সার্ফ্যাক্ট্যান্টস এবং বায়োসুরফ্যাক্ট্যান্টস: এটি কী, উদাহরণ এবং ব্যবহারের জন্য - জীববিদ্যা - 2025

একটি সার্ফ্যাক্ট্যান্ট একটি রাসায়নিক যৌগ যা তরল পদার্থের পৃষ্ঠের টান হ্রাস করতে সক্ষম হয়, একটি ইন্টারফেস বা দুই ধাপের মধ্যে যোগাযোগের পৃষ্ঠে কাজ করে, উদাহরণস্বরূপ জল-বায়ু বা জল-তেল।

সার্ফ্যাক্যান্ট্যান্ট শব্দটি ইংরেজি শব্দটি সার্ফ্যাক্ট্যান্ট থেকে এসেছে, যার পরিবর্তে শব্দটি সার্ফ এস সক্রিয় এজেন্টের সংক্ষিপ্ত বিবরণ থেকে উদ্ভূত, যার অর্থ স্প্যানিশ এজেন্টের সাথে আন্তঃফেসিয়াল বা পৃষ্ঠের ক্রিয়াকলাপ রয়েছে।

চিত্র 1. সার্ফ্যাক্ট্যান্টগুলির কাঠামো। উত্স: উইকিমিডিয়া কমন্স থেকে প্রধান পরিমাপ

স্পেনীয় ভাষায় "সারফ্যাক্ট্যান্ট" শব্দটি ব্যবহৃত হয়, যা কোনও রাসায়নিক যৌগের পৃষ্ঠ বা আন্তঃমেশীয় উত্তেজনায় কাজ করার ক্ষমতা বোঝায়। পৃষ্ঠের উত্তেজনা একটি প্রতিরোধ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে যা তরলগুলি তাদের পৃষ্ঠকে বাড়িয়ে তুলতে হয়।

জলের একটি উচ্চ পৃষ্ঠের টান রয়েছে কারণ এর অণুগুলি খুব শক্তভাবে আবদ্ধ থাকে এবং যখন তাদের পৃষ্ঠের উপর চাপ দেওয়া হয় তখন বিচ্ছিন্নতা প্রতিরোধ করে।

উদাহরণস্বরূপ, কিছু জলজ পোকামাকড়, যেমন "মুচি" (জেরিস লাকুস্ট্রিস) ডুবন্ত পানিতে নাড়াচাড়া করতে পারে, জলের পৃষ্ঠের উত্তেজনার জন্য ধন্যবাদ, যা তাদের পৃষ্ঠের উপরে একটি চলচ্চিত্র গঠনের অনুমতি দেয়।

চিত্র 2. জলে পোকা সক্ষম। সূত্র: উইকিমিডিয়া কমন্স থেকে টিমভিকার্স

এছাড়াও, একটি ইস্পাত সুই পানির পৃষ্ঠের উপরে থাকে এবং পানির উপরিভাগের উত্তেজনার কারণে ডুবে না।

সার্ফ্যাক্ট্যান্টস গঠন এবং ফাংশন

সমস্ত সার্ফ্যাক্ট্যান্ট বা সারফ্যাক্ট্যান্ট রাসায়নিক এজেন্ট প্রকৃতির এমপিফিলিক, অর্থাত্ তাদের দ্বৈত আচরণ রয়েছে, যেহেতু তারা মেরু এবং অ-মেরু যৌগকে দ্রবীভূত করতে পারে। সার্ফ্যাক্ট্যান্টসগুলির কাঠামোর দুটি প্রধান অংশ রয়েছে:

• জল এবং মেরু যৌগের মতো হাইড্রোফিলিক মেরু head
• একটি লাইপোফিলিক, হাইড্রোফোবিক ননপোলার লেজ, ননপোলার যৌগের মতো।

পোলার মাথা নন-আয়নিক বা আয়নিক হতে পারে। সার্ফ্যাক্ট্যান্ট লেজ, বা অ্যাপোলার অংশটি অ্যালকাইল বা অ্যালকাইলবেনজিন কার্বন এবং হাইড্রোজেন চেইন হতে পারে।

এই খুব নির্দিষ্ট কাঠামোটি সার্ফ্যাক্ট্যান্ট রাসায়নিক যৌগগুলিকে একটি দ্বৈত, অ্যাম্পিফিলিক আচরণ দেয়: মেরু মিশ্রণ বা পর্যায়গুলির জন্য স্নেহ, জলে দ্রবণীয় এবং নন-পোলার যৌগগুলির জন্য স্নেহ, জলে দ্রবণীয়।

সাধারণভাবে, সারফ্যাক্ট্যান্ট এজেন্টরা পানির উপরিভাগের উত্তেজনা হ্রাস করে, এই তরলটিকে বৃহত্তর ডিগ্রিতে প্রসারিত করতে এবং প্রবাহিত করতে, প্রতিবেশী পৃষ্ঠতল এবং পর্যায়গুলি ভেজাতে সহায়তা করে।

সার্ফ্যাক্ট্যান্ট কিসের জন্য?

