Un gruppo di ricerca guidato da NIMS e RIKEN ha scoperto che i batteri che riducono i solfati responsabili della corrosione anaerobica del ferro nelle condutture petrolifere, ecc. possiedono un gruppo di enzimi della superficie cellulare che consentono loro di estrarre direttamente elettroni dai solidi extracellulari. Gli attuali metodi anticorrosione comportano l'uso di agenti antibatterici che uccidono un ampio spettro di batteri. La loro scoperta potrebbe facilitare lo sviluppo di metodi antibiocorrosione più efficienti e rispettosi dell'ambiente; Per esempio, la formulazione di sostanze chimiche in grado di inibire efficacemente gli enzimi batterici individuati in questa ricerca.

La corrosione anaerobica del ferro nelle condutture petrolifere causa gravi guasti industriali, come perdite di olio. È quindi importante identificare le cause della corrosione anaerobica e prevenirle efficacemente. I batteri che riducono i solfati, che producono acido solfidrico corrosivo ossidando donatori di elettroni solubili come sostanze organiche e idrogeno, sono stati considerati la causa della corrosione anaerobica. Però, rimaneva sconosciuto il motivo per cui la corrosione continuava anche dopo che le superfici di ferro erano state ricoperte con le croste di solfuro di ferro accumulate che proteggono la superficie del ferro dall'idrogeno solforato. Nel 2004, diversi batteri solfato-riduttori sono stati isolati con il ferro come unica fonte di energia, e ipotizzato di essere in grado di estrazione diretta di elettroni dal ferro attraverso croste elettricamente conduttive di solfuro di ferro, causando la persistente corrosione anaerobica. Però, agenti di assorbimento di elettroni come gli enzimi redox di superficie non sono stati identificati in questi batteri, lasciando sconosciuto il modo in cui estraggono gli elettroni dai solidi, .

Il team di ricerca ha analizzato attentamente le membrane cellulari di un batterio corrosivo che riduce i solfati che cresce con il ferro metallico come unica fonte di elettroni, e scoprì un gruppo di enzimi di membrana (cioè, citocromi della membrana esterna [OM], che sono mostrati nella foto come macchie scure sulla superficie cellulare e nanofili). Il team ha confermato che gli elettroni sono stati rimossi da un elettrodo di ossido drogato di indio-stagno solo quando questi enzimi sono stati espressi. Questi risultati forniscono una forte evidenza a sostegno del fatto che questo batterio che riduce i solfati può accelerare la corrosione del ferro mediante l'assorbimento diretto di elettroni dal ferro. Inoltre, il team ha cercato l'ubiquità degli enzimi appena scoperti nei database delle proteine ​​e ha scoperto che le sequenze di amminoacidi sono state ampiamente conservate da vari batteri che metabolizzano lo zolfo che abitano nei sedimenti di acque profonde, e distinti da quelli precedentemente identificati nei batteri ferroriduttori, quindi probabilmente ha formato un nuovo clade di citocromi della membrana esterna.

Negli studi futuri, il team prevede di sviluppare tecniche anti-biocorrosione in grado di disattivare in modo selettivo ed efficiente i batteri corrosivi che riducono i solfati a basso costo e nel rispetto dell'ambiente, progettando sostanze chimiche che inibiscono l'assorbimento di elettroni da parte degli enzimi di membrana identificati. I risultati di questa ricerca hanno anche indicato la prima volta che i batteri che abitano nei sedimenti di acque profonde, un ecosistema in gran parte sconosciuto, possono estrarre elettroni direttamente da materie solide. Questi risultati possono facilitare lo sviluppo di tecniche per la coltura di batteri sconosciuti.