脂肪酰基氨基酸對礦物潤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后勤工程學院軍事油料應用工程系，重慶400016 2重慶工學院生物工程學院，重慶400050）種脂肪酰基氨基酸對HVI350礦物潤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，在礦物潤滑油中添加少量脂肪酰基氨基酸后，礦物潤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養(yǎng)，且具有表面活性，有利于細胞的吸收，從而促進了礦物潤滑油生物降解。

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

　　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)境微生物學的研究表明，某些化合物可以加快微生物繁殖9增強微生物活性，促進難降解a|物。生物降解14~6.鑒此，研究改善礦物潤滑油降解性的生物新技術，如在礦物潤滑油中設計添加可誘導微生物生長、提高微生物活性的添加劑，從而促進礦物潤滑油生物降解、提高礦物潤滑油生物降解性能，是環(huán)境友好潤滑劑發(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，是微生物營養(yǎng)成分，將其加入礦物潤滑油中可望促進微生物生長、改善礦物潤滑油生物降解性。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，而有關表面基金項目：國家自然科學基金資助項目（50275147）重慶市杰出青年基金（CSTC2008BA4037）重慶市自然科學基金（CSTC2007BE4098）；重慶市高校創(chuàng)新團隊建設計劃資助活性劑在油污染生物修復技術中的作用也已得到證過篩（1mm）后，將500gt樣中加入1實。

　　該方法由3組完全相同的降解測試單元并聯(lián)而成，3組單元在相同條件下平行進行潤滑油生物降解試驗（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總量與基準物油酸降解生成的CO總量比值百分數(shù)）為降解指標，BD越大，生物降解性越好。本研究中每個受試物的生物降解性分別進行3次重復試驗，取3次試驗的BD平均值作為評定結(jié)果。

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

　　對比（a）和（b河以看出，HVI350礦物潤滑油降解過程中，微生物數(shù)量較少（（a）），這可能是因為微生物內(nèi)部能降解潤滑油的酶組分含量較少菌種在短時適應和降解該類物質(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，BD達到最大值）而月桂酰基甘氨酸和月桂酰基丙氨酸含量為1.5%時，BD達到最大值（）。礦物潤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氨基酸濃度較低時，礦物油中的烴類化合物與脂肪酰基氨基酸中的疏水基團相互作用，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會增加，從而使生物降解率增大；當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礦物潤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。

　　2微生物數(shù)量和形態(tài)生物降解試驗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礦物潤滑油和含1.0%LGUHVI350礦物潤滑油中微生物顯微照片。

　　從而抑制了微生物的生長。在礦物潤滑油中加入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養(yǎng)，且由于氨基酸具有表面活性，有利于細胞的吸收，從而促進了礦物潤滑油生物降解。此外，脂肪酰基氨基酸促進礦物潤滑油生物降解的原因還可能與氨基酸增強潤滑油烴類化合物在水相中的溶解或分散、增大潤滑油與微生物接觸機會有關。脂肪酰基氨基酸促進礦物潤滑油生物降解的機制有待進一步研究。

　　3結(jié)論（1）脂肪酰基氨基酸加入礦物潤滑油后，在一定的濃度范圍內(nèi)可顯著促進礦物潤滑油生物降解。）含有脂肪酰基氨基酸的礦物潤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養(yǎng)，且由于氨基酸具有表面活性，有利于細胞的吸收，從而促進了礦物潤滑油生物降解。

作者：佚名　　來源：中國潤滑油網(wǎng)