从蛋白质、多糖角度理解EPS对金属腐蚀的影响

李泓雨，许萍

(北京建筑大学 水环境国家级实验教学示范中心 城市雨水系统与水环境省部共建教育部重点实验室，北京 100044)

胞外聚合物(extracellular polymeric substances，EPS)是微生物分泌在细胞壁外用于自我保护和相互黏附的高分子多聚化合物[1]。胞外聚合物中蛋白质和多糖是决定微生物表面特性的关键物质，约占有机物总量的70%～80%[2]。目前，人们就EPS对金属腐蚀的影响进行了大量研究，但从蛋白质、多糖角度出发的研究相对较少，笔者综述了EPS及EPS中蛋白质、多糖特性；EPS对金属腐蚀的影响；蛋白质、多糖对腐蚀的影响途径及作用，旨在为今后的相关研究和应用提供参考。

1 EPS及EPS中蛋白质、多糖特性

EPS一般分为两类，EPS紧密层(tightly bound EPS，TB-EPS)和EPS松散层(loosely bound EPS，LB-EPS)。TB-EPS位于内层，易于提取；LB-EPS位于TB-EPS的外层，结构松散，具有流变的性质[3]。LB EPS包含更多的多糖，TB EPS含有更多的蛋白质。LB EPS具有的缓蚀作用较强，而TB EPS的缓蚀作用较弱[4]。

EPS因蛋白质和多糖中含有许多带有负电荷的官能团，COOH、—NH2、磷酸基团等基团使其本身呈负电，这些基团能够给出或接受电子，从而可以使EPS具有吸附性和络合性[5]，使EPS可以和金属表面相互作用形成致密的保护层减缓金属腐蚀[6-7]。

微生物种类不同，EPS的成分和性能也会不同。习伟进[8]研究发现罗伊氏乳杆菌(L.reuteri)EPS、荧光假单胞菌(P.fluorescens)EPS、大肠杆菌(E.coli)EPS中多糖蛋白质含量不同，其中P.fluorescens的EPS的蛋白质含量最高，L.reuteri的EPS的多糖含量最高。且不同微生物EPS所含官能团数量也不同，是那种微生物EPS中所含羧基数量从多到少依次为L.reuteri、P.fluorescens、E.coli。EPS中多糖与蛋白质的比例决定着细胞的表面电荷，有研究显示细胞表面电荷与EPS中多糖与蛋白质的比例呈正相关[9]。……