腐蚀微生物对依赖隐蔽和地下铁结构的行业（如喷淋系统和石油管道）构成了显著且昂贵的威胁。最近的一项调查揭示了微生物引起的腐蚀（MIC）背后的过程，这可能有助于损害预防。
在无氧条件下，管道、喷淋系统和其他基础设施面临微生物引起的腐蚀（MIC）的风险。这种现象涉及微生物对铁基结构的侵蚀，可能导致可观的维修费用或甚至灾难性的故障。
与传统的锈蚀不同，后者是通过与氧气的化学反应形成的，MIC发生在没有氧气的环境中。负责腐蚀的微生物直接以铁为食，触发一种有害反应，损害材料的完整性。这种类型的腐蚀每年在各行业造成数万亿的损失，特别是在石油和天然气行业。因此，识别和管理导致腐蚀的微生物过程至关重要。
最近，来自南丹麦大学的微生物学家河内哲史博士和艾米莉亚-埃琳娜·罗塔鲁教授揭示了特定菌株的Methanococcus maripaludis是如何高效导致铁腐蚀的新见解。他们的研究得到了丹麦独立研究基金会的Sapere Aude资助，并已发布在npj Biofilms and Microbiomes.
这项研究挑战了普遍的看法，即这些微生物分泌酶以促进铁的腐蚀，从而提取生长所需的养分。相反，研究人员发现微生物直接附着在铁表面，利用其细胞壁上的粘性酶获得必要的养分，而无需耗费能量释放可能无法到达铁的酶。
在附着到铁上后，微生物开始腐蚀，迅速在表面形成一层黑色薄膜。
河内博士解释道：“微生物迅速在这层黑色膜下形成坑洞，几个月内造成显著的损害。实际上，5克重的铁块可以在短短一两个月内降解成肉眼可见的黑色粉末。”
双重环境挑战
研究人员指出，这种微生物的演变展示了微生物在人为环境中如何适应和繁荣。在这种情况下，Methanococcus maripaludis已经进化以高效利用铁结构作为能量和养分。
这种微生物适应不仅带来了经济挑战，还带来了环境后果：
“这些生物是产甲烷的，这意味着它们会产生甲烷。甲烷是一种重要的温室气体，而微生物在人工环境中适应后，更有效地产生甲烷引发了担忧。这种演变可能导致甲烷排放增加，”艾米莉亚-埃琳娜·罗塔鲁博士表示。
产甲烷的微生物也可以在因气候变化和人类活动释放到环境中的各种矿物颗粒上茁壮成长。这些颗粒来源于多种途径，包括工业、农业、森林火灾、河流径流和冰川融化，并可能增强某些产甲烷微生物的活动。
罗塔鲁博士的团队成员目前正在研究格林兰的冰川融化颗粒，以确定它们对大气甲烷排放的影响。
艾米莉亚-埃琳娜·罗塔鲁博士持有欧洲研究委员会的整合者拨款，研究项目名为“导电矿物作为甲烷循环中的电导体”，并获得了Novo Nordisk新兴研究者奖，该奖项研究某些产甲烷菌如何将CO2和电转化为甲烷。
艾米莉亚-埃琳娜·罗塔鲁担任南丹麦大学生物系教授和研究部主任。她的研究得到了丹麦独立研究委员会、Novo Nordisk基金会和欧洲研究委员会整合者拨款的支持。