সারফ্যাক্ট্যান্ট রাসায়নিকগুলি তাদের ক্রিয়াগুলি পৃষ্ঠতল বা ইন্টারফেসগুলিতে ব্যবহার করে।

জলে দ্রবীভূত হয়ে গেলে, তারা উদাহরণস্বরূপ জল-তেল বা জল-বায়ু ইন্টারফেসগুলিতে স্থানান্তরিত করে যেখানে তারা এইভাবে কাজ করতে পারে:

• জলে দ্রবণীয় বা দুর্বল দ্রবণীয় যৌগগুলির বিশৃঙ্খলা এবং দ্রবীভূতকারী।
• হিউম্যাক্যান্ট্যান্টস, কারণ তারা এতে অদৃশ্য পর্যায়ক্রমে জল উত্তরণকে সমর্থন করে।
• জল এবং জলে যেমন মিশ্রণগুলি থেকে তেল এবং জলে দ্রবণীয় যৌগগুলির ইমালসনের জন্য স্ট্যাবিলাইজারগুলি।
• কিছু সার্ফ্যাক্ট্যান্ট প্রচার করে এবং অন্যরা ফোমানো রোধ করে।

বায়োসুরফ্যাক্ট্যান্টস: জৈবিক উত্সের সার্ফ্যাক্ট্যান্টস

সার্ফ্যাক্ট্যান্ট যখন জীবিত জীব থেকে আসে তখন তাকে বায়োসুরফ্যাক্ট্যান্ট বলে।

আরও কঠোর অর্থে, বায়োসুরফ্যাক্ট্যান্টগুলিকে এম্পিফিলিক জৈব যৌগ হিসাবে বিবেচনা করা হয় (দ্বৈত রাসায়নিক আচরণ সহ, জল এবং চর্বিতে দ্রবণীয়), যা খামির, ব্যাকটিরিয়া এবং ফিলামেন্টাস ছত্রাকের মতো অণুজীবগুলির দ্বারা উত্পাদিত হয়।

জৈবসারফ্যাক্ট্যান্টগুলি মাইক্রোবায়াল কোষের ঝিল্লির অংশ হিসাবে নির্গত বা ধরে রাখা হয়।

এছাড়াও কিছু বায়োসুরফ্যাক্ট্যান্ট জৈব প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত হয়, এনজাইমগুলি ব্যবহার করে যা জৈবিক রাসায়নিক যৌগ বা প্রাকৃতিক পণ্যগুলিতে কাজ করে।

বায়োসারফ্যাক্ট্যান্টের উদাহরণ

প্রাকৃতিক বায়োসুরফ্যাক্ট্যান্টসগুলিতে গাছের স্যাপোনিন যেমন কেয়েন ফুল (হিবিস্কাস এসপি।), লেসিথিন, স্তন্যপায়ী প্রাণীর পিত্ত রস বা মানুষের ফুসফুসের সার্ফ্যাক্ট্যান্ট (খুব গুরুত্বপূর্ণ শারীরবৃত্তীয় কার্যাদি সহ) অন্তর্ভুক্ত থাকে।

অতিরিক্তভাবে, অ্যামিনো অ্যাসিড এবং তাদের ডেরাইভেটিভস, বিটাইন এবং ফসফোলিপিডস, জৈবিক উত্সের এই সমস্ত প্রাকৃতিক পণ্যগুলি হ'ল বায়োসুরফ্যাক্ট্যান্ট।

বায়োসারফ্যাক্ট্যান্টস এবং উদাহরণগুলির শ্রেণিবদ্ধকরণ

- মেরু অংশ বা মাথায় বৈদ্যুতিক চার্জের প্রকৃতি অনুসারে

বায়োসুরফ্যাক্ট্যান্টগুলি তাদের পোলার মাথার বৈদ্যুতিক চার্জের উপর ভিত্তি করে নিম্নলিখিত বিভাগগুলিতে বিভক্ত হতে পারে:

