鼠李糖脂在生态农业中的应用
鼠李糖脂产品介绍1
中文名称：
CAS号： 分子式： 分子量：
2-O-α -L-吡喃鼠李糖基-α -L-吡喃鼠李糖基-β -羟基癸酰-β -羟基癸酸酯
4348-76-9 C32H58O13 650.7951
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三、鼠李糖脂结构和组分
（1）Rha-Rha-C10-C10（鼠李糖脂结构1）
O O OH CH3 O O O CH3 OH CH3
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一、鼠李糖脂产品概述
鼠李糖脂是由假单胞菌或伯克氏菌类产生的一种生物 代谢性质的生物表面活性剂。 鼠李糖脂在土壤、水体和植物中都自然存在。 鼠李糖脂在生物表面活性剂类中，研究时间最长。 鼠李糖脂应用技术最为成熟。
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一、鼠李糖脂产品概述
1、1947年, F.G.Jarvis和M.J.Johnson第一次发现、分 离和描述了鼠李糖脂。 2、1949年，“Aglycolipide produced by Pseudomonasaeruginosa《一种由铜绿假单胞菌制成的糖 脂》”在The Journal of the American Chemical Society（美国化学学会）杂志上发表。从此鼠李糖脂开 始走进人们的视野。 3、此后在达十年的时间里人们主要的研究集中在有关细 菌化学结构、细胞壁、构成细菌脂肪的交互作用上，并 没有太多研究是集中在鼠李糖脂上的。 4、1970年，Norman Shaw对已知资源做了总结，建立了 细菌糖脂结构，70年代人们对鼠李糖脂在制药方面做了 更多的研究，同时对鼠李糖脂的生产和产生它们的细菌 等也做了更多研究。
黄褐色粘稠膏体
米黄色粉末
深棕色粘稠膏体
30-50g/L 5-6 易溶 30 30-35
80-180g/L 5-6 易溶 20 30-35
鼠李糖脂农业应用介绍
鼠李糖脂农业应用介绍鼠李糖脂在绿色农业中的应用一、鼠李糖脂简介1.1 来源及结构鼠李糖脂是由铜绿假单胞菌在一定培养条件下，通过生物合成的方法产生出的具有表面活性的糖脂类产物，它由鼠李糖元和脂肪酸组成，其分子结构通式为：R1: R1=α-L吡喃鼠李糖基R2: R1=HR2=β羟基癸酸R2=β羟基癸酸鼠李糖脂的分子结构中既有极性基团又有非极性基团,是一类中性两极分子。
亲水基团是非离子形式的单糖、二糖、多糖、羧基、氨基或肽链，疏水基团由带羟基的脂肪酸组成。
1.2鼠李糖脂粗提纯品组分构成鼠李糖脂生物表面活性剂是生物发酵制品，粗提纯的产品中还含有一些如糖脂、多糖、甘油、有机脂肪酸等代谢物，另外还包括少量的蛋白类物质，如菌体细胞蛋白、核酸蛋白、多糖类蛋白等。
1.3鼠李糖脂主要功能特点鼠李糖脂是目前生物表面活性剂中最重要、应用最广泛的一类，它属于水溶性阴离子生物表面活性剂，具有降低界面张力、增溶、乳化、渗透、润湿等多种功能，同时它又具有较好的热稳定性和化学稳定性，在90℃时仍具有很好的表面性能，并且能被微生物100%降解，是典型的环保型绿色产品。
1.4鼠李糖脂已获得的绿色认证（1）急性经口毒性试验LD50＞5000mg/kg·Bw，属实际无毒。
（2）2004年，美国环保署即通过了鼠李糖脂作为生物农药的备案（PC Code 110029）。
（3）纽约州环境保护部固体和危险材料农药管理局，新的活性成分鼠李糖脂登记农药新产品的注册文件（EPA注册编号72431-1）。
（4）鼠李糖脂作为一种新的活性成分，申请登记生物杀菌剂的联帮登记公告。
2003年5月7日（68 FR 24456）。
（5）美国环保署（EPA），关于鼠李糖脂生物表面活性剂在食品中、农药化学品中的容许量申请及批复。
（68 FR 25026和68 FR 16796）1.5 鼠李糖脂农业应用方向（1）添加于肥料中提高肥料利用率，增强肥效；（2）直接作为生物农药或添加于农药产品中，增强药效；（3）用于土壤调节，增强土壤活力；（4）用于果蔬保鲜二、鼠李糖脂农业应用机理2.1肥料中提高肥料利用率，增强肥效2.1.1具有优良的表面活性，能促进有效营养成分的吸收利用鼠李糖脂本身具有优良的表面活性，能够有效降低接触面的表面张力，增大润湿面积，可以让目标物表面完整均匀的覆盖，增加液体携带营养物质与植物表面接触机会，同时改善植物细胞通透性，使不易于被植物直接吸收利用的元素可通过鼠李糖脂对植物细胞膜渗透的改善作用进入植物细胞内，被植物吸收，从而提高肥料利用率。
鼠李糖脂农业应用介绍
