1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Прикладная биохимия и микробиология
  4. T. 59, № 4, 2023

Прикладная биохимия и микробиология, 2023, T. 59, № 4, стр. 355-368

Коррозионная активность микроорганизмов, выделенных из обрастаний конструкционных материалов в прибрежной зоне Баренцева моря

Д. Ю. Власов 1, 6, *, А. Л. Брюханов 2, Г. Г. Няникова 3, М. С. Зеленская 1, И. М. Царовцева 4, А. Р. Изатулина 5

1 Санкт-Петербургский государственный университет, биологический факультет
199034 Санкт-Петербург, Россия

2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, биологический факультет
119234 Москва, Россия

3 Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), факультет химической и биотехнологии
190013 Санкт-Петербург, Россия

4 АО Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники им. Б.Е. Веденеева
195220 Санкт-Петербург, Россия

5 Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле
199034 Санкт-Петербург, Россия

6 Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН
197376 Санкт-Петербург, Россия

* E-mail: dmitry.vlasov@mail.ru

Поступила в редакцию 11.02.2023
После доработки 26.02.2023
Принята к публикации 01.03.2023

Аннотация

Исследованы потенциально коррозионно-активные микроорганизмы, выделенные с конструкционных материалов с признаками биообрастаний на побережье Кислой губы (Баренцево море, Россия): сульфатредуцирующие, железоокисляющие и сероокисляющие бактерии. По результатам определения нуклеотидных последовательностей гена 16S рРНК идентифицированы культуры сульфатредуцирующих бактерий (Desulfovibrio sp., Halodesulfovibrio sp.), сероокисляющих бактерий (Dietzia sp.) и железоокисляющих бактерий (Pseudomonas fluorescens, Bacillus sp.). Методами сканирующей электронной микроскопии, энергодисперсионного микроанализа химического состава и рентгенофазового анализа выявлены значительные изменения структуры и химического состава поверхностного слоя образцов стальной арматуры, экспонированных в течение 28 сут в присутствии выделенных культур микроорганизмов, что свидетельствовало об их активном участии в биокоррозионных процессах. Показано, что образование аналогов минералов в продуктах коррозии зависит от штаммов указанных бактерий и, очевидно, связано с особенностями их метаболизма. Наибольшую активность в развитии коррозионных процессов проявили сульфатредуцирующие бактерии, выделенные из литоральной зоны Баренцева моря.

Ключевые слова: сульфатредуцирующие бактерии (СРБ), сероокисляющие бактерии, железобактерии, Баренцево море, конструкционные материалы, биокоррозия, сканирующая электронная микроскопия (СЭМ), рентгенофазовый анализ (РФА)

Список литературы

  1. Beech I.B., Sunner J. // Biotechnol. 2004. V. 15. № 3. P. 181–186.

  2. Kip N., van Veen J.A. // ISME J. 2015. V. 9. № 3. P. 542–551.

  3. Bryukhanov A.L., Vlasov D.Y., Maiorova M.A., Tsarovtseva I.M. // Power Technol. Eng. 2021. V. 54. № 5. P. 609–614.

  4. Nyanikova G., Bryukhanov A., Vlasov D., Mayorova M., Nurmagomedov M., Akhaev D., Tsarovtseva I. // E3S Web Conf. 2020. V. 215. P. 1–9 (04001).https://doi.org/10.1051/e3sconf/202021504001

  5. Videla H.A., Herrera L.K. // Int. Microbiol. 2005. V. 8. № 3. P. 169–180.

  6. Ma Y., Zhang Y., Zhang R., Guan F., Hou B., Duan J. // Biotechnol. 2020. V. 104. № 2. P. 515–525.

  7. Procópio L. // World J. Microbiol. Biotechnol. 2019. V. 35. № 5. P. 73. https://doi.org/10.1007/s11274-019-2647-4

  8. Procópio L. // Arch. Microbiol. 2022. V. 204. № 2. P. 138. https://doi.org/10.1007/s00203-022-02755-7

  9. Amendola R., Acharjee A. // Front. Microbiol. 2022. V. 13. P. 806688. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.806688

  10. Loto C.A. // J. Adv. Manuf. Technol. 2017. V. 92. P. 4241–4252.

  11. Bryukhanov A.L., Majorova M.A., Tsarovtseva I.M. // Limnol. Freshw. Biol. 2020. V. 3. № 4. P. 969–970.

  12. Kim B.H., Lim S.S., Daud W.R., Gadd G.M., Chang I.S. // Bioresour. Technol. 2015. V. 190. P. 395–401.

  13. Moura V., Ribeiro I., Moriggi P., Capao A., Salles C., Bitati S., Procópio L. // Arch. Microbiol. 2018. V. 200. № 10. P. 1447–1456.