অ্যানিয়োনিক বায়োসারফ্যাক্ট্যান্টস

পোলার এন্ডে তাদের নেতিবাচক চার্জ থাকে, প্রায়শই সালফোনেট গ্রুপের উপস্থিতির কারণে ^– এসও ₃ ^- ।

কেশনিক বায়োসারফ্যাক্ট্যান্টস

তাদের মাথায় ইতিবাচক চার্জ থাকে, সাধারণত একটি চতুর্ভুজ অ্যামোনিয়াম গ্রুপ এনআর ₄ ⁺, যেখানে আর কার্বন এবং হাইড্রোজেনের একটি শৃঙ্খলা উপস্থাপন করে।

এমফোটেরিক বায়োসারফ্যাক্ট্যান্টস

তাদের একই অণুতে ইতিবাচক এবং নেতিবাচক চার্জ রয়েছে।

অ-আয়নিক বায়োসারফ্যাক্ট্যান্টস

তাদের মাথায় আয়ন বা বৈদ্যুতিক চার্জ নেই।

- এর রাসায়নিক প্রকৃতি অনুসারে

তাদের রাসায়নিক প্রকৃতি অনুসারে, জৈবসার্ফ্যাক্ট্যান্টগুলি নিম্নলিখিত ধরণের মধ্যে শ্রেণিবদ্ধ করা হয়েছে:

গ্লাইকোলিপিড বায়োসারফ্যাক্ট্যান্টস

গ্লাইকোলিপিডগুলি এমন অণু যা তাদের রাসায়নিক কাঠামোতে লিপিড বা ফ্যাট এবং চিনির একটি অংশ থাকে। পরিচিত বায়োসুরফ্যাক্ট্যান্টগুলির বেশিরভাগই গ্লাইকোলিপিড। পরেরটিতে গ্লুকোজ, গ্যালাকোজ, ম্যাননোজ, রামনোজ এবং গ্যালাকটোজের মতো শর্করার সালফেট থাকে।

গ্লাইকোলিপিডগুলির মধ্যে সর্বাধিক পরিচিত হলেন র্যামনোলিপিডস, বায়োইমসুলিফায়ারগুলি যা উচ্চতর ইমালসিফাইং ক্রিয়াকলাপ এবং হাইড্রোফোবিক জৈব অণুগুলির (যা পানিতে দ্রবীভূত হয় না) জন্য উচ্চ সান্নিধ্য সহ ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে।

এগুলি দূষিত মাটিতে হাইড্রোফোবিক যৌগগুলি অপসারণের জন্য সবচেয়ে কার্যকর সার্ফ্যাক্ট্যান্ট হিসাবে বিবেচিত হয়।

র্যামনোলিপিডের উদাহরণগুলির মধ্যে সিউডোমোনাস বংশের ব্যাকটেরিয়া দ্বারা উত্পাদিত সার্ফ্যাক্ট্যান্ট অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

অন্যান্য গ্লাইকোলিপিডস রয়েছে, যা টোরুলপসিস এসপি দ্বারা উত্পাদিত হয়, বায়োসাইডাল ক্রিয়াকলাপ সহ এবং প্রসাধনী, অ্যান্টি-ড্যানড্রফ পণ্য, ব্যাকটিরিওস্ট্যাটস এবং দেহের ডিওডোরেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

লাইপোপ্রোটিন এবং লাইপোপটাইড জৈবসারফ্যাক্ট্যান্টস

লাইপোপ্রোটিনগুলি রাসায়নিক যৌগ যা তাদের গঠনে লিপিড বা ফ্যাট এবং প্রোটিনের একটি অংশ থাকে।

উদাহরণস্বরূপ, ব্যাসিলাস সাবটিলিস একটি জীবাণু যা সার্ফ্যাকটিনস বলে লাইপোপটাইড তৈরি করে। এগুলি হ'ল বায়োসফ্যাক্ট্যান্টগুলি হ্রাসকারী সবচেয়ে শক্তিশালী পৃষ্ঠের উত্তেজনার মধ্যে।

স্যফ্যাকটিনগুলির স্তন্যপায়ী প্রাণীদের মধ্যে এরিথ্রোসাইট লিসিস (লাল রক্ত ​​কোষের বিভাজন) উত্পাদন করার ক্ষমতা রয়েছে। তদতিরিক্ত, তারা ছোট ইঁদুরগুলির মতো কীটপতঙ্গগুলির বায়োসাইড হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।

