Chào mừng Quý độc giả đến với trang thông tin điện tử của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam

Tin nổi bật
Thành tích

Huân chương Ðộc lập

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Huân chương Lao động

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Giải thưởng Nhà nước

- Nghiên cứu dinh dưởng và thức ăn gia súc (2005)

- Nghiên cứu chọn tạo và phát triển giống lúa mới cho xuất khẩu và tiêu dùng nội địa (2005)

Giải thưởng VIFOTEC

- Giống ngô lai đơn V2002 (2003)

- Kỹ thuật ghép cà chua chống bệnh héo rũ vi khuẩn (2005)

- Giống Sắn KM 140 (2010)

Trung tâm
Liên kết website
lịch việt
Thư viện ảnh
Video
Lai tạo giống cà chua Cherry cho năng suất cao, chất lượng tốt

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  14
 Số lượt truy cập :  32689072
Vi sinh vật ăn mòn sắt
Thứ sáu, 08-12-2023 | 08:02:21
Vi sinh yếm khí ăn mòn sắt thông qua sợi protein vận chuyễn điện  tử (e-pili)

Sắt khi để bên ngoài thường có hiện tượng bị rỉ sét, điều này không chỉ xảy ra khi tiếp xúc với oxy và nước. Một số vi khuẩn cũng có khả năng phân hủy kỵ khí sắt thông qua 1 quá trình được gọi là ăn mòn điện sinh học. Theo báo cáo của một nhóm các nhà nghiên cứu trên tạp chí Angewandte Chemie, vi khuẩn Geobacter sulfurreducens được tìm thấy trong trầm tích có khả năng sử dụng các sợi protein của chúng dẫn điện cho mục đích này. Chúng tạo ra magnetite (Fe3O4) từ sắt, thúc đẩy sự ăn mòn của sắt.

Màng sinh học vi khuẩn (Bacterial biofilms) là nguyên nhân gây ra sự ăn mòn kim loại do vi sinh vật. Quá trình ăn mòn điện sinh học thường do các loại vi khuẩn được tìm thấy trong trầm tích, ví dụ: các nhóm vi khuẩn kỵ khí thuộc chi Geobacter. Các loại vi khuẩn thuộc chi Geobacter không sử dụng oxy trong khí quyển để hô hấp; thay vào đó, nó lấy năng lượng từ việc chuyển hóa các electron từ sắt, tạo thành magnetit (Fe3O4). Cho đến nay, cách mà các loại vi khuẩn thuộc chi Geobacter ăn mòn kim loại sắt vẫn còn là một điều bí ẩn.

Cơ chế hoạt động chính xác của ăn mòn điện sinh học hiện đã được nghiên cứu chặt chẽ hơn bởi Dake Xu và các đồng nghiệp từ Đại học Đông Bắc ở Thẩm Dương, Trung Quốc. Nhóm nghiên cứu đã làm việc với giả định rằng protein trong vi khuẩn dẫn điện (e-pili), các sợi mỏng phát triển ra khỏi vi khuẩn, có thể đóng một vai trò quan trọng trong cơ chế này (hình 1 và hình 2). Các loại vi khuẩn thuộc chi Geobacter tạo thành "e-pili" từ các protein dẫn điện, và các e-pili này hoạt động như dây điện, dẫn điện. Nhiều nghiên cứu trước, chưa cho thấy khả năng các e-pili có thể rút electron trực tiếp khỏi bề mặt kim loại hay không.
1
Hình 1. Cơ chế chuyển electron theo e-pili
 
Capture
Hình 2. Quá trình tác động của e-pili đến ăn mòn sắt của vi khuẩn thuộc chi Geobacter [2]

Để chứng minh những nghi ngờ của nhóm nghiên cứu, cụ thể là sự rút điện tử trực tiếp, các nhà nghiên cứu đã để hai chủng Geobacter phát triển trên bề mặt thép không gỉ cho đến khi màng sinh học hình thành. Một trong hai chủng hình thành e-pili dẫn điện, trong khi chủng còn lại vẫn tạo ra pili, nhưng đã được biến đổi gen để pili được hình thành từ các protein kém dẫn điện hơn. Các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy rằng, chủng vi khuẩn phát triển e-pili hoạt động tốt hơn đáng kể trên tấm thép. Nó phát triển nhiều hơn và tạo ra những hố sâu hơn trong kim loại, chứng tỏ nó đã làm hao mòn kim loại. Nhóm nghiên cứu cũng đo được dòng điện ăn mòn, một dấu hiệu trực tiếp của quá trình oxy hóa sắt.