鼠李糖脂在绿色农业中的应用一、鼠李糖脂简介1.1 来源及结构鼠李糖脂是由铜绿假单胞菌在一定培养条件下，通过生物合成的方法产生出的具有表面活性的糖脂类产物，它由鼠李糖元和脂肪酸组成，其分子结构通式为：R1: R1=α-L吡喃鼠李糖基R2: R1=HR2=β羟基癸酸R2=β羟基癸酸鼠李糖脂的分子结构中既有极性基团又有非极性基团,是一类中性两极分子。
亲水基团是非离子形式的单糖、二糖、多糖、羧基、氨基或肽链，疏水基团由带羟基的脂肪酸组成。
1.2鼠李糖脂粗提纯品组分构成鼠李糖脂生物表面活性剂是生物发酵制品，粗提纯的产品中还含有一些如糖脂、多糖、甘油、有机脂肪酸等代谢物，另外还包括少量的蛋白类物质，如菌体细胞蛋白、核酸蛋白、多糖类蛋白等。
1.3鼠李糖脂主要功能特点鼠李糖脂是目前生物表面活性剂中最重要、应用最广泛的一类，它属于水溶性阴离子生物表面活性剂，具有降低界面张力、增溶、乳化、渗透、润湿等多种功能，同时它又具有较好的热稳定性和化学稳定性，在90℃时仍具有很好的表面性能，并且能被微生物100%降解，是典型的环保型绿色产品。
1.4鼠李糖脂已获得的绿色认证（1）急性经口毒性试验LD50＞5000mg/kg·Bw，属实际无毒。
（2）2004年，美国环保署即通过了鼠李糖脂作为生物农药的备案（PC Code 110029）。
（3）纽约州环境保护部固体和危险材料农药管理局，新的活性成分鼠李糖脂登记农药新产品的注册文件（EPA注册编号72431-1）。
（4）鼠李糖脂作为一种新的活性成分，申请登记生物杀菌剂的联帮登记公告。
2003年5月7日（68 FR 24456）。
（5）美国环保署（EPA），关于鼠李糖脂生物表面活性剂在食品中、农药化学品中的容许量申请及批复。
（68 FR 25026和68 FR 16796）1.5 鼠李糖脂农业应用方向（1）添加于肥料中提高肥料利用率，增强肥效；（2）直接作为生物农药或添加于农药产品中，增强药效；（3）用于土壤调节，增强土壤活力；（4）用于果蔬保鲜二、鼠李糖脂农业应用机理2.1肥料中提高肥料利用率，增强肥效2.1.1具有优良的表面活性，能促进有效营养成分的吸收利用鼠李糖脂本身具有优良的表面活性，能够有效降低接触面的表面张力，增大润湿面积，可以让目标物表面完整均匀的覆盖，增加液体携带营养物质与植物表面接触机会，同时改善植物细胞通透性，使不易于被植物直接吸收利用的元素可通过鼠李糖脂对植物细胞膜渗透的改善作用进入植物细胞内，被植物吸收，从而提高肥料利用率。
鼠李糖脂产能
鼠李糖脂产能
鼠李糖脂是一种植物性糖脂，主要由鼠李果中提取。
鼠李果是一种常见的果实，可在一些地区种植。
鼠李糖脂的产能主要取决于鼠李果的种植面积和产量。
种植面积的增加和果实的丰收量都会对鼠李糖脂的产能产生积极影响。
此外，鼠李糖脂的提取和加工也会影响产能。
提取技术的改进和工艺的优化可以提高糖脂的提取效率和产能。
由于鼠李糖脂的需求量较大，越来越多的农民开始种植鼠李果，并通过合作社和企业等形式进行集中供应和加工，以提高产能和经济效益。
总体而言，鼠李糖脂的产能受到种植面积、果实产量、提取技术等多种因素的影响。
随着相关技术和管理经验的不断提升，鼠李糖脂的产能也有望逐步提高。
鼠李糖脂产能
鼠李糖脂产能鼠李糖脂（Euphorbia lathyris L.）是一种常见的植物，具有广泛的药用和工业价值。
它含有丰富的鼠李糖脂，是一种特殊的脂质类化合物，被广泛应用于医学、食品、化妆品和能源等领域。
本文将探讨鼠李糖脂的产能及其相关应用领域。
一、鼠李糖脂介绍及其化学成分鼠李糖脂是一种多年生草本植物，主要生长在亚洲和欧洲地区。
它的主要成分是鼠李酮等鼠李糖脂物质，具有重要的抗炎、抗癌、镇痛、抗菌等药理活性。
鼠李糖脂的化学结构复杂多样，包括酮烯型鼠李酮、酮烷型鼠李酮、酮基酯类等多种成分，其中酮烯型鼠李酮是最主要的鼠李糖脂成分。
二、鼠李糖脂的生产与提取鼠李糖脂主要通过鼠李糖脂苷的提取和分离来获得。
目前，常用的提取方法包括水提法、溶剂法、超临界流体提取法等。
其中，超临界流体提取法被认为是一种高效、环保的提取方法，已被广泛应用于鼠李糖脂的生产。
超临界流体提取法利用其独特的物理化学性质，可以在较低的温度和压力下实现鼠李糖脂的高效提取，同时可避免有机溶剂的使用，减少了对环境的污染。
三、鼠李糖脂的医学应用鼠李糖脂具有广泛的医学应用价值，被用作抗癌药物和抗炎药物。
研究表明，鼠李糖脂具有抑制肿瘤细胞增殖和诱导肿瘤细胞凋亡的作用，对多种肿瘤具有明显的抗肿瘤活性。
此外，鼠李糖脂还具有良好的抗炎作用，可用于治疗风湿病、炎症性肠病等炎症性疾病。
四、鼠李糖脂的食品应用鼠李糖脂在食品工业中也有广泛的应用。
由于其具有良好的稳定性和抗氧化性，鼠李糖脂被用作食品添加剂，可用于保护食品的色泽、延长保质期和改善口感。
此外，鼠李糖脂还可用于制备膳食纤维产品，具有促进肠道健康、调节血糖和降低血脂的功效。