ফ্যাটি অ্যাসিড বায়োসারফ্যাক্ট্যান্টস

কিছু অণুজীবগুলি অ্যালেকনেস (কার্বন এবং হাইড্রোজেন চেইন) ফ্যাটি অ্যাসিডগুলিতে জারিত করতে পারে যার মধ্যে সারফ্যাক্ট্যান্ট বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

ফসফোলিপিড বায়োসারফ্যাক্ট্যান্টস

ফসফোলিপিডগুলি এমন রাসায়নিক যৌগ যা ফসফেট গ্রুপগুলি (পিও ₄ ^3-) থাকে, লিপিড কাঠামোর সাথে একটি অংশের সাথে সংযুক্ত থাকে। এগুলি অণুজীবের ঝিল্লির অংশ।

কিছু নির্দিষ্ট ব্যাকটিরিয়া এবং ইয়েস্টস যা হাইড্রোকার্বনগুলিতে খাবার দেয়, যখন আলকেনের স্তরগুলিতে বেড়ে ওঠে তখন তাদের ঝিল্লিতে ফসফোলিপিডের পরিমাণ বাড়ায়। উদাহরণস্বরূপ, অ্যাকিনেটোব্যাক্টর এসপি। থিওব্যাকিলাস থাইঅক্সিডানস এবং রোডোকোকাস এরিথ্রপোলিস।

পলিমারিক বায়োসারফ্যাক্ট্যান্টস

পলিমারিক বায়োসুরফ্যাক্ট্যান্টগুলি হ'ল উচ্চ আণবিক ওজন ম্যাক্রোমোলিকুল। এই গোষ্ঠীর সর্বাধিক অধ্যয়নকৃত বায়োসুরফ্যাক্ট্যান্টরা হলেন: ইমালসিফাই, লাইপোসান, ম্যানোপ্রোটিন এবং পলিস্যাকারাইড-প্রোটিন কমপ্লেক্স।

উদাহরণস্বরূপ, অ্যাকিনেটোব্যাক্টর ক্যালকোঅ্যাসিটাস ব্যাকটিরিয়াম পলিয়িনিয়নিক ইমুলিফায়ার তৈরি করে (বিভিন্ন নেতিবাচক চার্জ সহ), জলে হাইড্রোকার্বনের জন্য খুব কার্যকর বায়োইমসুলিফায়ার। এটি পরিচিত অন্যতম শক্তিশালী ইমালশন স্ট্যাবিলাইজার।

লাইপোসান হ'ল জল-দ্রবণীয়, এক্সট্রা সেলুলার ইমুলিফায়ার, এতে পলিস্যাকারাইড এবং ক্যান্ডিদা লিপোলিটিকা প্রোটিন থাকে।

পরিবেশগত স্যানিটেশন

বায়োসুরফ্যাক্ট্যান্টগুলি ইউরেনিয়াম, ক্যাডমিয়াম এবং সীসা (সিউডোমোনাস এসপিপি এবং রোডোকোকাস এসপ্পির বায়োসুরফ্যাক্ট্যান্টস) দ্বারা বিষাক্ত ধাতু দ্বারা দূষিত মৃত্তিকার জৈবসারণে ব্যবহৃত হয়।

এগুলি মাটি এবং জলের গ্যাসোলিন বা তেল ছড়িয়ে দূষিত জলের জৈবসারণ প্রক্রিয়াতেও ব্যবহৃত হয়।

চিত্র ৩. বায়োসুরফ্যাক্ট্যান্টগুলি তেল ছড়িয়ে যাওয়ার কারণে পরিবেশগত স্যানিটেশন প্রক্রিয়াগুলিতে ব্যবহৃত হয়। সূত্র: ইকুয়েডরের পররাষ্ট্র মন্ত্রক, উইকিমিডিয়া কমন্সের মাধ্যমে

উদাহরণস্বরূপ, এরোমনাস এসপি sp জৈবসার্ফ্যাক্ট্যান্ট উত্পাদন করে যা তেলের ক্ষয় বা ছোট ছোট অণুগুলিকে হ্রাস করতে দেয় যা অণুজীব, ব্যাকটিরিয়া এবং ছত্রাকের জন্য পুষ্টি হিসাবে কাজ করে।

শিল্প প্রক্রিয়ায়

বায়োসুরফ্যাক্ট্যান্টগুলি ডিটারজেন্ট এবং ক্লিনার শিল্পে ব্যবহৃত হয়, যেহেতু তারা ধোয়া জলে নোংরা কাপড় বা পৃষ্ঠের চর্বিগুলি দ্রবীভূত করে পরিষ্কারের ক্রিয়াকে বাড়ায়।

এগুলি টেক্সটাইল, কাগজ এবং ট্যানারি শিল্পগুলিতে সহায়ক রাসায়নিক যৌগ হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

প্রসাধনী এবং ওষুধ শিল্পে

প্রসাধনী শিল্পে, ব্যাসিলাস লাইকেনিফর্মিস এমন জৈবসারফ্যাক্ট্যান্ট তৈরি করে যা অ্যান্টি-ড্যানড্রফ, ব্যাকটিরিওস্ট্যাটিক এবং ডিওডোরেন্ট পণ্য হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

কিছু বায়োসুরফ্যাক্ট্যান্টস তাদের এন্টিমাইক্রোবিয়াল এবং / বা অ্যান্টিফাঙ্গাল ক্রিয়াকলাপের জন্য ফার্মাসিউটিকাল এবং বায়োমেডিক্যাল শিল্পে ব্যবহৃত হয়।

খাদ্য শিল্পে

খাদ্য শিল্পে, জৈবসার্ফ্যাক্ট্যান্টগুলি মেয়োনিজ (যা ডিমের জল এবং তেলের একটি মিশ্রণ) তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। এই জৈবসার্ফ্যাক্ট্যান্টগুলি ল্যাকটিন এবং তাদের ডেরিভেটিভস থেকে আসে, যা গুণমান উন্নত করে এবং স্বাদও বাড়ায়।

কৃষিতে

কৃষিতে, জৈবসার্ফ্যাক্ট্যান্টগুলি ফসলে জীবাণুগুলির (জীবাণু, ব্যাকটিরিয়া, ভাইরাস) জৈবিক নিয়ন্ত্রণের জন্য ব্যবহৃত হয়।

কৃষিতে জৈবসার্ফ্যাক্ট্যান্টগুলির আরেকটি ব্যবহার হ'ল মাটি থেকে ক্ষুদ্রাকৃতির প্রয়োজনীয়তা বৃদ্ধি করা।

তথ্যসূত্র

1. বনাত, আইএম, মক্কার, আরএস এবং ক্যামোত্রা, এসএস (2000)। মাইক্রোবিয়াল সার্ফ্যাক্ট্যান্টগুলির সম্ভাব্য বাণিজ্যিক অ্যাপ্লিকেশন। ফলিত মাইক্রোবায়োলজি প্রযুক্তি। 53 (5): 495-508।
2. ক্যামোত্রা, এসএস এবং মক্কার, আরএস (2004)। জৈবিক এবং ইমিউনোলজিক অণু হিসাবে বায়োসুরফ্যাক্ট্যান্টগুলির সাম্প্রতিক প্রয়োগসমূহ। মাইক্রোবায়োলজিতে বর্তমান মতামত। 7 (3): 262-266।
3. চেন, এসওয়াই, ওয়েই, ওয়াইএইচ এবং চ্যাং, জেএস (2007)। আঞ্চলিক সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসা অ্যাপ্লাইড মাইক্রোবায়োলজি বায়োটেকনোলজির সাথে রমনোলিপিড উত্পাদনের জন্য বারবার পিএইচ-স্টেট ফিড-ব্যাচের গাঁজন। 76 (1): 67-74।
4. মুলিগান, সিএন (2005) বায়োসারফ্যাক্ট্যান্টগুলির জন্য পরিবেশগত অ্যাপ্লিকেশন। পরিবেশ দূষণ. 133 (2): 183-198.doi: 10.1016 / j.env.pol.2004.06.009
5. তাং, জে।, হি, জে।, জিন, এক্স।, হু, এইচ এবং লিউ, টি। (2018)। বায়োসুরফ্যাক্ট্যান্টগুলি ইলেক্ট্রোকিনেটিকাল চিকিত্সায় কাদা থেকে ভারী ধাতব অপসারণকে বাড়িয়ে তোলে। রাসায়নিক প্রকৌশল জার্নাল 334 (15): 2579-2592। doi: 10.1016 / j.cej.2017.12.010।