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大家族中的败类
继1982年美国发生出血性腹泻疫情,1997年西班牙爆发大肠杆菌感染疫情后,2011年欧洲爆发了导致数十人死亡,数千人住院的由致病性大肠杆菌引发的疫情。一旦感染了致病性大肠杆菌,一般7天之后开始出现症状。最初的迹象是突然的严重腹绞痛,几个小时之后会出现出血性腹泻,并持续2~5天。也会造成轻微发烧、恶心和呕吐。大部分情况下,如果治疗得当,只会得小肠结肠炎,不会有后遗症。但如果出现溶血性尿毒综合征,就可能造成慢性肾损伤,甚至死亡,特别是免疫力较差的老年人和儿童。一时间人们谈大肠杆菌色变。
其实,大肠杆菌只是寄生在动物和人体肠道内的普通细菌。大肠杆菌是一个庞大的家族,有很多种类,大部分大肠杆菌都是非致病性的。但其中编号为O157:H7的大肠杆菌,因可能引起溶血性尿毒综合征等严重疾病,败坏了这个大家族的名声。
学会保护自己
面对疫情,与其莫名恐慌,还不如了解相关知识,学习如何保护自己。食品一旦感染细菌,经常会发生疫情。牛肉是较为常见的主要感染源,特别是牛肉饼和没有熟透的牛肉。奶牛的乳房也可能存在细菌,并感染未经消毒的牛奶。用受污染的水灌溉或清洗的蔬菜,或者接触过受污染的动物粪便的蔬菜也会携带细菌。人在如厕之后,如果没有洗净双手,更容易造成细菌感染。
为了避免被感染,尤其要注意不吃生牛肉、生鱼片,只吃经过充分烹制的肉类;要将生肉和其他食品分开存放,千万不要用刚刚放了生肉的盘子盛放煮熟了的肉。蔬菜要正确清洗,准备生吃的蔬菜更要仔细清洗干净。还别忘了饭前便后洗净你的双手。
是敌人,更是朋友
科学家告诉我们,大肠杆菌的很多基因特性对人类是有益的。全世界成千上万的研究所都在复制大肠杆菌,某些形态的大肠杆菌已被改造为对人类有益的东西。例如,大肠杆菌可以被轻易改造,并快速制成特殊的蛋白质。最初的成果之一就是生产胰岛素。这项成果导致了现代生物技术工业的诞生。大肠杆菌还被用于生产抗生素、疫苗和其他治疗手段。一位美国科学家正在研究利用大肠杆菌消灭癌细胞的方法。他说,你可以将这种细菌看做一辆运送药物的小车。我们制造出一种大肠杆菌菌株,它可以与大部分癌细胞中都存在的一种分子结合,将药物送达特定细胞。
科学家对大肠杆菌的了解,超过了对人类自身的了解。每一个大肠杆菌都像一台迷你计算机,有些大肠杆菌能够快速处理问题。在加入能够发光的基因之后,大肠杆菌还被用来生产“生物相机”。而美国的研究人员正在利用大肠杆菌生产燃料乙醇。总之,大肠杆菌的应用正日益扩大。但随着新型菌株的出现和致命疫情的发生,科学家需要开展更深入的研究。
毫不利己的无私之举
随着青霉素等抗生素类药物的广泛使用,在过去的几年里,很多“超级病菌”通过不断进化获得了极强的耐药性。不久前,美国科学家发现:细菌世界里同样存在着毫不利己的无私之举。由此解开了让世人困惑的耐药性之谜。
科学家以大肠杆菌和抗生素类药物“诺氟沙星”为研究对象进行实验,观察细菌的耐药反应。令人惊异的是,除极个别情况外,几乎所有小样本中,真正对诺氟沙星有耐药性的细菌只有不到1%,但这微不足道的1%却让整个菌群都拥有了耐药性。这是怎么一回事呢?