五、鼠李糖脂的化妆品应用鼠李糖脂在化妆品领域也有广泛的应用。
其丰富的多不饱和脂肪酸成分具有良好的保湿性和滋润性，可用于制备护肤品、唇膏、润肤油等化妆品产品。
同时，鼠李糖脂还具有控油、抗炎、抗氧化等功能，被广泛应用于护肤品中，可改善肌肤质地、修复受损肌肤、延缓皮肤衰老。
鼠李糖脂在生态农业中的应用
鼠李糖脂在生态农业中的应用一、鼠李糖脂简介1.1 鼠李糖脂的来源鼠李糖脂通常是由铜绿假单胞菌在一定培养条件下，通过生物发酵的方法产生的具有表面活性的糖脂类产物[1]。
1949年，Jarvis和Johnson最早对使用铜绿假单胞菌（Pseudomonas spp.）生产鼠李糖脂进行了报道[2]。
目前，人们通常采用假单胞菌（Pseudomonas spp.）发酵生产鼠李糖脂。
发酵法的关键是首先筛选出性能优良的高产菌株，然后再进行培养条件的优化来提高产量、降低成本。
培养基中的碳源是决定生物表面活性剂产量和结构的重要因素。
鼠李糖脂在菌株培养中生产的限制条件是发酵过程中累积的次级代谢产物，这些限制条件不包括碳源，而氮源和磷则会限制鼠李糖脂的生产[3]。
鼠李糖脂发酵的关键首先是能筛选或者构建出鼠李糖脂产量高的菌株，然后再对合适的生产菌株的发酵的各种条件进行优化，从而达到高产量低成本的目标。
条件优化主要从碳源、氮源、无机盐离子以及pH、温度等方面来进行[4]。
目前主要通过代谢工程和基因工程方法来提高鼠李糖脂产量，这些策略的主要目的是：(a)不使用化学消泡剂获得高浓度的鼠李糖脂；(b)利用可再生资源生产鼠李糖脂，降低生产底物成本；(c)控制生产过程中的其他产物，获得单一的鼠李糖脂而不是混合物；(d)建立鼠李糖脂的非致病性生产菌株；(e)寻常基础材料生物催化鼠李糖脂的生产[5]。
实际工业生产中，鼠李糖脂生产条件的优化主要是通过添加脂肪酸、生产菌株随机突变、控制发酵pH值、控制底物摄取量和运用Tween-80及Triton X-100提高鼠李糖脂的产量。
之前有研究者将鼠李糖基转移酶复合物I(Rh1AB)在相对较安全的生产宿主恶臭假单胞菌KT2440中异源表达，但是产量提高的很少[6]。
可以通过构建工程菌株提高鼠李糖脂产量，之前有研究证明自转运酯酶参与了细胞膜的形成和运动，也参与了脂类的运输，当敲除自转运酯酶基因，鼠李糖脂产量明显降低，由此可知，自转运酯酶也参与了鼠李糖脂的形成，过量表达自转运酯酶EstA[7]和鼠李糖基转移酶复合物I(Rh1AB)提高鼠李糖脂产量[8]。
鼠李糖脂1.doc
（一）大庆萨北油层过渡带油层先导性试验[6]
1997 年 12 月-1998 年 12 月在大庆萨北油田北二区东部的小井距试验区葡 I4-7 油层进 行矿场试验，采用 3 注 4 采的四点法面积井网，平均注采井距 75 m，对 4 个段塞进行生物 表面活性剂三元复合驱注入，累计注入助剂 64613m3。
试验效果总结如下：
1）采出井含水大幅度下降，产油量上升
当鼠李糖脂表活剂三元复合体系注入 0.11PV 时，采油井含水开始下降，当段塞注入
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8
鼠李糖脂导读
0.45PV 时，含水降到最低值 61.0%，全区累计增油 7154t，提高采收率 16.64%，中心井累计 增油 2841t，提高采收率 23.24%，数值模拟见图 5。
鼠李糖脂导读
一、鼠李糖脂概述
生物表面活性剂（Biosurfactant）是细菌、真菌和酵母在合适的碳源、氮源、pH和温度 条件下，其生长代谢过程中分泌出的具有表面活性的代谢产物，它是具有亲水基团和疏水基 团的两亲化合物。其中，鼠李糖脂是生物表面活性剂中研究较为深入的一类，其属于糖脂类， 是一种非离子型生物表面活性剂，不仅具有降低油水表面/界面张力、乳化、增溶和改变分 子极性等功能，而且具有毒性小、易于生物降解等特性。
图1 鼠李糖脂的化学结构通式[1]
鼠李糖脂主要分成两类：单鼠李糖脂和双鼠李糖脂，前者含有一个鼠李糖环，化学式为
C26H48O9，后者含有两个鼠李糖环，化学式为C32H58O13，鼠李糖脂的同系物情况见表1。
表1 四种鼠李糖脂的同系物[1]
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鼠李糖脂导读
鼠李糖脂强化石油污染土壤植物—微生物联合修复研究
鼠李糖脂强化石油污染土壤植物—微生物联合修复研究鼠李糖脂强化石油污染土壤植物—微生物联合修复研究引言近年来，人类对能源的需求不断增加，石油作为重要的化石能源，得到广泛应用。
然而，石油勘探、运输和储存等过程中的意外事故，往往导致石油泄漏，给环境带来严重的污染问题。
石油泄漏后，土壤中残留的石油污染物会对环境和生态系统造成长期的不良影响。
因此，寻找高效、环保的方法修复石油污染土壤已成为科研工作的重要方向之一。
