物活性，促進(jìn)難降解a|物。生物降解14~6.鑒此，研究改善礦物潤(rùn)滑油降解性的生物新技術(shù)，如在礦物潤(rùn)滑油中設(shè)計(jì)添加可誘導(dǎo)微生物生長(zhǎng)、提高微生物活性的添加劑，從而促進(jìn)礦物潤(rùn)滑油生物降解、提高礦物潤(rùn)滑油生物降解性能，是環(huán)境友好潤(rùn)滑劑發(fā)展的一種新嘗試。脂肪酰基氨基酸分子中含有與蛋白質(zhì)相似的酰胺鍵，是微生物營(yíng)養(yǎng)成分，將其加入礦物潤(rùn)滑油中可望促進(jìn)微生物生長(zhǎng)、改善礦物潤(rùn)滑油生物降解性。此外，脂肪酰基氨基酸是一類生態(tài)相容性優(yōu)異的表面活性劑，而有關(guān)表面基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（50275147）重慶市杰出青年基金（CSTC2008BA4037）重慶市自然科學(xué)基金（CSTC2007BE4098）；重慶市高校創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)計(jì)劃資助活性劑在油污染生物修復(fù)技術(shù)中的作用也已得到證過篩（1mm）后，將500gt樣中加入1實(shí)。

　　該方法由3組完全相同的降解測(cè)試單元并聯(lián)而成，3組單元在相同條件下平行進(jìn)行潤(rùn)滑油生物降解試驗(yàn)（如所示）以生物降解指數(shù)BDI（相同條件下受試物降解生成的CO總量與基準(zhǔn)物油酸降解生成的CO總量比值百分?jǐn)?shù)）為降解指標(biāo)，BD越大，生物降解性越好。本研究中每個(gè)受試物的生物降解性分別進(jìn)行3次重復(fù)試驗(yàn)，取3次試驗(yàn)的BD平均值作為評(píng)定結(jié)果。

　　21脂肪酰基氨基酸對(duì)礦物潤(rùn)滑油生物降解性的影響~所示為HVI350礦物潤(rùn)滑油生物降解性隨4種脂肪酰基氨基酸含量的變化情況。

　　對(duì)比（a）和（b河以看出，HVI350礦物潤(rùn)滑油降解過程中，微生物數(shù)量較少（（a）），這可能是因?yàn)槲⑸飪?nèi)部能降解潤(rùn)滑油的酶組分含量較少菌種在短時(shí)適應(yīng)和降解該類物質(zhì)，生物降解指數(shù)隨油酰基甘氨酸含量變化生物降解指數(shù)反而降低，其中月桂酰基谷氨酸和油酰基甘氨酸含量為1.0%時(shí)，BD達(dá)到最大值）而月桂酰基甘氨酸和月桂酰基丙氨酸含量為1.5%時(shí)，BD達(dá)到最大值（）。礦物潤(rùn)滑油生物降解性隨氨基酸濃度增大呈先增大后降低的原因可能是當(dāng)氨基酸濃度較低時(shí)，礦物油中的烴類化合物與脂肪酰基氨基酸中的疏水基團(tuán)相互作用，使油冰界面張力降低，油冰界面面積增大，微生物與礦物油的接觸機(jī)會(huì)增加，從而使生物降解率增大；當(dāng)氨基酸濃度大于一定值后，脂肪酰基氨基酸形成膠束，將礦物油包裹在膠束內(nèi)核，使微生物接觸礦物油的幾率減少，導(dǎo)致生物降解性也有所降低。此外，不同種類和含量的脂肪酰基氨基酸對(duì)礦物潤(rùn)滑油生物降解性影響的差異還可能與M值發(fā)生微小變化有關(guān)。

　　2微生物數(shù)量和形態(tài)生物降解試驗(yàn)8d后，取生物降解瓶中試樣少許，通過微生物染色，用高倍電子顯微鏡觀察微生物形態(tài)和數(shù)量變化。所示分別為HVI350礦物潤(rùn)滑油和含1.0%LGUHVI350礦物潤(rùn)滑油中微生物顯微照片。

　　從而抑制了微生物的生長(zhǎng)。在礦物潤(rùn)滑油中加入LGU后，微生物數(shù)量明顯增多，形態(tài)也發(fā)生了變化（（b））表明氨基酸的加入加速了微生物繁殖，這可能是氨基酸增加了微生物營(yíng)養(yǎng)，且由于氨基酸具有表面活性，有利于細(xì)胞的吸收，從而促進(jìn)了礦物潤(rùn)滑油生物降解。此外，脂肪酰基氨基酸促進(jìn)礦物潤(rùn)滑油生物降解的原因還可能與氨基酸增強(qiáng)潤(rùn)滑油烴類化合物在水相中的溶解或分散、增大潤(rùn)滑油與微生物接觸機(jī)會(huì)有關(guān)。脂肪酰基氨基酸促進(jìn)礦物潤(rùn)滑油生物降解的機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

　　3結(jié)論（1）脂肪酰基氨基酸加入礦物潤(rùn)滑油后，在一定的濃度范圍內(nèi)可顯著促進(jìn)礦物潤(rùn)滑油生物降解。）含有脂肪酰基氨基酸的礦物潤(rùn)滑油在生物降解過程中，微生物數(shù)量增多，形態(tài)發(fā)生了變化。這可能是氨基酸增加了微生物營(yíng)養(yǎng)，且由于氨基酸具有表面活性，有利于細(xì)胞的吸收，從而促進(jìn)了礦物潤(rùn)滑油生物降解。

作者：佚名　　來源：中國(guó)潤(rùn)滑油網(wǎng)