9月27日，中国科学院海洋研究所Hans-Curt Flemming教授领导的研究小组在《自然·微生物学评论》上发表论文，介绍了生物膜胞外聚合物的作用。

科学家探索细胞外聚合物质在生物膜细菌中的作用

研究人员重点关注代表生物膜细菌“房子”的材料：细胞外聚合物(EPS)基质，主要由多糖、蛋白质、核酸和脂质组成。

他们的研究表明，EPS基质为生物膜细胞提供了一个动态的、功能性的、保护性的共享空间，其中细菌不仅组织它们的社会相互作用，而且还为EPS成分之间的协同作用提供了舞台。

EPS 的功能包括细胞间通讯和保护，以及非常小距离内的浓度梯度，从而提供强大的栖息地多样性。EPS 构成了生物膜进化成功所依赖的功能相互作用。

有趣的是，一旦由生物膜细菌形成，EPS 便会独立生存，不依赖其生产者。通过保留胞外酶，生物膜细胞周围会形成一个细胞外消化系统。这甚至可以降解颗粒物质中的复杂生物聚合物，并允许细菌利用由此产生的低分子产物作为底物。

弗莱明教授说： “在这种消化功能中，它们代表了全球聚合物生物降解的瓶颈，也是碳封存的重要因素，因为它们的数量巨大，至少有50Pg C org。”

此外，他们的研究表明，EPS 可以充当吸收海绵，积累周围的分子和颗粒作为可能的营养物质，其中可能还包括毒素和污染物，它们可以作为基质分解的来源。

EPS 是一种水凝胶，在保水方面发挥着重要作用，因此有助于土壤抗旱。在沉积物中，它们可以增加黏聚力并有助于沉积物稳定性。

EPS可以建立稳定的生物膜，这对于饮用水和废水的自然自净至关重要，因此在世界各地被用于生物饮用水和废水处理。

作为浓差电池，EPS 可促进金属的点蚀。此外，由于缺氧，EPS 可在金属表面形成厌氧袋，为硫酸盐还原菌等厌氧菌提供栖息地，而硫酸盐还原菌是典型的“工业病原体”，经常被发现会导致微生物腐蚀 (MIC)。

另一方面，研究表明，EPS 包含越来越多地用于生物技术的有价值的产品，例如阻燃剂、冰淇淋稳定剂、用于三次采油的生物表面活性剂、细菌纤维素、胶凝剂(如透明质酸、黄原胶、凝胶多糖)或益生菌多糖(作为抗氧化剂)。