石油污染土壤的困境石油污染土壤的修复一直是一项困难的任务。
石油污染物的毒性和难降解性造成了石油污染土壤修复的挑战。
传统的修复方法如物理和化学方法，虽然可以在一定程度上去除石油污染物，但存在成本高、效果不彻底以及对土壤生态环境破坏大等问题。
因此，寻找生物修复方法成为一个热门研究领域。
鼠李糖脂的研究与应用鼠李糖脂是一种广泛存在于自然界的生物表面活性剂，它具有良好的表面活性、环境友好、生物降解性以及对石油污染物具有亲和力的特点。
研究发现，在石油污染的土壤中添加鼠李糖脂能显著增强菌类活性，促进细菌降解石油污染物。
此外，鼠李糖脂还能与某些植物根系共生，提供附着基质并增加植物对石油污染物的耐受性。
这些特点使得鼠李糖脂成为一种理想的植物—微生物联合修复石油污染土壤的辅助剂。
鼠李糖脂强化植物修复石油污染土壤植物是自然界中最早适应并利用石油污染物的生物。
通过根系释放的酸性物质、根障等机制，植物可以将石油污染物从土壤中吸收并积累在体内，实现了植物对石油污染物的初步修复。
然而，植物单独修复石油污染土壤的效果有限。
研究发现，鼠李糖脂的添加可以显著增强植物对石油污染物的吸收和积累能力。
鼠李糖脂通过提高石油污染土壤中石油污染物的溶解度，使其更容易被植物根系吸收。
同时，鼠李糖脂还可以与植物根系共生，提供附着基质，增加植物对石油污染物的耐受性。
这种联合修复策略能够在一定程度上提高植物修复石油污染土壤的效果。
鼠李糖脂强化微生物修复石油污染土壤微生物在土壤中扮演着重要的角色，特别是在降解石油污染物方面具有独特的优势。
鼠李糖脂行业应用
鼠李糖脂应用场景别名：鼠李糖苷、鼠李糖脂生物表面活性剂CAS: 4348-76-9单鼠李糖脂：化学式为C26H48O9，分子量为504.65双鼠李糖脂：化学式为C32H58O13，分子量为642.79溶解性与pH值有关，一般在中性或碱性条件下具有较好的溶解性鼠李糖脂是由假单胞菌发酵产生的阴离子生物表面活性剂。
它兼具良好的化学和生物特性，具有油、水两亲性，可以降低水表面张力，可以作为润湿剂、乳化剂和发泡剂使用，该生物表面活性剂可以在温度、PH值及盐度处于极端状况下使用，并且无毒，可以生物降解。
单鼠李糖脂结构式双鼠李糖脂结构式鼠李糖脂产品特点：和传统的化学合成表面活性剂相比，鼠李糖脂具有以下显著特征和优点：(1)较低的表面张力和界面张力：鼠李糖脂通常比合成表面活性剂化学结构更为庞大和复杂，具有更多的活性基团，可以更好地吸附于油水界面，改善油水界面性状，因而在降低水-气及油-水界面张力方面更加有效。
(2)耐温性：在90℃的高温下仍可保持其表面活性。
(3)耐盐性：鼠李糖脂在10%的盐溶液中仍不沉降或析出，而化学合成表面活性剂在2-3%的盐溶液中就会失活。
(4)可降解性：鼠李糖脂在水体或土壤中都易于降解。
(5)低毒或无毒:对环境友好。
鼠李糖脂产品优势绿色：鼠李糖脂生物表面活性剂是可生物降解和无毒的绿色表面活性剂。
环保：鼠李糖脂生物表面活性剂比传统的石油化学表面活性剂更安全，更环保。
自然：鼠李糖脂生物表面活性剂采用天然、绿色原料生产，工艺自然。
高纯度：我们的技术可以得到99.9%纯度的鼠李糖脂生物表面活性剂。
高性能：我们培养的微生物性能超过预期，得到的产品具有更好的特性。
石油上应用鼠李糖脂在石油行业中的应用涵盖了提高石油采收率、降低管道阻力和原油粘度、优化驱油体系、降低管道阻力和原油粘度、洗脱罐底油泥、抗结蜡和改善润滑油性能等多个方面。
其天然的生物表面活性剂特性使其成为环保和可持续发展的选择，对石油行业的效率和环境影响具有重要意义。
鼠李糖脂在农业上应用
鼠李糖脂在农业上应用
操作
鼠李糖脂生物表面活性剂可作为一种添加剂用于农业领域相关产品的生产上。
经过田间应用实验证明，鼠李糖脂有促进作物营养吸收、改善土壤环境、促早熟、增产增收、防止部分病虫害的能力。
经过广泛的研究表明，鼠李糖脂应用于农业领域主要体现在如下方面：
1、螯合金属离子，使微量金属元素被植物吸收或增加植物果实微量元素含量。
2、促进植物对营养成份的吸收。
3、鼠李糖脂对碱性土壤环境有效改善作用，是碱性土壤改性良好的添加剂。
4、鼠李糖脂优良的表面活性功能，是农作物叶面喷施作业中，非水溶性有机成分与水形成乳液的绝好无毒无害添加成分，这个作业包括农药和叶面肥两个过程。
5、鼠李糖脂作为表面活性剂。
由于其从生物来源，在植物叶、茎、根表面的存在都对植物表面无毒无害，而还可以改善植物细胞对营养物质的通透性，是植物表面物质对营养物质吸收最好的改进剂。
6、鼠李糖脂对周围微生物代谢过程中的酶产生有刺激增加作用，而且Rh发酵液营养成分非常丰富，是地面植物根系周围微生物最好的激活剂,鼠李糖脂中的铜绿假单胞菌可调节土壤微生物区系，调节菌群平衡。
7、鼠李糖脂有良好的抑制真菌的作用，用于农作物拌种和抑制真菌、霉菌的实验，已被证实。
