細胞外聚合物(EPS)是由微生物分泌到其環境中的高分子量天然聚合物。EPSs建立了生物膜的功能和結構完整性，并被認為是決定生物膜物理化學性質的基本成分。

細胞外聚合物主要由多糖（胞外多糖）和蛋白質組成，但也包括其他大分子，如DNA、脂質和腐殖質。EPS是細菌聚居地的構建材料，要么保持附著在細胞的外表面，要么分泌到其生長培養基中。這些化合物在生物膜形成和細胞附著在表面上很重要。EPS占生物膜總有機物的50%到90%。

胞外多糖（有時也縮寫為EPS；此后的EPS糖）是EPS的糖基部分。微生物合成廣泛的多功能多糖，包括胞內多糖、結構多糖和胞外多糖或胞外多糖。胞外多糖通常由單糖和一些非碳水化合物取代基（如乙酸鹽、丙酮酸鹽、琥珀酸鹽和磷酸鹽）組成）。由于成分的廣泛多樣性，胞外多糖已在各種食品和制藥行業中得到廣泛應用。許多微生物EPS糖提供與目前使用的口香糖幾乎相同的特性。通過創新方法，人們正在努力用微生物替代傳統使用的植物和藻膠。此外，在發現和開發具有新工業應用的新型微生物EPS糖方面取得了相當大的進展。據報道，PantoeaagglomeransZMR7產生的Levan與未經處理的細胞相比會降低橫紋肌肉瘤(RD)和乳腺癌(MDA)細胞的活力癌細胞。此外，它對熱帶利什曼原蟲的前鞭毛體具有很高的抗寄生蟲活性。

莢膜胞外多糖可以保護病原菌免受干燥和捕食，并有助于其致病性。與漂浮的浮游細菌相比，固定和聚集在生物膜中的固著細菌不太容易受到攻擊，因為EPS基質能夠充當保護性擴散屏障。細菌細胞的物理和化學特性會受到EPS組成、細胞識別、聚集和在其自然環境中的粘附等影響因素的影響。此外，EPS層充當營養陷阱，促進細菌生長。

一些乳酸菌菌株的胞外多糖，例如乳酸乳球菌亞種。cremoris為發酵乳制品（例如Viili）提供凝膠狀質地，并且這些多糖也是可消化的。外多糖工業用途的一個例子是葡聚糖在面包業中的panettone和其他面包中的應用。

胞外多糖可以促進固氮細菌附著在植物根系和土壤顆粒上，從而介導一種共生關系。這對于根和根際的定殖很重要，根際是土壤食物網和生態系統養分循環的關鍵組成部分。它還允許宿主植物的成功入侵和感染。

細菌細胞外聚合物有助于重金屬的生物修復，因為它們具有吸附金屬陽離子以及其他溶解物質的能力。這可用于廢水系統的處理，因為生物膜能夠結合并去除銅、鉛、鎳和鎘等金屬。EPS的結合親和力和金屬特異性因聚合物組成以及濃度和pH等因素而異。

在地球微生物學方面，已觀察到EPS會影響礦物的沉淀，尤其是碳酸鹽。EPS還可能與生物膜懸浮液中的顆粒結合并捕獲顆粒，這會限制分散和元素循環。EPS可以增加沉積物穩定性，因為它會影響沉積物的凝聚力、滲透性和侵蝕。有證據表明，EPS的附著力和金屬結合能力會影響環境和工業環境中的礦物浸出率。EPS與非生物環境之間的這些相互作用使EPS對生物地球化學循環產生很大影響。

生物膜和細菌動物之間的捕食者-獵物相互作用已被廣泛研究，例如土壤棲息的線蟲秀麗隱桿線蟲。通過產生粘性基質和形成聚集體，鼠疫耶爾森菌生物膜可以通過阻塞秀麗隱桿線蟲的嘴來阻止攝食。此外，銅綠假單胞菌生物膜可以阻礙秀麗隱桿線蟲的滑行運動，被稱為“泥潭表型”，導致秀麗隱桿線蟲被困在生物膜內，并阻止線蟲探索以易受感染的生物膜為食。這顯著降低了捕食者的攝食和繁殖能力，從而促進了生物膜的存活。

研究人員發現，將來自藍藻的EPS糖添加到廢水中，可以去除銅、鎘和鉛等重金屬。EPS糖單獨可以與這些重金屬發生物理相互作用，并通過生物吸附吸收它們。在將EPS糖添加到廢水中之前，可以通過用不同的酸或堿處理EPS糖來優化去除效率。一些受污染的土壤含有高水平的多環芳烴(PAHs)；來自細菌的EPSZoogloeasp.和真菌黑曲霉，可有效去除這些有毒化合物。EPS含有能夠降解多環芳烴的酶，如氧化還原酶和水解酶。PAH降解量取決于添加到土壤中的EPS濃度。這種方法被證明是低成本和高效率的。

近年來，人們發現來自海洋細菌的EPS糖可以加快石油泄漏的清理速度。在2010年的深水地平線漏油事件中，這些產生EPS的細菌能夠迅速生長和繁殖。后來發現，他們的EPS糖溶解了油并在海洋表面形成油聚集體，從而加快了清潔過程。這些油聚集體還為其他海洋微生物群落提供了寶貴的營養來源。這讓科學家可以修改和優化使用EPS糖來清理漏油。

• 醋坦（木醋桿菌）
• 藻酸鹽（Azotobactervinelandii）
• 纖維素（木醋桿菌）
• 殼聚糖(Mucoralesspp.)
• 凝乳酶(Alcaligenesfaecalisvar.myxogenes)
• 環孢菌屬（農桿菌屬、根瘤菌屬和黃單胞菌屬）
• 葡聚糖（Leuconostocmesenteroides、Leuconostocdextranicum和Lactobacillushilgardii）
• emulsan（醋酸鈣不動桿菌）
• 半乳糖多糖（無色桿菌屬、放射農桿菌、邊緣假單胞菌、根瘤菌屬和Zooglea'spp.）
• 半乳糖胺半乳聚糖（Aspergillusspp.）
• 結冷（Aureomonaselodea和Sphingomonaspaucimobilis）
• 葡萄糖醛酸（苜蓿中華根瘤菌）
• N-乙酰氨基葡萄糖（表皮葡萄球菌）
• N-乙酰肝素（大腸桿菌）
• 透明質酸（馬鏈球菌）
• 秈稻(Beijerinckiaindica)
• 克非蘭（希氏乳桿菌）
• 香菇多糖（Lentinuselodes）
• 果聚糖(粘稠產堿菌,運動發酵單胞菌,枯草芽孢桿菌)
• 普魯蘭(Aureobasidiumpullulans)
• 菌核葡聚糖（Sclerotiumrolfsii、Sclerotiumdelfinii和Sclerotiumglucanicum）
• 裂褶菌（Schizophylumcommune）
• 斯圖爾坦(Pantoeastewartiisubsp.stewartii)
• 琥珀聚糖(Alcaligenesfaecalisvar.myxogenes,Sinorhizobiummeliloti)
• 黃原膠（Xanthomonascampestris）
• 韋蘭（產堿菌屬）