Biosurfactants in agriculture

Abstract

Agricultural productivity to meet growing demands of human population is a matter of great concern for all countries. Use of green compounds to achieve the sustainable agriculture is the present necessity. This review highlights the enormous use of harsh surfactants in agricultural soil and agrochemical industries. Biosurfactants which are reported to be produced by bacteria, yeasts, and fungi can serve as green surfactants. Biosurfactants are considered to be less toxic and eco-friendly and thus several types of biosurfactants have the potential to be commercially produced for extensive applications in pharmaceutical, cosmetics, and food industries. The biosurfactants synthesized by environmental isolates also has promising role in the agricultural industry. Many rhizosphere and plant associated microbes produce biosurfactant; these biomolecules play vital role in motility, signaling, and biofilm formation, indicating that biosurfactant governs plant–microbe interaction. In agriculture, biosurfactants can be used for plant pathogen elimination and for increasing the bioavailability of nutrient for beneficial plant associated microbes. Biosurfactants can widely be applied for improving the agricultural soil quality by soil remediation. These biomolecules can replace the harsh surfactant presently being used in million dollar pesticide industries. Thus, exploring biosurfactants from environmental isolates for investigating their potential role in plant growth promotion and other related agricultural applications warrants details research. Conventional methods are followed for screening the microbial population for production of biosurfactant. However, molecular methods are fewer in reaching biosurfactants from diverse microbial population and there is need to explore novel biosurfactant from uncultured microbes in soil biosphere by using advanced methodologies like functional metagenomics.

Phylogenetic analysis and characterization of an alkane-degrading yeast strain isolated from oil-polluted soil

“…The final products of this metabolism are sometimes represented by biosurfactants, surface-active molecules produced on the surface of cells whose diverse structure allows them to reduce surface and interfacial tension and to mediate the assimilation of hydrophobic substrates, including hydrocarbons, at the surface of cells (Muthusamy et al, 2008;Kaya et al, 2014). Therefore, the development of knowledge concerning the structure and production of biosurfactants is important for the improvement of bioremediation technologies in oil recovery, agriculture, cosmetics, therapeutics, and microbial lipase production (Ron and Rosenberg, 2001;Gautam and Tyagi, 2006;Mukherjee et al, 2006;Banat et al, 2010;Açikel et al, 2011;Sachdev and Cameotra, 2013).…”

Antimicrobial Action of Compositions Based on Thiosulfonates and Biosurfactants on Phytopathogens

“…За МБК дослідних препаратів покладали най-меншу їх концентрацію у пробірці, висів із якої після інкубації не давав росту бактерій на агарі. Вплив рамноліпідного біокомплексу на проник-ність клітинних мембран мікроорганізмів оці-нювали за кількістю позаклітинного білка (після оброблення клітинної суспензії розчинами РБК різної концентрації) [11], чисельність життє-здатних клітин мікроорганізмів -методом се-рійних розведень [12].…”

“…Результати свідчать, що після оброблення клітин розчином РБК (0,05 -0,1 г/дм 3 ) кількість позаклітинного білка зростала в середньому на 70 % (зі збереженням життєздатності бактерій), що, очевидно, пов'язано з підвищенням про-никності клітинних мембран [13]. Отже, вияв-лене підсилення антимікробної дії досліджених тіосульфонатів можна пояснити впливом РБК на проникність клітинних мембран мікроорга-нізмів, що підтверджується і результатами по-передніх досліджень [12,14]. Завдяки таким властивостям біогенні ПАР можна використо-вувати як активуючі добавки у композиціях із біоцидами або іншими препаратами для під-вищення їх ефективності.…”

Microbiotechnology Based Surfactants and Their Applications

“…(4) Detergents and cleaners: Rhamnolipids are natural emulsifiers and surface active agents leading to their wide spread usage in detergent compositions, laundry products, shampoos and soaps . (5) Agriculture: Rhamnolipids are already used for soil remediation for improving soil quality and are now further getting explored for plant pathogen elimination, for aiding the absorption of fertilizers and nutrients through roots and as biopesticides (Sachdev and Cameotra, 2013).…”