8、由于土壤中的鼠李糖脂最终会被植物和土壤微生物作为营养物质彻底利用，所以鼠李糖脂在植物生产结束后，在土壤不会有任何残留，是安全的土壤添加剂。
鼠李糖脂在生态农业中的应用
鼠李糖脂在生态农业中的应用鼠李糖脂在生态农业中的应用一、鼠李糖脂简介1.1 鼠李糖脂的来源鼠李糖脂通常是由铜绿假单胞菌在一定培养条件下，通过生物发酵的方法产生的具有表面活性的糖脂类产物[1]。
1949年，Jarvis和Johnson最早对使用铜绿假单胞菌（Pseudomonas spp.）生产鼠李糖脂进行了报道[2]。
目前，人们通常采用假单胞菌（Pseudomonas spp.）发酵生产鼠李糖脂。
发酵法的关键是首先筛选出性能优良的高产菌株，然后再进行培养条件的优化来提高产量、降低成本。
培养基中的碳源是决定生物表面活性剂产量和结构的重要因素。
鼠李糖脂在菌株培养中生产的限制条件是发酵过程中累积的次级代谢产物，这些限制条件不包括碳源，而氮源和磷则会限制鼠李糖脂的生产[3]。
鼠李糖脂发酵的关键首先是能筛选或者构建出鼠李糖脂产量高的菌株，然后再对合适的生产菌株的发酵的各种条件进行优化，从而达到高产量低成本的目标。
条件优化主要从碳源、氮源、无机盐离子以及pH、温度等方面来进行[4]。
目前主要通过代谢工程和基因工程方法来提高鼠李糖脂产量，这些策略的主要目的是：(a)不使用化学消泡剂获得高浓度的鼠李糖脂；(b)利用可再生资源生产鼠李糖脂，降低生产底物成本；(c)控制生产过程中的其他产物，获得单一的鼠李糖脂而不是混合物；(d)建立鼠李糖脂的非致病性生产菌株；(e)寻常基础材料生物催化鼠李糖脂的生产[5]。
实际工业生产中，鼠李糖脂生产条件的优化主要是通过添加脂肪酸、生产菌株随机突变、控制发酵pH值、控制底物摄取量和运用Tween-80及Triton X-100提高鼠李糖脂的产量。
之前有研究者将鼠李糖基转移酶复合物I(Rh1AB)在相对较安全的生产宿主恶臭假单胞菌KT2440中异源表达，但是产量提高的很少[6]。
可以通过构建工程菌株提高鼠李糖脂产量，之前有研究证明自转运酯酶参与了细胞膜的形成和运动，也参与了脂类的运输，当敲除自转运酯酶基因，鼠李糖脂产量明显降低，由此可知，自转运酯酶也参与了鼠李糖脂的形成，过量表达自转运酯酶EstA[7]和鼠李糖基转移酶复合物I(Rh1AB)提高鼠李糖脂产量[8]。
鼠李糖脂在农业上的应用研究
农业工程技术·综合版 2023年6月刊109综 合 研 究DOI:10.16815/ki.11-5436/s.2023.16.068（3）农业应用近年来，鼠李糖脂的应用研究愈发深入，应用范围越来越广，已拓宽到农业领域。
有研究表明，鼠李糖脂在肥料增效、病害防治、提高作物抗性、畜禽饲养等领域都具有一定成效，应用前景广阔[2]。
目前，将鼠李糖脂应用于农业生产领域受到越来越多的关注，以无毒无害、生物可降解的特性受到农业生产者的青睐，用于开发肥料添加剂、真菌抑菌剂类生物农药制剂和土壤改良剂。
二、鼠李糖脂在肥料增效方面的应用植物可以通过根系和叶面吸收营养物质，由此研究开发了根施肥料和叶面喷施肥料。
同时，叶部常发生病害，喷施叶面肥和农药是农业生产中的常用方法之一。
但在自然界中，许多植物叶片都覆有蜡质层，喷施在叶面的有效成分很难有效利用，鼠李糖脂可以有效解决此问题。
1、作用机理鼠李糖脂用于叶面肥和农药中可兼有活性剂和润湿剂的作用；添加于叶面肥中可加强养分渗透，提高养分作用效果。
鼠李糖脂分子结构特殊，亲水基和疏水基分别通过定向作用和色散力吸附作用与叶面接触后，能够改良叶面肥料在叶片蜡质层的润湿状况，使喷施到叶片上的肥料被充分铺展、渗透，促进叶部营养快速吸收，提高养分吸收利用效率。
2、应用研究目前，已有不少国内学者和生产厂家开发了鼠李糖脂叶面肥产品并加以应用，取得了较好效果。
林卫卫等[3]为验证含鼠李糖脂水溶肥料在苹果上的施用方法和应用效果，对“仙脂露”含鼠李糖脂水溶肥料进行了试验，结果表明在苹果生长期内多次喷施鼠李糖脂后，收获时苹果产量、果实大小、单果均质量、着色度等方面均有明显提高，增产提质效果显著。
鼠李糖脂的作用效果除了表现在提高产量和质量方面，还能够提高养分的吸收利用效率，促进苗期作物生长。
张莉[4]对打顶和鼠李糖脂处理后西瓜植株前期的生长和养分吸收状况进行了研究，结果表明叶面喷施不同浓度鼠李糖脂后，幼苗干质量、根系指标、叶绿素含量、光合指标及元素含量均较对照增加显著，0.1 g/L 鼠李糖脂浓度是利于西瓜幼苗生长的较佳浓度。
鼠李糖脂水溶肥料对苹果农艺性状及产量的影响
