ชั้นเมือกในแบคทีเรียเป็น ชั้นของวัสดุ นอกเซลล์ ที่ไม่มีระเบียบซึ่งสามารถกำจัดออกได้ง่าย (เช่น โดย การปั่นเหวี่ยง ) ซึ่งล้อมรอบเซลล์แบคทีเรีย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ชั้นนี้ประกอบด้วย โพลีแซ็กคาไรด์ นอกเซลล์ ไกลโคโปรตีนและไกลโคลิปิดเป็นส่วนใหญ่^{[ 1 ]}ดังนั้น ชั้นเมือกจึงถือเป็นส่วนย่อยของไกลโคคาลิกซ์

แม้ว่าชั้นเมือกและแคปซูลจะพบได้บ่อยที่สุดในแบคทีเรีย แต่โครงสร้างเหล่านี้ก็มีอยู่ในอาร์เคียเช่นกัน แม้ว่าจะพบได้น้อยก็ตาม^{[ 2 ]}ข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างและหน้าที่นี้ยังสามารถถ่ายทอดไปยังจุลินทรีย์เหล่านี้ได้อีกด้วย

ชั้นเมือกมีลักษณะไม่เป็นรูปทรงและมีความหนาไม่สม่ำเสมอ โดยผลิตในปริมาณที่แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์และสภาพแวดล้อม^{[ 3 ]}ชั้นเหล่านี้ปรากฏเป็นเส้นใยที่ห้อยอยู่นอกเซลล์และก่อตัวเป็นโครงสร้างคล้ายตาข่ายระหว่างเซลล์ที่อยู่ห่างกัน 1-4 ไมโครเมตร^{[ 4 ]}นักวิจัยแนะนำว่าเซลล์จะชะลอการสร้างชั้นเมือกหลังจากเจริญเติบโตไปประมาณ 9 วัน อาจเนื่องมาจากกิจกรรมการเผาผลาญที่ช้าลง^{[ 4 ]}

แคปซูลของแบคทีเรียมีลักษณะคล้ายกัน แต่มีความแข็งกว่าชั้นเมือก แคปซูลมีการจัดระเบียบมากกว่าและยากต่อการกำจัดเมื่อเทียบกับชั้นเมือก^{[ 5 ]}โครงสร้างที่มีการจัดระเบียบสูงแต่แยกจากกันอีกอย่างหนึ่งคือชั้น Sชั้น S เป็นโครงสร้างที่รวมเข้ากับผนังเซลล์และประกอบด้วยไกลโคโปรตีน ชั้นเหล่านี้สามารถให้ความแข็งและการป้องกันแก่เซลล์ได้^{[ 6 ]}เนื่องจากชั้นเมือกนั้นหลวมและไหลได้ จึงไม่ช่วยให้เซลล์มีความแข็ง

แม้ว่าไบโอฟิล์มจะประกอบด้วยแบคทีเรียที่สร้างชั้นเมือก แต่โดยทั่วไปแล้วไม่ใช่ส่วนประกอบหลัก ไบโอฟิล์มจะประกอบด้วยจุลินทรีย์หลากหลายชนิดที่มารวมกันเพื่อสร้างไบโอฟิล์มที่เหนียวแน่น^{[ 7 ]}อย่างไรก็ตาม อาจมีไบโอฟิล์มที่เป็นเนื้อเดียวกันเกิดขึ้นได้ ตัวอย่างเช่น คราบจุลินทรีย์ที่ก่อตัวบนผิวฟันเกิดจากการก่อตัวของไบโอฟิล์มของStreptococcus mutans เป็นหลัก และการสลายตัวของเคลือบฟันอย่างช้าๆ^{[ 8 ] [ 9 ]}

หน้าที่ของชั้นเมือกคือการปกป้องเซลล์แบคทีเรียจากอันตรายจากสิ่งแวดล้อม เช่นยาปฏิชีวนะและการขาดน้ำ [ ^{1 ] ชั้น}เมือกช่วยให้แบคทีเรียเกาะติดกับพื้นผิวเรียบ เช่นอุปกรณ์ปลูกถ่าย และสายสวนรวมถึงพื้นผิวเรียบอื่นๆ เช่น จานเพาะเชื้อ^{[ 10 ] [ 4 ]}นักวิจัยพบว่าเซลล์เกาะติดกับภาชนะเพาะเลี้ยงโดยไม่ต้องมีส่วนประกอบเพิ่มเติม อาศัยเพียงวัสดุภายนอกเซลล์เท่านั้น

แม้ว่าชั้นเมือกส่วนใหญ่จะประกอบด้วยพอลิแซ็กคาไรด์ แต่ก็อาจมีการผลิตมากเกินไปจนเซลล์สามารถใช้ชั้นเมือกเป็นแหล่งเก็บอาหารสำรองเพื่อความอยู่รอดได้ในยามขาดแคลนอาหาร^{[ 8 ]}นอกจากนี้ โปรคาริโอตที่อาศัยอยู่ในดินอาจผลิตชั้นเมือกเพื่อป้องกันการแห้งโดยไม่จำเป็นอันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความชื้นในแต่ละปี^{[ 8 ]}

อาจทำให้แบคทีเรียสามารถอยู่รอดได้แม้จะผ่านการฆ่าเชื้อด้วย สารเคมี เช่นคลอรีนไอโอดีนและสารเคมีอื่นๆ ทำให้ การนึ่ง ฆ่าเชื้อด้วยความดันสูงหรือการล้างด้วยน้ำเดือดเป็นวิธีเดียวที่ได้ผลแน่นอนในการฆ่าเชื้อ

