© РИА Новости / Валерий Мельников
Дальневосточные учёные разработали и запатентовали противообрастающее антикоррозионное покрытие для объектов морской инфраструктуры. Основным биоцидным компонентом покрытия является инкапсулированный бактериальный экстракт, обладающий антимикробным и альгицидным действием. Эксперименты, проведенные в природных морских условиях, показали, что разработанное покрытие эффективно справляется с биообрастанием.
В морской среде биообрастание является проблемой мирового масштаба, приводящей к значительным экономическим потерям. Биообрастание усиливает процессы коррозии конструкционных материалов и приводит к досрочному выведению из эксплуатации различного оборудования. Повреждениям подвержены как подвижные, так и стационарные конструкции – суда, гидротехнические сооружения, нефтяные и газовые платформы, океанографическое оборудование, конструкции марикультурных хозяйств и пр. На судах обрастание увеличивает трение между корпусом судна и водой, что в результате приводит к увеличению расхода топлива (до 40-50%), а также уменьшению маневренности.
Самым распространенным методом защиты поверхности в морской воде от обрастания является использование антиобрастающих покрытий с биоцидами, представленных в основном соединениями меди. Интенсивное использование покрытий, содержащих медные биоциды, для защиты от обрастания подводной части судов и кораблей и значительное увеличение их количества привели к тому, что в водную среду ежегодно выделяется более 5 тонн соединений тяжелых металлов. В портах при значительном скоплении судов, окрашенных противообрастающими красками, их ядовитые компоненты, выделяющиеся из покрытий, накапливаются в количествах, превышающих существующие нормы.
Современные экологические требования привели к ужесточению контроля в области внедрения и эксплуатации антиобрастающих покрытий и биоцидных соединений, а интерес исследователей сосредоточился на выявлении механизмов биологической защиты от обрастания, существующих в природе, и поиске природных продуктов с противообрастающими свойствами.
«Поиск и синтез нетоксичных и экологически чистых противообрастающих веществ природного происхождения, которые будут служить эффективной заменой токсичным компонентам покрытий, ведутся еще с 90-х годов. Природные соединения с антиобрастающей активностью были выделены из морских водорослей, губок, асцидий, кораллов. Однако именно микроорганизмы представляют собой ценный и легко возобновляемый источник природных антиобрастающих соединений, поскольку их использование позволяет получить достаточное количество активных соединений, в том числе в промышленных масштабах, не истощая природные ресурсы», – пояснила один из основных разработчиков покрытия, научный сотрудник Института химии ДВО РАН Ульяна Харченко.
«Морские микроорганизмы являются перспективными объектами для биотехнологии в силу своих уникальных метаболических особенностей. Возрастающий интерес к получению экологически безопасных материалов позволил объединить усилия ученых двух институтов Дальневосточного отделения Российской академии наук – Института химии и Национального научного центра морской биологии имени А.В. Жирмунского – в попытке создания антиобрастающего покрытия с использованием продуктов микробного биосинтеза. Бактериальный штамм Pseudoalteromonas piscicida, выделенный из микрофлоры, ассоциированной с двустворчатым моллюском Modiolus modiolus в заливе Восток (Японское море), показал высокую антимикробную и антиобрастающую активность. Продукты, производимые данным штаммом, были использованы в качестве природного биоцида для разработки антиобрастающего покрытия. Востребованность материалов, полученных с использованием экологичных технологий в современных высокотехнологичных отраслях промышленности стимулирует поиск перспективных микроорганизмов и разработку технологий их применения на стыке интересов биологии и химии», – прокомментировала старший научный сотрудник ННЦМБ ДВО РАН Ирина Беленева.
В ходе совместного исследования сотрудники провели работы по оптимизации процессов экстракции, микрокапсулирования и подбору эффективной рецептуры покрытия. Разработанное во Владивостоке покрытие успешно прошло испытания на Морском испытательном стенде, расположенном на базе Тропического центра в Южно-Китайском море (Вьетнам).
Патентообладателями изобретения являются ИХ ДВО РАН и ННЦМБ ДВО РАН. https://www.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2791236&TypeFile=html
Работа выполнена в рамках темы Эколан Т-1.4 «Разработка физико-химических подходов к созданию эффективных покрытий с антиобрастающими свойствами на основе биологически активных метаболитов морских микроорганизмов» при финансовой поддержке Минобрнауки РФ и Тропического центра.
Информация предоставлена пресс-службой Минобрнауки России
Источник фото: ria.ru