鼠李糖脂水溶肥料对苹果农艺性状及产量的影响张培革【摘要】本试验以树龄12年的红富士为材料,依据鼠李糖脂的灭菌、无毒、绿色无污染等特点将其应用到苹果上,初步探讨了鼠李糖脂对苹果果实农艺性状、生物产量及经济产量的影响.结果发现,鼠李糖脂水溶液提高了果实的单果重,改善了果实的着色度,对苹果的产量也有一定的提高作用.喷施鼠李糖脂水溶液的处理(T1)较喷施等量清水处理(T2)的苹果产量增加205 kg/亩,增产6.1％,净收入增加1 130元/亩,提高79.4％,T1较未喷施鼠李糖脂水溶液处理(CK)的苹果产量增加270.4 kg/亩,增产8.8％,净收入增加1 422.4元/亩.【期刊名称】《农业科技通讯》【年(卷),期】2014(000)010【总页数】3页(P137-139)【关键词】鼠李糖脂水溶肥料;苹果;产量;农艺性状【作者】张培革【作者单位】山东省烟台市土壤肥料工作站烟台264000【正文语种】中文鼠李糖脂是由铜绿假单胞菌（P.Aeruginosa）产生的一类非常重要的生物表面活性剂，可以利用各种细菌等作为原材料发酵产生鼠李糖脂，生产成本低，应用价值高。
近几年研究表明，鼠李糖脂具有很好的抗菌性，同时几种鼠李糖脂混合物具有抗菌的效果，鼠李糖脂的灭菌特点使其在植物保护等方面有一定的应用空间，鼠李糖脂还可用作难溶有机磷杀虫剂的配方[1]。
Seul等研究表明鼠李糖脂在控制农业昆虫病害中存在较大的潜力。
刘菊[2]研究表明鼠李糖脂能够在温室环境下通过诱导植物抗性反应来防治西瓜幼苗枯萎病，鼠李糖脂处理会使植物体内葡聚糖酶和几丁质酶的活性升高，但是鼠李糖脂到底是如何诱导植物抗性反应等还有待进一步研究。
Varnier[3]研究表明离体条件下鼠李糖脂可以较好的抑制葡萄灰霉病的发生，并且鼠李糖脂能够在很多植物如葡萄、烟草、小麦、辣椒、黄瓜和番茄等中通过刺激植物防卫反应来诱导对多种病害的抗性[4-5]。
依据鼠李糖脂的灭菌、无毒、绿色无污染等特点将含鼠李糖脂的水溶肥料应用到苹果上，结果发现鼠李糖脂对苹果的产量有一定的增加效果。
生物表面活性剂---鼠李糖脂
③脂肪酸—羧酸基 （甘油酯、脂肪酸、 脂肪醇、蜡）
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鼠李糖脂(RL)是一种典型的生物表面活性剂, 它 是由假单胞菌在37℃葡萄糖液中培养4～8天, 得到的 一种含碳水化合物的类脂。
1～2分子的 鼠李糖 （亲水基团） 1～2分子具有不 同碳链长度的饱 和或不饱和脂肪酸 （疏水基团）
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Conclusion
鼠李糖脂是由微生物产生的阴离子生物表面活性剂， 它不仅溶于甲醇、氯仿和乙醚，在碱性水溶液中也能 表现出良好的溶解特性。 它兼具良好的化学和生物特性。具有油、水两亲性， 可以降低水表面张力，也可以作为润湿剂、乳化剂和 发泡剂使用。同时其具有优异的表面活性，并且无毒， 可生物降解。 目前它比较广泛的应用于石油工业、绿色农业和生
氯仿:甲醇=2:1 杂质
氯仿+乙醇
有机物
40℃
部分提纯的产物
薄层层析法 柱色谱（大批量处理）
粗产物
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纯产物
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Application
Biocompost
Water engineer ing Oil industry
Preparation method
发酵法
培养发酵
分离提纯 产品纯化
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鼠李糖脂在生态农业中的应用一、鼠李糖脂简介1.1 鼠李糖脂的来源鼠李糖脂通常是由铜绿假单胞菌在一定培养条件下，通过生物发酵的方法产生的具有表面活性的糖脂类产物[1]。
1949年，Jarvis和Johnson最早对使用铜绿假单胞菌（Pseudomonas spp.）生产鼠李糖脂进行了报道[2]。
目前，人们通常采用假单胞菌（Pseudomonas spp.）发酵生产鼠李糖脂。
发酵法的关键是首先筛选出性能优良的高产菌株，然后再进行培养条件的优化来提高产量、降低成本。
培养基中的碳源是决定生物表面活性剂产量和结构的重要因素。
鼠李糖脂在菌株培养中生产的限制条件是发酵过程中累积的次级代谢产物，这些限制条件不包括碳源，而氮源和磷则会限制鼠李糖脂的生产[3]。
鼠李糖脂发酵的关键首先是能筛选或者构建出鼠李糖脂产量高的菌株，然后再对合适的生产菌株的发酵的各种条件进行优化，从而达到高产量低成本的目标。
条件优化主要从碳源、氮源、无机盐离子以及pH、温度等方面来进行[4]。
目前主要通过代谢工程和基因工程方法来提高鼠李糖脂产量，这些策略的主要目的是：(a)不使用化学消泡剂获得高浓度的鼠李糖脂；(b)利用可再生资源生产鼠李糖脂，降低生产底物成本；(c)控制生产过程中的其他产物，获得单一的鼠李糖脂而不是混合物；(d)建立鼠李糖脂的非致病性生产菌株；(e)寻常基础材料生物催化鼠李糖脂的生产[5]。
