9月4日消息，据AZoM报道，一项发表于《npj Biofilms and Microbiomes》的研究提出"微生物组工程"防腐蚀新策略：利用有益共生菌生物膜抢先占据金属表面，抑制有害腐蚀菌。研究在高纯铜上测试了柠檬酸杆菌 Citrobacter sp. MICI21 对硫酸盐还原菌（SRB）Oleidesulfovibrio alaskensis G20 腐蚀行为的抑制作用。

腐蚀是工业材料面临的老大难问题，其中微生物诱导腐蚀（MIC）危害尤甚——硫酸盐还原菌产生的硫化物与铜反应加速腐蚀。传统控制手段（杀菌剂、缓蚀剂、防护涂层）成本高且可能破坏生态，静态涂层也难以应对动态微生物群落。该研究提出"microbioclaim（微生物占位）"概念：让共生生物膜建立对表面的生物学控制，从而限制有害微生物活动。

实验在缺氧条件下进行，综合运用电化学测量（开路电位、电化学阻抗谱、极化曲线）、扫描电镜/能谱（SEM/EDS）、共聚焦激光显微镜（CLSM）、纳米压痕与XRD等手段。结果显示：共培养体系低频阻抗提高约2.5倍，总腐蚀阻抗从初始2.10 kΩ·cm²升至60天后的7.24 kΩ·cm²（提升约2.4倍）；MICI21单菌下铜的腐蚀阻抗15天内提升4倍，而G20单独存在时阻抗下降约6倍。失重测试与硫化氢产量数据（G20约725 ppm、MICI21仅310 ppm、共培养464 ppm）相互印证。60天后成熟生物膜几乎被MICI21完全主导（约8.2 log10拷贝/μL，G20未检出）。纳米压痕测得生物膜硬度约12.7 MPa、弹性模量约0.8 GPa，表明其具备抗机械剥离的内聚力。机制上，MICI21生物膜充当物理屏障限制硫化物向铜表面输送，其胞外聚合物（EPS）可结合铜并改变表面化学，且生长更快、可抢先占位；基因组比对还发现其可能携带VI型分泌系统（T6SS）介导接触依赖性竞争（尚未直接验证）。该保护效应在有氧/缺氧条件及退火、冷加工、石墨烯涂层铜表面均成立。

研究者认为，这一融合"微生物组工程—微生物占位—生物钝化—可持续防腐"四个环节的策略，展示了将微生物生态学转化为材料工程工具的可能性，有望发展成更自适应、更可持续的活体防腐涂层；对其他金属的适用性及分子机制（转录组/蛋白组验证）有待后续研究。 （来源：AZoM）