石油パイプラインなどのインフラにおいて、硫酸還元菌と呼ばれる細菌による鉄の腐食が深刻な問題です。細菌の生成する硫化水素が鉄と反応して硫化鉄（黒サビ）に変わり腐食が進行しますが、鉄の表面が硫化鉄で覆われた後も腐食が進行する理由が不明で、効果的な防食法がありませんでした。本研究では、細菌の表面に形成された硫化鉄ナノ粒子を詳細に分析し、高い導電性をもつ結晶構造を直接観測しました。さらに、硫化鉄ナノ粒子を持つ細菌のみが細胞外から電子を細胞内に取り込むことができ、代謝が活性化することを明らかにしました。この結果は、特殊な膜酵素がなくても硫酸還元菌が黒サビを使って電子の引き抜きによって鉄腐食を進行させることを示唆しています。 今後は、導電性の低い結晶構造を持つ黒サビを発生させる鉄合金材料を開発することで、鉄腐食を防ぐ新たな技術の開発が期待されます。

岡本 章玄 独立研究者
（2019年12月 オンライン公開 「Angew. Chem. Int. Ed.」誌）

“Biogenic Iron Sulfide Nanoparticles to Enable Extracellular Electron Uptake in Sulfate-Reducing Bacteria”
Xiao Deng, Naoshi Dohmae, Anna H. Kaksonen and Akihiro Okamoto
Journal: Angew. Chem. Int. Ed. 2020 Apr 6;59(15):5995-5999. [25 December 2019]
DOI : 10.1002/ange.201915196

■ NIMSプレスリリース
"鉄腐食細菌は黒サビを使って腐食を加速させていた” (14 February 2020)
https://www.nims.go.jp/mana/jp/news_room/press/2020021401.html

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