使用微生物抑制腐蝕可以自主調節、原位修復和智能防護，提供終身保護，并且對環境友好。了解微生物抑制腐蝕的機制可以為金屬防護提供參考，同時認識到微生物防腐技術研究應用中存在的困難和問題，可以為微生物防腐技術的未來發展提供方向。

微生物可以通過分泌緩蝕劑來抑制金屬腐蝕。聚天冬氨酸和γ-聚谷氨酸是兩種含有羧基的緩蝕劑，它們可以與金屬陽離子結合，形成金屬/肽復合物。此外，許多微生物會分泌生物表面活性劑。生物表面活性劑糖脂含有羰基和羥基，這些極性基團的親和力可以促進糖脂與金屬表面的結合，有可能抑制腐蝕。細菌可以分泌生物蛋白酶、堿性磷酸酶和碳酸酐酶，這些酶可以影響環境的pH值，促進離子的沉降。微生物的表面有豐富的酸性胞外分泌物，具有吸附富集陽離子的能力，在金屬表面形成天然的屏障層，從而減緩金屬的腐蝕速度。

生物膜在金屬表面具有很強的附著力，可以作為材料表面的屏障。有益菌的生物膜不僅能防止環境中Cl^-等離子對金屬的腐蝕，還能有效減少腐蝕菌對基體的破壞。EPS中的不同成分具有相似的官能團，可與鐵等金屬離子絡合形成致密的保護層。胞外多糖中羧基、醛基和非碳水化合物取代基上的陰離子官能團也有助于保護層的致密性。生物礦化膜是由環境中常見的碳酸鹽或磷酸鹽礦物的沉淀形成，具有一定的自我修復能力，利用生物礦化抑制金屬腐蝕具有廣闊的應用前景。

圖2 EPS絡合機理

好氧微生物可以通過呼吸作用消耗金屬表面的溶解氧，影響金屬陰極反應過程，同時其生物膜還會阻礙氧氣的傳遞，降低腐蝕速率。微生物分泌的腐蝕性代謝物可引起金屬腐蝕。某些微生物如反硝化硫桿菌可以消耗和利用腐蝕性代謝物，減少腐蝕損傷。腐蝕性細菌會產生大量黏液樣EPS，在管道內壁形成厚厚的生物膜垢，堵塞注水管道，造成嚴重的局部腐蝕。研究人員發現，一些細菌可以抑制腐蝕性微生物產生生物膜，從而減少腐蝕。

硫還原地桿菌是一種產電的微生物，在不銹鋼表面，首先附著的細胞起到了 "電化學門 "的作用。發生在早期的細胞粘附在很大程度上控制了進一步的電子轉移。一些微生物的存在可以改變金屬表面鈍化層的組成，使其更耐腐蝕。EPS-Fe配合物中的一些主要官能團作為陽極電子受體參與界面電化學反應，通過阻斷和消耗電子受體來保護金屬基底。

以菌治菌（MIMIC）是指利用有益微生物來減少腐蝕性微生物造成的腐蝕損害。它不僅可以達到減緩微生物腐蝕的目的，還可以消除或減少殺菌劑和緩蝕劑的使用，從而降低污染。

生物競爭是一種已在現場和實驗室中取得一定研究成果的微生物腐蝕控制方法。油田防治硫酸鹽還原菌（SRB）的方法是利用SRB與反硝化菌之間的抑制關系。群落中占主導地位的硝酸鹽還原菌和反硝化脫硫菌搶占SRB的營養物質和生存空間，同時氧化H₂S。

EPS在金屬表面形成的不均勻膜能有效阻擋細菌在金屬基體上的粘附，其機制可能與群體感應（QS）有關。QS通過介導細胞間的信息傳遞，在調節生物膜的形成方面發揮著關鍵作用。QS通過改變細胞的基因表達來介導生物膜的發展、抗藥性、運動性和病原體的毒性。

抗生素效應是指有益微生物通過代謝產生抗菌物質，從而抑制或殺死有害菌的現象。Gana等人比較了芽孢桿菌菌株B21和化學殺菌劑四甲基硫酸磷（THPS）對SRB腐蝕的影響。作為生物抑制劑，芽孢桿菌B21對SRB引起的腐蝕具有較好的抑制作用。抗菌物質的產生導致酶的分泌抑制，抗生素在這一過程中起協同作用。一些微生物分泌的多肽也可作為抗菌劑來抑制腐蝕細菌的活性。

噬菌體是一種攻擊細菌的病毒。使用吞噬細菌或噬菌體可以幫助清除腐蝕性細菌，分解細胞外聚合物，破壞金屬表面的生物膜。一些噬菌體編碼的解聚酶和溶解素能有效抑制細菌生物膜的形成，對已有的生物膜具有較高的溶解效率。

腐蝕發生的自然環境復雜性以及實驗室條件下無法重現該環境，仍然是目前微生物抑制腐蝕領域的研究障礙。未來應通過結合分子生物學、生物化學和電化學等多學科和跨學科技術對MICI的機制進行更深入的研究。應通過選取優良的有益菌作為模式菌株，通過高通量測序技術確定差異表達的基因，確定參與代謝、礦化或金屬結合過程的基因，并通過基因敲除技術對基因進行改造，為模式菌的工程應用奠定基礎。同時應加強對MICI的安全性、工程性和可控性的研究。