Een onderzoeksteam onder leiding van NIMS en RIKEN heeft ontdekt dat sulfaatreducerende bacteriën die verantwoordelijk zijn voor anaërobe ijzercorrosie in petroleumpijpleidingen, enz. bezitten een groep celoppervlakte-enzymen die hen in staat stellen om direct elektronen uit extracellulaire vaste stoffen te extraheren. De huidige anticorrosiemethoden omvatten het gebruik van antibacteriële middelen die een breed spectrum aan bacteriën doden. Hun bevinding kan de ontwikkeling van efficiëntere en milieuvriendelijkere anti-biocorrosiemethoden vergemakkelijken; bijvoorbeeld, de formulering van chemicaliën die in staat zijn om de bacteriële enzymen die in dit onderzoek zijn geïdentificeerd effectief te remmen.

Anaërobe ijzercorrosie in petroleumpijpleidingen veroorzaakt ernstige industriële storingen, zoals olielekkage. Het is daarom belangrijk om de oorzaken van anaërobe corrosie te identificeren en efficiënt te voorkomen. Sulfaatreducerende bacteriën, die corrosief waterstofsulfide produceren door oplosbare elektronendonoren zoals organische stoffen en waterstof te oxideren, worden beschouwd als de oorzaak van anaërobe corrosie. Echter, het bleef onbekend waarom corrosie doorgaat, zelfs nadat de ijzeren oppervlakken bedekt waren met de opgebouwde ijzersulfide korsten die het ijzeren oppervlak beschermen tegen waterstofsulfide. In 2004, verschillende sulfaatreducerende bacteriën werden geïsoleerd met ijzer als enige energiebron, en verondersteld dat het in staat is tot directe elektronenextractie uit ijzer door elektrisch geleidende ijzersulfidekorsten, waardoor de aanhoudende anaërobe corrosie. Echter, elektronenopnamemiddelen zoals oppervlakte-redox-enzymen zijn niet geïdentificeerd in deze bacteriën, waardoor ze onbekend zijn hoe ze elektronen uit vaste stoffen halen, .

Het onderzoeksteam analyseerde zorgvuldig de celmembranen van een corrosieve sulfaatreducerende bacterie die groeit met metaalijzer als de enige elektronenbron. en ontdekte een groep membraanenzymen (d.w.z. buitenmembraan [OM] cytochromen, die op de foto worden weergegeven als de donkere vlekken op het celoppervlak en nanodraden). Het team bevestigde dat elektronen alleen uit een met indium-tin gedoteerde oxide-elektrode werden verwijderd wanneer deze enzymen tot expressie werden gebracht. Deze resultaten leveren sterk bewijs dat deze sulfaatreducerende bacterie ijzercorrosie kan versnellen door directe elektronenopname uit ijzer. In aanvulling, het team doorzocht de alomtegenwoordigheid van de nieuw ontdekte enzymen in de eiwitdatabases en ontdekte dat de aminozuursequenties op grote schaal werden geconserveerd door verschillende zwavelmetaboliserende bacteriën die diepzeesedimenten bewonen, en verschillend van die eerder geïdentificeerd in ijzer-reducerende bacteriën, daarom waarschijnlijk een nieuwe clade van buitenmembraancytochromen gevormd.

In toekomstige studies, het team is van plan om anti-biocorrosietechnieken te ontwikkelen die in staat zijn om op een milieuvriendelijke manier selectief en efficiënt corrosieve sulfaatreducerende bacteriën te deactiveren tegen lage kosten door chemicaliën te ontwerpen die de elektronenopname van de geïdentificeerde membraanenzymen remmen. De resultaten van dit onderzoek gaven ook de eerste keer aan dat bacteriën die in diepzeesediment wonen - een grotendeels onbekend ecosysteem - elektronen rechtstreeks uit vaste stoffen kunnen halen. Deze resultaten kunnen de ontwikkeling van technieken voor het kweken van onbekende bacteriën vergemakkelijken.