  14. Enning D., Venzlaff H., Garrelfs J., Dinh H.T., Meyer V., Mayrhofer K. et al. // Environ. Microbiol. 2012. V. 14. № 7. P. 1772–1787.

  15. Etim I.N., Wei J., Dong J., Xu D., Chen N., Wei X., Su M., Ke W. // Biofouling. 2018. V. 34. № 10. P. 1121–1137.

  16. Mustin C., Berthelin J., Marion P., de Donato P. // Appl. Environ. Microbiol. 1992. V. 58. № 4. P. 1175–1182.

  17. López A.I., Marín I., Amils R. // Microbiologia. 1994. V. 10. № 1–2. P. 121–130.

  18. Inaba Y., Xu S., Vardner J.T., West A.C., Banta S. // Appl. Environ. Microbiol. 2019. V. 85. № 21. e01381–19. https://doi.org/10.1128/AEM.01381-19

  19. Huang Y., Xu D., Huang L.Y., Lou Y.T., Muhadesi J.B., Qian H.C., Zhou E.Z., Wang B.J, Li X.T., Jiang Z., Liu S.J., Zhang D.W., Jiang C.Y. // NPJ Biofilms Microbiomes. 2021. V. 7. № 1. P. 6.

  20. Emerson D. // Biofouling. 2018. V. 34. № 9. P. 989–1000.

  21. Maeda T., Negishi A., Komoto H., Oshima Y., Kamimura K., Sugio T. // J. Biosci. Bioeng. 1999. V. 88. № 3. P. 300–305.

  22. Makita H. // World J. Microbiol. Biotechnol. 2018. V. 34. № 8. P. 110.

  23. Ravenschlag K., Sahm K., Knoblauch C., Jørgensen B.B., Amann R. // Appl. Environ. Microbiol. 2000. V. 66. № 8. P. 3592–3602.

  24. Muyzer G., Stams A.J.M. // Nat. Rev. Microbiol. 2008. V. 6. № 6. P. 441–454.

  25. Hamilton W.A. // Annu. Rev. Microbiol. 1985. V. 39. P. 195–217.

  26. Dinh H.T., Kuever J., Mussmann M., Hassel A.W., Stratmann M., Widdel F. // Nature. 2004. V. 427. № 6977. P. 829–832.

  27. Enning D., Garrelfs J. // Appl. Environ. Microbiol. 2014. V. 80. № 4. P. 1226–1236.

  28. Videla H.A. // Biofouling. 2000. V. 15. № 1–3. P. 37–47.

  29. Ziadi I., Alves M.M., Taryba M., El-Bassi L., Hassairi H., Bousselmi L., Montemor M.F., Akrout H. // Bioelectrochemistry. 2020. V. 132. P. 107413.

  30. Yang S.S., Lin J.Y., Lin Y.T. // J. Microbiol. Immunol. Infect. 1998. V. 31. № 3. P. 151–164.

  31. Zhang Y., Ma Y., Duan J., Li X., Wang J., Hou B. // Biofouling. 2019. V. 35. № 4. P. 429–442.

  32. Захарова Ю.Р., Парфенова В.В. // Известия РАН. Серия Биологическая. 2007. № 3. С. 290–295.

  33. Widdel F., Bak F. The Prokaryotes. 2 Ed. / Eds. A. Balows, H.G. Trüper, M. Dworkin, W. Harder, K.-H. Schleifer. N.Y.: Springer-Verlag. 1992. V. 4. P. 3352–3378.

  34. Брюханов А.Л., Нетрусов А.И., Шестаков А.И., Котова И.Б. Методы исследования анаэробных микроорганизмов. М.: Научная библиотека МГУ, 2015. 178 с.

  35. Beijerinck M.W. // Archs. Neerrl. Science Series. 1904. V. 29. P. 131–157.

  36. Issayeva A.U., Pankiewicz R., Otarbekova A.A. // Pol. J. Environ. Stud. 2020. V. 29. № 6. P. 4101–4108.

  37. Trüper H.G., Schlegel H.G. // Antonie van Leeuwenhoek. 1964. V. 30. P. 225–238.

  38. Lane D.J. Nucleic Acid Techniques in Bacterial Systematic. / Eds. E. Stackebrandt, M. Goodfello. Chichester: John Wiley & Sons. 1991. P. 115–175.

  39. Herlemann D.P., Labrenz M., Jurgens K., Bertilsson S., Waniek J.J., Andersson A.F. // ISME J. 2011. V. 5. № 10. P. 1571–1579.

  40. Camacho C., Coulouris G., Avagyan V., Ma N., Papadopoulos J., Bealer K., Madden T.L. // BMC Bioinformatics. 2009. V. 10. P. 421.

  41. Wang Q., Garrity G.M., Tiedje J.M., Cole J.R. // Appl. Environ. Microbiol. 2007. V. 73. № 16. P. 5261–5267.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Прикладная биохимия и микробиология

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал