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固着的海洋生物通常缺乏利用动态或机械策略来阻止污垢沉降的可能性 。 然而 ， 许多这些生物的表面仍然明显没有大面积污垢 。 一个很好的例子是大型藻类的叶子或菌体 ， 它们通常是未定殖的 。 这导致了一种假设 ， 即海藻产生的化学物质可以在阻止污损生物的沉降方面发挥作用 。 由几种海洋大型藻类和微藻产生的次级代谢物已被证明具有抗菌、抗藻类、抗大型污损和抗真菌特性 ， 可有效预防生物污损 。
【固着的海洋生物，通常缺乏利用机械策略来阻止污垢沉降的可能性】科学家已经报道了各种各样的此类化合物 ， 自1970年代初以来 ， 已从海洋生物中分离出近20000种新化合物 。 其中许多具有在陆地植物和动物中未见的不寻常化学结构 ， 并且已经讨论了这些在海洋环境中的演变 。 虽然大多数这些化合物的具体作用方式尚不清楚 ， 但天然产物的防污机制包括低pH、威慑、麻醉剂、附着和变态抑制剂或有毒化学物质 。 次级代谢物可以根据用于形成它们的生物合成途径分类 。
研究人员已报道的海洋天然产物中有一半以上来自萜类途径 。 来自红海藻的倍半萜可抑制贻贝的污染 ， 并且已经在褐藻中鉴定出线性香叶基香叶醇衍生的二萜并显示具有防污特性 。 许多海洋有机次生代谢物的结构中都含有溴 ， 溴在海洋中普遍存在 ， 但在陆地上却很少见 。 来自澳大利亚红海藻的溴化呋喃酮因其防污和抗菌潜力已被广泛研究 。 吉夫斯科夫等通过证明海洋海藻产生的卤化呋喃酮可以阻止蜂拥而至液化沙雷氏菌 ， 一种医学病原体 。
据推测 ， 毛茛使用这种策略来防止细菌污染 ， 并且建议利用这种自然防御作为海洋表面和结构的防污策略 ， 从而建立早期的仿生概念来减少生物污染 。 戴维斯等人进一步加强了通过分泌的可扩散细胞信号调节细菌生物膜生长之间的联系 。 他表明生物膜群体中的所有铜绿假单胞菌细胞都以较低的基础速率分泌信号 ， 但一旦信号浓度达到阈值“群体感应”水平 ， 有一个表型转换 ， 其中许多生物膜基因上表达 ， 导致加速生物膜形成 。
这导致了这样一种观念 ， 即可以通过外源添加提取的自然信号或合成信号阻断剂来操纵这些“通信”系统来控制生物膜阻止甚至逆转生物膜的形成 。 然而 ， 虽然实验室的初步结果很有希望 ， 并且海洋试验显示出可比性与传统杀菌剂相比 ， 长期效果仍然难以捉摸 ， 主要是由于不受控制的浸出问题 。 拉尔斯顿和斯温指出 ， 更有效地使用仿生学来控制海洋污染的关键不在于孤立地考虑任何一个因素 ， 而是在于识别和在有机体生活的环境中 ， 以协同方式复制有机体部署的组合策略 。
与非生物表面相比 ， 活生物体的优势在于它们可以以可控的方式持续生产和补充抗微生物膜剂 。 为了复制避免被动浸出耗尽的能力 ， 怡等人使用了一种“活性涂料” ， 在角叉菜胶珠中掺入了活的海洋细菌 ， 这可以有效减少该领域长达七周的污垢 。 在生物膜控制方面需要考虑其他有关自然扩散信号的问题 。 根据AHL的初步发现 ， 必须达到阈值浓度才能启动QS ， 因此假设总是需要高浓度 。
然而 ， 里卡德等人用不同的信号自动诱导物表明 ， 浓度与生物膜形成的程度之间存在反比关系 ， 并且最大的生物膜形成是在微摩尔范围内的浓度 。 流体流动也可以调节QS对生物膜形成的影响 。 普雷夫多尔吉等人表明流速和生物膜结构之间的相关性与AHL信号的产生一样重要 ， 基里西茨等人报告说 ， 即使在层流下 ， 由于“洗出”效应 ， 细胞信号仅在停滞条件下才达到阈值浓度 。
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