แบคทีเรียบางชนิดแสดงการตอบสนองป้องกันการโจมตีจากระบบภูมิคุ้มกันโดยใช้ชั้นเมือกเพื่อดูดซับแอนติบอดี^{[ 11 ]}นอกจากนี้ แบคทีเรียบางชนิด เช่นPseudomonas aeruginosaและBacillus anthracisสามารถสร้างโครงสร้างไบโอฟิล์มที่มีประสิทธิภาพในการป้องกันการโจมตีของฟาโกไซต์จากระบบภูมิคุ้มกันของโฮสต์^{[ 8 ]}การก่อตัวของไบโอฟิล์มประเภทนี้จะเพิ่มปัจจัยความรุนแรง เนื่องจากมีแนวโน้มที่จะอยู่รอดภายในร่างกายของโฮสต์ได้มากขึ้น แม้ว่าไบโอฟิล์มประเภทนี้มักจะเกี่ยวข้องกับแคปซูลก็ตาม^{[ 12 ]}

เนื่องจากมีแบคทีเรียจำนวนมากที่เพิ่มความต้านทานต่อสารต้านจุลชีพ เช่น ยาปฏิชีวนะ (ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์หรือฆ่าเซลล์) จึงมีการวิจัยใหม่ๆ เกี่ยวกับยาใหม่ที่ช่วยลดปัจจัยก่อโรคในแบคทีเรียบางชนิด ยาต้านปัจจัยก่อโรคจะลดคุณสมบัติก่อโรคในแบคทีเรีย ทำให้โฮสต์สามารถโจมตีแบคทีเรียดังกล่าวได้ หรือทำให้สารต้านจุลชีพทำงานได้ Staphylococcus aureusเป็นแบคทีเรียก่อโรคที่ทำให้เกิดการติดเชื้อในมนุษย์หลายชนิด โดยมีปัจจัยก่อโรคมากมาย เช่น การสร้างไบโอฟิล์มการรับรู้จำนวนประชากร และสารพิษภายนอกเซลล์ เป็นต้น^{[ 13 ]}นักวิจัยได้ศึกษา Myricetin (Myr) ในฐานะสารต้านปัจจัยก่อโรคหลายชนิดต่อS. aureusและผลกระทบเฉพาะต่อการสร้างไบโอฟิล์ม หลังจากการให้ยาอย่างสม่ำเสมอ พบว่าการสร้างไบโอฟิล์มลดลง และจำนวนเซลล์ที่เกาะติดบนสื่อที่กำหนดลดลงโดยไม่ฆ่าเซลล์ Myr มีแนวโน้มที่ดีเมื่อพื้นผิวถูกเคลือบด้วยวัสดุ พื้นผิวที่ไม่เคลือบแสดงให้เห็นการก่อตัวของไบโอฟิล์มหนาที่มีการยึดเกาะของเซลล์จำนวนมาก วัสดุที่เคลือบแสดงให้เห็นกลุ่มเซลล์น้อยที่สุดที่ยึดเกาะอย่างอ่อน^{[ 13 ]}

ปัญหาหนึ่งของโครงสร้างคอนกรีตคือความเสียหายที่เกิดขึ้นระหว่างการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ เนื่องจากธรรมชาติที่เป็นรูพรุนของคอนกรีตจะมีน้ำปริมาณหนึ่งที่สามารถทำให้คอนกรีตขยายตัวหรือหดตัวได้ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม ความเสียหายนี้ทำให้โครงสร้างเหล่านี้มีความเสี่ยงต่อการโจมตีของซัลเฟต การโจมตีของซัลเฟตเกิดขึ้นเมื่อซัลเฟตในคอนกรีตทำปฏิกิริยากับเกลืออื่นๆ ที่เกิดจากแหล่งซัลเฟตอื่นๆ และทำให้เกิดการกัดเซาะภายในของคอนกรีต การสัมผัสกับไอออนซัลเฟต (SO4) เพิ่มเติมเกิดจากเกลือบนถนนกระเด็นไปโดนโครงสร้าง ดินที่มีซัลเฟตสูงก็เป็นปัญหาสำหรับโครงสร้างคอนกรีตเหล่านี้เช่นกัน งานวิจัยแสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียที่สร้างเมือกแบบใช้ออกซิเจนบางชนิดอาจช่วยซ่อมแซมและบำรุงรักษาโครงสร้างคอนกรีตได้^{[ 14 ]}แบคทีเรียเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันการแพร่กระจายจากซัลเฟตภายนอกไปยังคอนกรีต นักวิจัยพบว่ายิ่งชั้นหนาขึ้นเท่าไหร่ก็ยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น โดยพบว่าจำนวนปีที่ใช้งานของโครงสร้างคอนกรีตเพิ่มขึ้นเกือบเป็นเส้นตรงเมื่อความหนาของชั้นเพิ่มขึ้น สำหรับการซ่อมแซมโครงสร้างในระยะยาว ควรใช้ชั้นเมือกที่มีความหนา 60 มม. เพื่อให้มั่นใจถึงอายุการใช้งานที่ยาวนานของโครงสร้างคอนกรีต และเพื่อให้มั่นใจถึงการแพร่กระจายของไอออนซัลเฟตอย่างเหมาะสม^{[ 14 ]}