近日，国际期刊Environmental Research刊发了海洋关键材料重点实验室在微生物腐蚀领域的最新研究成果，揭示海洋腐蚀生物膜中病毒多样性及其对材料腐蚀的潜在影响。
微生物腐蚀是材料受附着生物膜中微生物群落及其代谢活动而影响的腐蚀破坏现象。病毒是海洋生态系统中广泛存在的微生物，但目前关于微生物腐蚀的研究大多集中于细菌、古菌、真菌等微生物，病毒对微生物腐蚀贡献的研究仍处于空白。
研究团队采用生物信息学的方法分析了来自八种不同材料生物膜中的53个宏基因组，发现了材料表面生物膜中病毒的多样性及其与细菌等腐蚀微生物的潜在相互关系。存在于生物膜中的病毒主要为Caudoviricetes纲，此外还存在多个潜在的新颖病毒类群。宿主分析结果表明病毒可能会感染多种腐蚀相关的微生物，包括硫酸盐还原菌、硝酸盐还原菌和铁氧化菌，病毒携带的辅助代谢基因可能通过促进这些腐蚀微生物的代谢尤其是硫酸盐还原、硝酸盐还原及铁氧化等过程影响腐蚀，甚至可能通过水平基因转移增强宿主对金属和抗生素的抗性。
该研究首次将病毒纳入到海洋微生物腐蚀体系中，指出病毒在腐蚀生物膜的潜在作用，为深入理解微生物之间的相互作用关系及其共同影响下的材料腐蚀过程提供了新思路，为海洋工程材料防护技术创新和微生物腐蚀检监测技术发展提供了新视角。
海洋关键材料重点实验室硕士生李程鹏为论文第一作者，中国科学院海洋研究所张瑞永研究员和自然资源部第三海洋研究所董西洋研究员为共同通讯作者。共同作者包括中国科学院海洋研究所张一梦、江淑晴，自然资源部第三海洋研究所彭用一、韩迎春，厦门大学史文卿。研究得到了国家自然科学基金等项目资助。
论文信息：
Chengpeng Li, Yimeng Zhang, Wenqing Shi, Yongyi Peng, Yingchun Han, Shuqing Jiang, Xiyang Dong*, Ruiyong Zhang*,
Viral diversity within marine biofilms and interactions with corrosive microbes, Environmental Research, Volume 263, Part 1, 2024, https://doi.org/10.1016/j.envres.2024.119991.
