Corrosive Activity of Microorganisms Isolated from Fouling of Structural Materials in the Coastal Zone of the Barents Sea

D. Yu. Vlasov; Власов Д. Ю.; A. L. Bryukhanov; Брюханов А. Л.; G. G. Nyanikova; Няникова Г. Г.; M. S. Zelenskaya; Зеленская М. С.; I. M. Tsarovtseva; Царовцева И. М.; A. R. Izatulina; Изатулина А. Р.

doi:10.31857/S0555109923040189

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

Авторы: Власов Д.Ю.¹^,2, Брюханов А.Л.³, Няникова Г.Г.⁴, Зеленская М.С.¹, Царовцева И.М.⁵, Изатулина А.Р.⁶
Учреждения:
1. Санкт-Петербургский государственный университет, биологический факультет
2. Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН
3. Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, биологический факультет
4. Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), факультет химической и биотехнологии
5. АО Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники им. Б.Е. Веденеева
6. Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле
Выпуск: Том 59, № 4 (2023)
Страницы: 355-368
Раздел: Статьи
URL: https://journal-vniispk.ru/0555-1099/article/view/138791
DOI: https://doi.org/10.31857/S0555109923040189
EDN: https://elibrary.ru/QZTZAQ
ID: 138791

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

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

Beech I.B., Sunner J. // Biotechnol. 2004. V. 15. № 3. P. 181–186.
Kip N., van Veen J.A. // ISME J. 2015. V. 9. № 3. P. 542–551.
Bryukhanov A.L., Vlasov D.Y., Maiorova M.A., Tsarovtseva I.M. // Power Technol. Eng. 2021. V. 54. № 5. P. 609–614.
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
Videla H.A., Herrera L.K. // Int. Microbiol. 2005. V. 8. № 3. P. 169–180.
Ma Y., Zhang Y., Zhang R., Guan F., Hou B., Duan J. // Biotechnol. 2020. V. 104. № 2. P. 515–525.
Procópio L. // World J. Microbiol. Biotechnol. 2019. V. 35. № 5. P. 73. https://doi.org/10.1007/s11274-019-2647-4
Procópio L. // Arch. Microbiol. 2022. V. 204. № 2. P. 138. https://doi.org/10.1007/s00203-022-02755-7
Amendola R., Acharjee A. // Front. Microbiol. 2022. V. 13. P. 806688. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.806688
Loto C.A. // J. Adv. Manuf. Technol. 2017. V. 92. P. 4241–4252.
Bryukhanov A.L., Majorova M.A., Tsarovtseva I.M. // Limnol. Freshw. Biol. 2020. V. 3. № 4. P. 969–970.
Kim B.H., Lim S.S., Daud W.R., Gadd G.M., Chang I.S. // Bioresour. Technol. 2015. V. 190. P. 395–401.
Moura V., Ribeiro I., Moriggi P., Capao A., Salles C., Bitati S., Procópio L. // Arch. Microbiol. 2018. V. 200. № 10. P. 1447–1456.
Enning D., Venzlaff H., Garrelfs J., Dinh H.T., Meyer V., Mayrhofer K. et al. // Environ. Microbiol. 2012. V. 14. № 7. P. 1772–1787.
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.
Mustin C., Berthelin J., Marion P., de Donato P. // Appl. Environ. Microbiol. 1992. V. 58. № 4. P. 1175–1182.
López A.I., Marín I., Amils R. // Microbiologia. 1994. V. 10. № 1–2. P. 121–130.
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
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.
Emerson D. // Biofouling. 2018. V. 34. № 9. P. 989–1000.
Maeda T., Negishi A., Komoto H., Oshima Y., Kamimura K., Sugio T. // J. Biosci. Bioeng. 1999. V. 88. № 3. P. 300–305.
Makita H. // World J. Microbiol. Biotechnol. 2018. V. 34. № 8. P. 110.
Ravenschlag K., Sahm K., Knoblauch C., Jørgensen B.B., Amann R. // Appl. Environ. Microbiol. 2000. V. 66. № 8. P. 3592–3602.
Muyzer G., Stams A.J.M. // Nat. Rev. Microbiol. 2008. V. 6. № 6. P. 441–454.
Hamilton W.A. // Annu. Rev. Microbiol. 1985. V. 39. P. 195–217.
Dinh H.T., Kuever J., Mussmann M., Hassel A.W., Stratmann M., Widdel F. // Nature. 2004. V. 427. № 6977. P. 829–832.
Enning D., Garrelfs J. // Appl. Environ. Microbiol. 2014. V. 80. № 4. P. 1226–1236.
Videla H.A. // Biofouling. 2000. V. 15. № 1–3. P. 37–47.
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.
Yang S.S., Lin J.Y., Lin Y.T. // J. Microbiol. Immunol. Infect. 1998. V. 31. № 3. P. 151–164.
Zhang Y., Ma Y., Duan J., Li X., Wang J., Hou B. // Biofouling. 2019. V. 35. № 4. P. 429–442.
Захарова Ю.Р., Парфенова В.В. // Известия РАН. Серия Биологическая. 2007. № 3. С. 290–295.
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.
Брюханов А.Л., Нетрусов А.И., Шестаков А.И., Котова И.Б. Методы исследования анаэробных микроорганизмов. М.: Научная библиотека МГУ, 2015. 178 с.
Beijerinck M.W. // Archs. Neerrl. Science Series. 1904. V. 29. P. 131–157.
Issayeva A.U., Pankiewicz R., Otarbekova A.A. // Pol. J. Environ. Stud. 2020. V. 29. № 6. P. 4101–4108.
Trüper H.G., Schlegel H.G. // Antonie van Leeuwenhoek. 1964. V. 30. P. 225–238.
Lane D.J. Nucleic Acid Techniques in Bacterial Systematic. / Eds. E. Stackebrandt, M. Goodfello. Chichester: John Wiley & Sons. 1991. P. 115–175.
Herlemann D.P., Labrenz M., Jurgens K., Bertilsson S., Waniek J.J., Andersson A.F. // ISME J. 2011. V. 5. № 10. P. 1571–1579.
Camacho C., Coulouris G., Avagyan V., Ma N., Papadopoulos J., Bealer K., Madden T.L. // BMC Bioinformatics. 2009. V. 10. P. 421.
Wang Q., Garrity G.M., Tiedje J.M., Cole J.R. // Appl. Environ. Microbiol. 2007. V. 73. № 16. P. 5261–5267.