实际工业生产中，鼠李糖脂生产条件的优化主要是通过添加脂肪酸、生产菌株随机突变、控制发酵pH值、控制底物摄取量和运用Tween-80及Triton X-100提高鼠李糖脂的产量。
之前有研究者将鼠李糖基转移酶复合物I(Rh1AB)在相对较安全的生产宿主恶臭假单胞菌KT2440中异源表达，但是产量提高的很少[6]。
可以通过构建工程菌株提高鼠李糖脂产量，之前有研究证明自转运酯酶参与了细胞膜的形成和运动，也参与了脂类的运输，当敲除自转运酯酶基因，鼠李糖脂产量明显降低，由此可知，自转运酯酶也参与了鼠李糖脂的形成，过量表达自转运酯酶EstA[7]和鼠李糖基转移酶复合物I(Rh1AB)提高鼠李糖脂产量[8]。
1.2 鼠李糖脂的结构鼠李糖脂结构主要包括两部分，由鼠李糖和具有不同碳链长度的饱和或不饱和脂肪酸构成。
鼠李糖脂的分子结构中既有极性基团又有非极性基团，是一类中性两极分子。
亲水基团是非离子形式的单或双鼠李糖，疏水基团是由带羟基的脂肪酸组成。
在生物合成过程汇总，这些基团之间可能相互衔接而生成多种结构相近的同系物，并且不同的菌株和发酵条件所得到的鼠李糖脂同系物组成不同。
研究表明[9]，铜绿假单胞菌产生的鼠李糖脂主要有四种结构，如图1所示[10]，分别是RL1、RL2、RL3和RL4，其中RL1和RL3 为单鼠李糖脂；RL2和RL4为双鼠李糖脂。
随着现代分析手段的应用，发酵产物中大量不同的鼠李糖族同系物被发现，而且它们分别连着不同的脂肪酸链，鼠李糖环也各不相同。
图1 铜绿假单胞菌产生的4种不同结构的鼠李糖脂1.3鼠李糖脂的理化性质及优点鼠李糖脂是一种阴离子表面活性剂，是表面活性剂家族中的后起之秀，它是由微生物所产生的一类具有表面活性的生物大分子物质。
它不仅溶于甲醇、氯仿和乙醚，在碱性水溶液中也表现出良好的溶解特性，与化学合成的表面活性剂相比，生物表面活性剂除具有降低表面张力、稳定乳化液和增加泡沫等相同作用外，由于生物表面活性剂来自微生物的代谢活动，还具有一般化学合成的表面活性剂无法比拟的特征和优点：（1）高效性：生物表面活性剂的化学结构要比化学合成的表面活性剂复杂和庞大得多。
单个分子要占据更大的空间，因而表面活性要强于化学表面活性剂，具有更多的活性基团，可以更好地吸附于油水界面，改善油水界面性状，因而在降低水-气及油-水界面张力方面更加有效。
（2）耐温性：有些生物表面活性剂可耐受高温，如由地衣芽孢杆菌产生的脂肽在75℃时至少可耐热140h而保持很好的表面性能。
（3）耐盐性：生物表面活性剂在10%的盐溶液中仍不沉降或析出，而化学合成表面活性剂在2～3%的盐溶液中就会失活。
（4）可生化降解性：生物表面活性剂在水体或土壤中都能很快被微生物100%降解。
（5）环境友好性：生物表面活性剂产品本身低毒或无毒，生产的原料天然，工艺简单，使用中用量少，选择性好，对环境友好。
（6）可原位合成性：因而有可能大大降低其使用成本。
另外，通过微生物的生物方法可以在分子中引进化学方法难以合成的复杂基团，使得生物表面活性剂化学结构具有多样性，从而可能使其具有某种特殊功能。
鼠李糖脂是目前生物表面活性剂中最重要、应用最广泛的一类，它属于水溶性阴离子生物表面活性剂，具有降低界面张力、增溶、乳化、渗透、润湿等多种功能，同时它又具有较好的热稳定性和化学稳定性，在90℃时仍具有很好的表面性能，并且能被微生物100%降解，是典型的环保型绿色产品。
1.4 鼠李糖脂生物表面活性剂已获得的绿色认证（1）急性经口毒性试验LD50＞5000mg/kg·Bw，属实际无毒。
（2）2004年，美国环保署即通过了鼠李糖脂作为生物农药的备案（PC Code 110029）。
（3）纽约州环境保护部固体和危险材料农药管理局，新的活性成分鼠李糖脂登记农药新产品的注册文件（EPA注册编号72431-1）。
（4）鼠李糖脂作为一种新的活性成分，申请登记生物杀菌剂的联邦登记公告。
2003年5月7日（68 FR 24456）。
（5）美国环保署（EPA），关于鼠李糖脂生物表面活性剂在食品中、农药化学品中的容许量申请及批复。
（68 FR 25026和68 FR 16796）1.5 鼠李糖脂生物表面活性剂在绿色农业上的应用方向（1）添加于肥料中提高肥料利用率，增强肥效；（2）直接作为生物农药或添加于农药产品中，增强药效；（3）用于土壤调节，增强土壤活力；（4）用于果蔬保鲜。
二、鼠李糖脂在生物农药方面的应用2.1 鼠李糖脂的防治机理2.1.1鼠李糖脂对于孢子类植物病原菌的生物合成有抑制作用鼠李糖脂可破坏真菌的细胞膜，使孢子丧失移动性并快速水解，进而抑制真菌孢子萌发和菌丝生长。
Stanghellini等［11］研究发现浓度为30μg/mL鼠李糖脂能使辣椒疫霉病和黄瓜腐霉病孢子在1min内全部完全水解。
鼠李糖脂瓦解真菌孢子细胞壁，促使植物病菌死亡，在葡萄灰霉病、大豆疫霉菌、辣椒炭疽病上也同样发现鼠李糖脂有溶解真菌细胞壁的作用［12-14］。
真菌细胞壁主要由几丁质和β-1，3-葡聚糖组成，几丁质在细胞壁内部，葡聚糖在细胞壁内外部均有。
鼠李糖脂处理被真菌病害侵染的植物之后，植物体内几丁质酶和β-1，3-葡聚糖酶增加，病原菌细胞壁被水解酶破坏，菌丝细胞壁变薄，破碎，最终死亡［11，13］。
此外，鼠李糖脂能阻止病菌孢子的移动，降低病菌对植株的侵染率［12,14,15］。
鼠李糖脂在土壤中有很好的溶解性和分散性，高浓度的鼠李糖脂在土壤中能有效阻止孢子移动，降低其对植物的侵染，从而达到预防植物病害的目的。
2.1.2诱导抗性植物与病原体协同进化过程中，逐渐形成了一系列的高效保护机制来抵御病原物的侵害。
植物免疫系统分两个层次，第一个层次是由病原相关分子模式（PAMPs）触发的免疫反应（PTI）；第二个层次是触发性免疫（ETI）；PTI和ETI 都属于免疫信号，但PTI比ETI更加强烈和持久［16-18］。
茉莉酸、水杨酸和乙烯在植物PTI和ETI信息网络中起着关键的作用。
鼠李糖脂可促使拟南芥防御基因PR-1（水杨酸标记基因），PDF1.2（茉莉酸/乙烯标记基因）和PR-4（乙烯标记基因）表达，触发拟南芥的防御反应［19］。
在西瓜、葡萄、小麦和烟草中，鼠李糖脂诱导植物免疫反应也有报道［13,20,21］。
鼠李糖脂能激活PTI，预防葡萄灰霉病的发生，用0.025 mg/mL鼠李糖脂处理灰霉病感染的葡萄叶片，与对照相比几丁质酶基因表达高达320倍［13］。
几丁质酶和β-1，3-葡聚糖酶属于水解酶类的病程相关蛋白（PRS）也属于防御产物，与植物系统诱导性抗性（ISR）密切相关。
鼠李糖脂能在室温条件下通过诱导植物抗性反应来预防西瓜枯萎病，与对照相比，喷施1.0 g/L 的鼠李糖脂，可使西瓜叶片几丁质酶和β-1，3-葡聚糖酶分别升高49.95%和63.04%［22］。
在酶水解真菌细胞壁过程中，细胞壁可释放出寡糖，可作为植物多种抗病反应的激发因子，诱导植物抗病反应［23］。
鼠李糖脂能促使植物抗性基因表达，激活植物自身免疫系统，诱导植物对病原菌产生抗性，从而使植物免受病菌的侵害。
2.1.3 具有优良的乳化性能及渗透性能鼠李糖脂在农药产品中可作为乳化剂添加，同时由于其优良的表面活性及改善植物细胞通透性的作用，在促进农药有效成分植物吸收上也能发挥很好的作用。
农药普遍存在投放量高、有效利用率低的问题，喷施的药液不能在生物靶向表面形成理想的润湿分布，药液流失严重，有效成分传递率降低，造成农药的大量浪费，此外常用的表面活性剂相对分子质量较低，用在农药水基性剂型上（如水乳剂、悬乳剂等），会导致它们在贮存期间粒子的絮凝和聚集以及粒子间粘连增多的问题，不能使农药达到长期稳定的效果，故需要通过提高药量来达到效果。
鼠李糖脂作为一种相对分子质量较大的表活剂，其自身的结构特点决定其具备较为优良的分散性及吸附粒子能力，使药剂在使用中更好的附着于表面，不易脱落和转移，能够保证农药作用效果的长期稳定性。
此外，其表面活性促进药剂对植物的渗透作用，达到增溶增效的目的。
2.1.3 杀蚜机理蚜虫的角质层膜由烷烃、蜡脂、脂肪酸和磷脂组成，这些物质具有亲脂性，可和含有亲脂和亲水基团的表面活性剂鼠李糖脂作用。
鼠李糖脂破坏了蚜虫的角质层膜，从而起到防止蚜虫的目的。
三、鼠李糖脂表面活性剂在农业中的其他应用3.1 含鼠李糖脂的有机水溶肥鼠李糖脂生物表面活性剂毒性低、可生物降解、生物相容性好、起泡性更高、在极端温度、pH、盐浓度下的选择性和专一性更好。
因此，近年来，鼠李糖脂生物表面活性剂作为生物有机肥的的生产和使用日益受到人们的广泛关注。
有研究结果表明鼠李糖脂能够降低植株叶片的表面张力，使得肥料在叶片表面全面溶解散开、气孔张开。
这些改变可以促进叶片对肥的吸收，增强叶片的光合作用，从而促进植株生长。
此外，由于鼠李糖脂对蚜虫的杀蚜活性及抑菌防病性，其作为叶面肥使用还可以兼具生物农药的功能，具有促生和杀虫的双重功效，可谓“一举多得”。
鼠李糖脂生物表面活性剂作为有机水溶肥使用，用于提高肥料作用效率表现在：（1）丰富的营养成分，可为植物生长提供营养鼠李糖脂生物表面活性剂是以植物油、无机盐、微量元素等为原料，通过微生物代谢产生，产物中含有大量的氮、磷等营养元素，氮、磷等元素是植物生长的必须元素，也是肥料中主要有效成分，通过添加鼠李糖脂生物表活剂，可以减少肥料中对该类元素的添加量，减少生产成本，并且作为一种生物多样物质的混合体，其中的菌体分解的蛋白和核酸等物质亦可被用于激活地层微生物，提高微生物活性，加速植物根系对土壤中营养成分的吸收，促进植物生长。