DESULFOVIBRIO AFRICANUS И THIOBACILLUS FERROOXIDANS КАК БИОСТИМУЛЯТОРЫ КОРРОЗИОННОГО ПРОЦЕССА - Студенческий научный форум

X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Личный портфель

DESULFOVIBRIO AFRICANUS И THIOBACILLUS FERROOXIDANS КАК БИОСТИМУЛЯТОРЫ КОРРОЗИОННОГО ПРОЦЕССА

Сериков Т.А. 1, Сертай С.А. 1, Ерназарова А.К. 2, Джамалова Г.А. 1
1Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева, г.Алматы, РК (050013, г. Алматы, ул. Сатпаева, 22)
2Научно-исследовательский институт проблем экологии 050040, г. Алматы, аль-Фараби, 71
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение. Функционирующие металлоконструкции подвергаются спонтанному биокоррозионному процессу вследствие агрессивного воздействия сред. Среди них наиболее затронутые структуры - это магистральные трубы для транспортировки нефти [1] и различные детали автомобилей [2].

Цель исследования: провести теоретическое исследование по изучению биологических и некоторых культуральных особенностей бактерий Desulfovibrio africanus и Thiobacillus ferrooxidans как биостимуляторов коррозионного процесса.

Объекты исследования: Desulfovibrio africanus и Thiobacillus ferrooxidans - это представители групп сульфатредуцирующих бактерий и железобактерий соответственно.

Изучая микроорганизмы, которые являются причиной появления биокоррозии, можно не только изучить особенности протекания биокоррозионного процесса, но и разработать методы предупреждения и способы борьбы с биокоррозией.

Результаты теоретического исследования и обсуждение. Краткие сведения по биологическим признакам по бактериям Desulfovibrio africanus и Thiobacillus ferrooxidans представлена в таблице 1.

Таблица 1. Desulfovibrio africanus и Thiobacillus ferrooxidans как биостимуляторы коррозионного процесса [3-13]

Признак

Desulfovibrio africanus

Thiobacillus ferrooxidans

Морфология

мотильные, сигмовидной формы бактерии размером 0,5х5,0-10 мкм

палочковидные бактерии размером до 1-1,5 мкм в длину 0,4-0,5 мкм в ширину

Экология

Распространена в донных отложениях серных, карстовых и меромиктических озер

Распространены на медно-колчеданных и колчеданно-полиметаллических рудах

Биохимические свойства

В качестве продуктов метаболизма образует ацетат, углекислый газ и сероводород; способны окислять лактат, пируват, этанол и формиат

растут на широком спектре субстратов, включая восстановленные формы металлов (Fe2+, Sn2+, Sb3+, U4+) или восстановленные формы неорганической серы (S°, S2-, S2O32-)

Генетика

Размер генома 4,2 Mb. Содержание нуклеотидных пар G + C в ДНК составляет от 46,1 % до 61,2 %

Размер генома 1,7-2,8 × 106 п.о. Содержание нуклеотидных пар G + C в ДНК составляет 55-65 %

Питательность культуральной среды

На лактат-сульфатных средах молярный выход роста составляет примерно 1,8 ± 0,1 г / моль, на пируват-сульфатных - 3,5 ± 0,5 г / моль

Растут на средах 9К, Туовинена и Келли, Маннига, Мишры и ТSM

Оптимальный рН

6.6-7.65

1,5-2 – 4,5

Как видно из таблицы 1, Desulfovibrio africanus – это сигмовидной формы грамотрицательные лофо- и/или перитрихальные [3] анаэробные сульфатвосстанавливающие бактерии [2], способные окислять лактат, пируват, этанол и формиат. Сульфит и тиосульфат бактериями используются в качестве акцепторов электронов [3]. Для роста не требует NaCl, но может расти при его содержании до 4,0% NaCl. Оптимальный pH составляет 6.6-7.65 [3].