进一步的实验发现,具有耐药性的大肠杆菌在一定的压力下会释放出一种名为“吲哚”的分子信号蛋白。而“吲哚”会为易感细菌应对诺氟沙星提供两种方式的保护:一是通过一种网眼结构将诺氟沙星和易感细菌隔离开来,使其无法对细菌发动攻击;二是通过其代谢物,使得那些普通的易感细菌即便不通过进化,也能共享到耐药细菌所具备的耐药功能。由于产生“吲哚”会耗费大量的能量,与之前相比,耐药性大肠杆菌的生长速度明显放慢了。这意味着,具有耐药性的细菌通过发送“吲哚”来帮助其他细菌抵御抗生素,似乎纯属“做好事”,它们自身并没有从中获得任何益处。
研究人员还发现,大肠杆菌在应对除诺氟沙星之外的其他抗生素类药物攻击时,也会产生“吲哚”。这或许是细菌应对抗生素类药物的一种普遍策略。
肠道菌群影响行为举止
最近,加拿大科学家首次证明,肠道内的细菌会影响大脑的化学反应和行为举止。这是一个重要的发现,因为不少常见的肠胃疾病往往伴随着情绪焦虑和抑郁。此外,科学家还怀疑一些精神疾病也可能与肠道内菌群异常有关。这一发现将促使人们对细菌在行为疾病中的作用做更深入的研究。 大致来讲,每个人的肠道内生活着大约2000种细菌,它们被称为肠道菌群,其职能对人体健康至关重要,包括帮助吸收营养、合成复合物或防止感染等。这个肠道生态系统出现任何不平衡都可能引起健康问题。但身体健康问题似乎不是肠道菌群失调导致的唯一后果;肠道菌群失调还会使人的行为受到影响。加拿大科学家报告说,肠道菌群失调会导致“脑源性神经营养因子”增加。而此前已有研究证明, 这种脑源性神经营养因子与抑郁和焦躁有关。
为了证实这一点,加拿大科学家通过连续六天给老鼠喂口服抗生素,使老鼠的肠道菌群失调;与没有喂口服抗生素的对照组中的老鼠相比,它们变得更为焦躁或谨慎。当停止喂口服抗生素、肠道菌群恢复正常后,它们的行为和脑源性神经营养因子的水平也恢复了正常。
科学家指出,虽然决定行为的因素很多,但肠道菌群紊乱很有可能会使人的行为举止发生变化。这一发现为未来利用肠道菌群调理、治疗行为疾病提供了研究基础。
细菌可能影响天气
2010年6月,美国的一所大学遭遇冰雹袭击后,研究人员对在校园内采集的直径5厘米以上的冰雹进行了研究。他们把这些大个的冰雹分成4层,对每一层融解后的水进行了分析,结果发现冰雹内核中的可培养微生物数量最多。这表明空气中悬浮的微生物可能在冰雹和其他天气事件的形成中发挥了作用。
众所周知,云层中冰的形成是降雪和大多数降水事件的一个必要条件;而冰的形成又少不了冰核,即把水分子聚集在一起形成冰晶的微粒。云层中的悬浮微粒在导致降水的过程中发挥了重要作用,因为它们能够充当冰核。各种各样的微粒都能够充当冰核,但最活跃的天然冰核可以是细菌,也可以是其他生物微粒。因为它们在摄氏零下2度左右能够对冰的形成起到催化作用。这表明,生物冰核也许在地球的水循环和辐射平衡中发挥着作用。
目前,科学家研究最多的生物冰核是一种叫做“丁香假单胞菌”的植物病菌。因为它拥有一种特殊基因,能对细菌外膜中的蛋白质进行编码,使其外膜能够锁住水分子并将它们有序地排列在一起,加速冰晶的形成。研究显示,高浓度的生物冰核不仅能够影响云层中冰晶的密度和大小、水平云层的覆盖面积以及地面上的降水量,甚至还能为地球挡住太阳的辐射。