Nhóm nghiên cứu kết luận rằng, tế bào vi khuẩn với các sợi e-pili đã hình thành một loại "kết nối điện" với kim loại. Tế bào vi khuẩn nằm xa hơn trong màng sinh học, không tiếp xúc trực tiếp với kim loại, cũng có thể tự cung cấp điện tử bằng cách sử dụng e-pili.

Vì magnetit được hình thành trong quá trình ăn mòn sắt và khoáng chất này cũng dẫn điện nên nhóm tác giả cũng đã nghiên cứu ảnh hưởng của nó đối với sự ăn mòn của vi sinh vật. Nhóm nghiên cứu lưu ý rằng khi đo trên bề mặt kim loại, việc bổ sung thêm magnetit vào màng sinh học không chỉ làm tăng sự phát triển của Geobacter mà còn dẫn đến dòng điện ăn mòn mạnh. Nhóm nghiên cứu nhấn mạnh: "Sự xuất hiện của magnetit có thể tạo điều kiện cho ăn mòn điện sinh học mạnh và nhanh hơn". Do đó, đối với những nghiên cứu trong tương lai để cải thiện các vật liệu chống ăn mòn, cần nên xem xét các vật liệu tạo thành magnetit.

Nguồn bài viết: Tài liệu do Wiley cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về phong cách và độ dài.

Tạp chí tham khảo:
1.Yuting Jin, Enze Zhou, Toshiyuki Ueki, Danni Zhang, Yongqiang Fan, Dake Xu, Fuhui Wang, Derek R. Lovley. Accelerated Microbial Corrosion by Magnetite and Electrically Conductive Pili through Direct Fe0toMicrobe Electron TransferAngewandte Chemie International Edition, 2023DOI: 10.1002/anie.202309005
Nguồn: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/08/230814122334.htm
 2. Derek R. Lovley. Electrically conductive pili: Biological function and potential applications in electronics. Current Opinion in Electrochemistry, Volume 4, Issue 1,
2017, Pages 190-198, ISSN 2451-9103
DOI: 10.1016/j.coelec.2017.08.015.
Nguồn: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2451910317301035
 

 Đinh Anh Hòa - Hcmbiotech

 

Trở lại      In      Số lần xem: 150

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
  • Hơn 120 quốc gia ký kết Hiệp ước Paris về biến đổi khí hậu
  • Một số giống đậu tương mới và mô hình chuyển đổi cơ cấu cây trồng trên đất lúa tại Đông Nam Bộ và Đồng Bằng Sông Cửu Long
  • Các nước cam kết chống biến đổi khí hậu
  • 12 giống hoa được công nhận bản quyền
  • Thảo luận việc quản lý nước theo cơ chế thị trường
  • Lượng nước ngầm trên Trái đất đạt 23 triệu kilômét khối
  • Sản xuất hồ tiêu thế giới: Hiện trạng và Triển vọng
  • Triển vọng tích cực cho nguồn cung ngũ cốc toàn cầu năm 2016
  • Cây trồng biến đổi gen với hai tỷ ha (1996-2015); nông dân hưởng lợi >150 tỷ usd trong 20 năm qua
  • Cơ hội cho gạo Việt
  • Việt Nam sẽ áp dụng cam kết TPP cho thêm 40 nước
  • El Nino có thể chấm dứt vào cuối tháng 6
  • Chi phí-hiệu quả của các chương trình bệnh động vật "không rõ ràng"
  • Xuất khẩu hồ tiêu: Gậy ông đập lưng ông
  • Đất có thể đóng vai trò quan trọng trong việc giảm lượng khí nhà kính
  • Quản lý và phát triển thương hiệu gạo Việt Nam
  • Những cách nổi bật để giải quyết những thách thức về hệ thống lương thực toàn cầu
  • Lập bản đồ các hộ nông dân trồng trọt trên toàn thế giới
  • Hỗ trợ chuyển đổi từ trồng lúa sang trồng ngô
  • Nếu không được kiểm soát, cỏ dại sẽ gây thiệt hại kinh tế tới hàng tỷ USD mỗi năm
Designed & Powered by WEBSO CO.,LTD