Российские ученые из дальневосточных научно-исследовательских институтов нашли способ использовать вещества, выделяемые бактериями, для защиты корпусов кораблей от вредных обрастаний микроорганизмами и водорослями, сообщили в Министерстве науки и высшего образования России.
Серьезной проблемой, приводящей к значительным экономическим потерям, является биообрастание в морской среде: скопление микроорганизмов, растений, водорослей или даже мелких животных на корпусах судов. Биообрастание улучшает коррозию конструкционных материалов и приводит к преждевременному выводу из эксплуатации различного оборудования. Повреждениям подвержены как подвижные, так и стационарные сооружения: корабли, гидротехнические сооружения, нефтегазовые платформы, океанографическое оборудование и т. д.
На кораблях обрастание увеличивает трение корпуса корабля о воду, что приводит к увеличению расхода топлива (до 40-50%), а также снижению маневренности. Наиболее распространенным методом защиты от поверхностного обрастания в морской воде является применение противообрастающих покрытий с так называемыми биоцидами, в основном представленными соединениями меди.
Интенсивное использование покрытий, содержащих биоциды меди, и значительное увеличение их количества привели к тому, что, по оценкам специалистов, ежегодно в водную среду выбрасывается более 5 тонн соединений тяжелых металлов. В портах при значительном скоплении судов, окрашенных необрастающими средствами, их токсичные компоненты, выделяющиеся из покрытий, накапливаются в количествах, превышающих существующие нормы.
Современные экологические требования привели к ужесточению контроля в области внедрения и использования противообрастающих покрытий и биоцидных составов, а интерес исследователей сосредоточился на выявлении существующих в природе механизмов биологической защиты от обрастания и поиске натуральных продуктов с противообрастающими свойствами. характеристики. Ученые двух институтов Дальневосточного отделения РАН, Института химии и Национального исследовательского центра биологии моря имени Жирмунского объединили усилия в попытке создать противообрастающее покрытие с использованием продуктов микробного биосинтеза.
«Поиск и синтез нетоксичных и экологически чистых противообрастающих веществ природного происхождения, которые послужат эффективной заменой токсичным компонентам покрытий, ведется с 1990-х годов. Из водорослей выделены природные соединения, обладающие противообрастающей активностью, губки, асцидии, кораллы, но микроорганизмы представляют собой ценный и легко возобновляемый источник природных противообрастающих соединений, так как их использование позволяет получать достаточное количество активных соединений даже в промышленных масштабах, не истощая природные ресурсы», — пояснил один из главных разработчик покрытия, научный сотрудник Института химии ДВО РАН Ульяна Харченко.
Штамм одного из видов морских бактерий, выделенный учеными, показал высокую антимикробную и противообрастающую активность, биологические вещества, продуцируемые этим штаммом, были использованы в качестве природного биоцида для развития противообрастающего действия. Основным биоцидным компонентом нового покрытия является инкапсулированный бактериальный экстракт, эффективный против микробов и водорослей.
Эксперименты, проведенные в естественных морских условиях, показали, что разработанное покрытие эффективно борется с биообрастанием. Эти эксперименты проходили на базе Тропического центра в Южно-Китайском море (Вьетнам).