Научные интересы. Молекулярно-биохимические свойства и механизмы регуляции систем антиокислительной защиты в клетках строго анаэробных микроорганизмов различных филогенетических групп. Распространение и филогенетический состав сообществ строго анаэробных микроорганизмов (сульфатредуцирующих бактерий и метаногенных архей) в морских экосистемах. Участие сульфатредуцирующих бактерий в биоремедиации вод от тяжёлых металлов и металлоидов, а также в процессах биокоррозии. Автор более 30 статей в ведущих отечественных и зарубежных научных журналах, 1 патента, 3 учебно-методических пособий и 1 учебника для ВУЗов.
Научно-исследовательские проекты. Участник научно-исследовательских работ по физиологии и экологии строго анаэробных микроорганизмов в тесном сотрудничестве с Институтом микробиологии имени С.Н. Виноградского Федерального исследовательского центра «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН (грант РФФИ), Институтом морских биологических исследований имени А.О. Ковалевского РАН (грант Правительства РФ), Всероссийским научно-исследовательским институтом гидротехники имени Б.Е. Веденеева ПАО «РусГидро» (грант РФФИ), USA National Institutes of Health (программа Фулбрайта).
Педагогическая деятельность. Под научным руководством доц. Брюханова А.Л. на кафедре микробиологии биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова защищено 6 курсовых и 12 дипломных (специалитет, бакалавриат, магистратура) квалификационных работ, а также 1 кандидатская диссертация. Ведёт на кафедре микробиологии занятия малого практикума по общей микробиологии, занятия большого практикума по основам молекулярного клонирования в рамках курса «Актуальные проблемы микробиологии», читает базовый курс лекций «Молекулярная микробиология»/«Филогения и геносистематика микроорганизмов».

Избранные публикации:

1. Brioukhanov A., Netrusov A., Sordel M., Thauer R.K., Shima S. Protection of Methanosarcina barkeri against oxidative stress: identification and characterization of an iron superoxide dismutase. Archives of Microbiology. 2000. V. 174. No. 3. P. 213-216.
2. Shima S., Sordel-Klippert M., Brioukhanov A., Netrusov A., Linder D., Thauer R.K. Characterization of a heme-dependent catalase from Methanobrevibacter arboriphilus. Applied and Environmental Microbiology. 2001. V. 67. No. 7. P. 3041-3045.
3. Brioukhanov A.L., Netrusov A.I. Catalase and superoxide dismutase: distribution, properties, and physiological role in cells of strict anaerobes (a review). Biochemistry. 2004. V. 69. No. 9. P. 949-962.
4. Brioukhanov A.L., Netrusov A.I., Eggen R.I.L. The catalase and superoxide dismutase genes are transcriptionally up-regulated upon oxidative stress in the strict anaerobic archaeon Methanosarcina barkeri. Microbiology-SGM. 2006. V. 152. No. 6. P. 1671-1677.
5. Imaizumi A., Shakulov R.S., Briukhanov A.L. Method for producing L-amino acid. Patent CN100516230 C. 2009.
6. Brioukhanov A.L., Durand M.-C., Dolla A., Aubert C. Response of Desulfovibrio vulgaris Hildenborough to hydrogen peroxide: enzymatic and transcriptional analyses. FEMS Microbiology Letters. 2010. V. 310. No. 2. P. 175-181.
7. Brioukhanov A.L., Pieulle L., Dolla A. Antioxidative defense systems of anaerobic sulfate-reducing microorganisms. In: Current Research, Technology and Education Topics in Applied Microbiology and Microbial Biotechnology (Ed. Mendez-Vilas A.), v   . 1, Microbiology Book Series. Badajoz, Formatex Research Center. 2010. P. 148-159.
8. Le Fourn C., Brasseur G., Brochier-Armanet C., Pieulle L., Brioukhanov A., Ollivier B., Dolla A. An oxygen reduction chain in the hyperthermophilic anaerobe Thermotoga maritima highlights horizontal genes transfer between Thermococcales and Thermotogales. Environmental Microbiology. 2011. V. 13. No. 8. P. 2132-3145.
9. Брюханов А.Л., Рыбак К.В., Нетрусов А.И. Молекулярная микробиология (учебник для ВУЗов). Москва, издательство МГУ. 2012. 480 стр. ISBN 978-5-211-05486-8.
10. Korneeva V.A., Pimenov N.V., Krek A.V., Tourova T.P., Bryukhanov A.L. Sulfate-reducing bacterial communities in the water column of the Gdansk Deep (Baltic Sea). Microbiology. 2015. V. 84. No. 2. P. 268-277.
11. Bryukhanov A.L., Vlasova M.A., Malakhova T.V., Perevalova A.A., Pimenov N.V. Phylogenetic diversity of the sulfur cycle bacteria in the bottom sediments of the Chersonesus Bay. Microbiology. 2018. V. 87. No. 3. P. 372-381.