Thiobacillus ferrooxidans – это облигатные автотрофно-ацидофильные бактерии монотрихи [11], размножающиеся путем поперечного деления, экстремофилы, т.к. растут при низких рН (1,2-2,0 до 4,5) и образуют небольшие колонии, на которых в растворе возникает янтарно-желтый осадок гидроокислов железа[7, 8, 10].

Thiobacillus ferrooxidans растут на широком спектре субстратов, включая восстановленные формы металлов (Fe2+, Sn2+, Sb3+, U4+) или восстановленные формы неорганической серы (S°, S2-, S2O32-) [10]. Для достижения наилучшего роста, необходимо присутствие как серы, так и железа. При отсутствии одного из них показатели роста слабые, при отсутствии обоих элементов рост практически отсутствует [11].

Заключение. Технологически задействованные в производственном процессе металлоконструкции подвергаются спонтанному биокоррозионному процессу вследствие не только агрессивного воздействия сред, но и метаболической активности сульфатредуцирующих бактерий и железобактерий. Среди них наиболее активными являются Desulfovibrio africanus и Thiobacillus ferrooxidans.

Список литературы:

  1. Luana Cassandra Breitenbach Barroso Coelho. An Outline to Corrosive Bacteria – Federal University of Pernambuco, 2013 г. – 22 с.

  2. Мылов А. А. Ремонт автомобилей: учебное пособие. – М.: МГИУ, 2007 г. – 96 с.

  3. Nydia Castaneda-Carrio´n и др. Desulfovibrio africanus subsp. uniflagellum subsp. nov., a sulfate-reducing bacterium from a uranium-contaminated subsurface aquifer – Microbiology, 2010 г. – 880-886 с.

  4. Steven D. Brown, Judy D. Wall, Amy M. Kucken и др. Genome Sequence of the Mercury-Methylating and Pleomorphic Desulfovibrio africanus Strain Walvis Bay – Journal of bacteriology, 2011 г., – 4037-4038 с.

  5. Alfred S. Traore. Microcalorimetric Studies of the Growth of Sulfate-Reducing Bacteria: Comparison of the Growth Parameters of Some Desulfovibrio Species – Journal of bacteriology, 1982 г., – 606-611 с.

  6. Озерные экосистемы: биологические процессы, антропогенная трансформация, качество воды: Материалы V Междунар. науч. конф. 12–17 сент. 2016 г., Минск – Нарочь / Сост. и общ. ред. Т.М. Михеевой. – Мн.: БГУ, 2016. – 448 с.

  7. Яхонтова Л.К., Зверева В.П. Основы минералогии гипергенеза: Учеб. пособие. Владивосток: Дальнаука, 2000 г. – 331 с.

  8. J. Gen. A new solid medium for isolating and enumerating tmiobacillus ferrooxidans – Microbiology, 1989 г., – 71-81 с.

  9. Janet a. Schrader and david s. Holmes. Phenotypic Switching of Thiobacillus ferrooxidans – Journal of bacteriology, 1988 г., 3915-3923 с.

  10. K. Nowaczyk, A. Juszczak, F. Domka, J. Siepak. The Use of Thiobacillus Ferrooxidans Bacteria in the Process of Chalcopyrite Leaching – Polish Journal of Environmental Studies Vol. 7, No. 5, 1998 г., 307-312 с.

  11. J. T. Pronk и др. Anaerobic Growth of Thiobacillus ferrooxidan – Applied and environmental microbiology, 1992 г., 2227-2230 с.

  12. Paolo Visca и др. A new solid medium for isolating and enumerating thiobacillus ferrooxidans – Microbiological reviews, 1994 г., 39-55 c.

  13. Brown, S. D., Utturkar, S. M., Arkin, A. P., Deutschbauer, A. M., Elias, D. A., Hazen, T. C., & Chakraborty, R. Draft Genome Sequence for Desulfovibrio africanus Strain PCS. – 2013 г. – 2 с. http://doi.org/10.1128/genomeA.00144-13.

Просмотров работы: 187