近日，海洋所特聘研究员Hans-Curt Flemming在Nature Reviews Microbiology（影响因子69.2）发表了关于生物膜胞外多聚物的重要综述，重点讨论了生物膜中的胞外多聚物（EPS）在天然环境和人工构筑环境中对生物地球化学循环过程以及其它环境化学过程的正面和负面影响，并指出了EPS对生物污损和微生物腐蚀（MIC）的重要影响作用，拓展和提升了当前对相关领域研究的认知，为理论研究和技术发展指明了方向。

EPS通过影响氧浓差电池和电子转移过程影响钢铁的腐蚀

EPS是指由微生物分泌的多糖、蛋白质、脂类等胞外物质的统称。EPS能够促进生物膜中细胞的交流，并可吸附环境中的有机物、金属离子和化学污染物等，在生物膜形成过程中能够加速微生物在界面的黏附，因此对生物膜的形成和发展至关重要。EPS在天然环境如土壤、沉积物和海洋中有利于维持生物膜系统稳定、提高营养物质的利用率等。但在人工环境如污水处理厂、饮用水系统中，EPS可加剧生物污损和MIC的发生。此外，EPS在自修复混凝土等实际应用领域也具备重要的应用潜力。

本研究指出EPS的相关研究仍然是生物膜领域研究的短板，一些至关重要的科学技术问题，包括哪一种微生物可以产生哪一种EPS？EPS如何影响生物膜耐药性？如何更高效的从生物膜中获得可产EPS的微生物？如何调控和提高EPS的产量使其能够服务于一些生物技术行业等。H.-C. Flemming研究员提出，通过综合使用一些先进的技术手段和工具如微生物组学与分离培养方法，使用超滤膜分离EPS中的蛋白和多糖等物质，可能会助力以上问题解决和突破。

H.-C. Flemming研究员是杜伊斯堡-埃森大学生物膜中心前主任、名誉教授，新加坡南洋理工大学、新加坡国立环境生命科学工程中心访问教授，现任中国科学院海洋研究所特聘研究员，曾任国际生物腐蚀和生物降解协会主席，从事生物膜和MIC研究已有30多年，是德国生物膜研究的先驱者之一，创立了德国杜伊斯堡－埃森大学生物膜中心，发表300多篇学术论文，单篇引用超过6000次。

论文来源：

Flemming, H.-C., et al. (2024). "Microbial extracellular polymeric substances in the environment, technology and medicine." Nature Reviews Microbiology.DOI10.1038/s41579-024-01098-y

文/张一梦 张瑞永