用细菌发电
2011年5月,英国东英吉利大学的科学家,首次确切展示了使细菌细胞得以传输电荷的蛋白质的分子结构。使人们得以进一步了解,某些微生物是如何将电子从细胞内部运送到细胞外壁的。这一突破性进展,对利用微生物发电在不久的将来成为一种可行的供电模式来说,是关键一步。
这一进展意味着,科学家们现在就可以着手研究将细菌直接“绑”到电极上的方法,以便制造出高效率的微生物燃料电池。这种电池也被称为“生物电池”,它可以极大地提高利用人畜排泄物提供电力的效率。这一进展也可以加快微生物试剂的研发,这种微生物试剂可用来清理油污或放射性铀污染。
以前,说到细菌我们总是联想到疾病,而不会把它与天气事件、“生物电池”联系在一起。如今,科学家相信下雨、降雪、落冰雹可能是由细菌引发的,而且用细菌发电也是可能的。
继1982年美国发生出血性腹泻疫情,1997年西班牙爆发大肠杆菌感染疫情后,2011年欧洲爆发了导致数十人死亡,数千人住院的由致病性大肠杆菌引发的疫情。一旦感染了致病性大肠杆菌,一般7天之后开始出现症状。最初的迹象是突然的严重腹绞痛,几个小时之后会出现出血性腹泻,并持续2~5天。也会造成轻微发烧、恶心和呕吐。大部分情况下,如果治疗得当,只会得小肠结肠炎,不会有后遗症。但如果出现溶血性尿毒综合征,就可能造成慢性肾损伤,甚至死亡,特别是免疫力较差的老年人和儿童。一时间人们谈大肠杆菌色变。
其实,大肠杆菌只是寄生在动物和人体肠道内的普通细菌。大肠杆菌是一个庞大的家族,有很多种类,大部分大肠杆菌都是非致病性的。但其中编号为O157:H7的大肠杆菌,因可能引起溶血性尿毒综合征等严重疾病,败坏了这个大家族的名声。
学会保护自己
面对疫情,与其莫名恐慌,还不如了解相关知识,学习如何保护自己。食品一旦感染细菌,经常会发生疫情。牛肉是较为常见的主要感染源,特别是牛肉饼和没有熟透的牛肉。奶牛的乳房也可能存在细菌,并感染未经消毒的牛奶。用受污染的水灌溉或清洗的蔬菜,或者接触过受污染的动物粪便的蔬菜也会携带细菌。人在如厕之后,如果没有洗净双手,更容易造成细菌感染。
为了避免被感染,尤其要注意不吃生牛肉、生鱼片,只吃经过充分烹制的肉类;要将生肉和其他食品分开存放,千万不要用刚刚放了生肉的盘子盛放煮熟了的肉。蔬菜要正确清洗,准备生吃的蔬菜更要仔细清洗干净。还别忘了饭前便后洗净你的双手。
是敌人,更是朋友
科学家告诉我们,大肠杆菌的很多基因特性对人类是有益的。全世界成千上万的研究所都在复制大肠杆菌,某些形态的大肠杆菌已被改造为对人类有益的东西。例如,大肠杆菌可以被轻易改造,并快速制成特殊的蛋白质。最初的成果之一就是生产胰岛素。这项成果导致了现代生物技术工业的诞生。大肠杆菌还被用于生产抗生素、疫苗和其他治疗手段。一位美国科学家正在研究利用大肠杆菌消灭癌细胞的方法。他说,你可以将这种细菌看做一辆运送药物的小车。我们制造出一种大肠杆菌菌株,它可以与大部分癌细胞中都存在的一种分子结合,将药物送达特定细胞。
科学家对大肠杆菌的了解,超过了对人类自身的了解。每一个大肠杆菌都像一台迷你计算机,有些大肠杆菌能够快速处理问题。在加入能够发光的基因之后,大肠杆菌还被用来生产“生物相机”。而美国的研究人员正在利用大肠杆菌生产燃料乙醇。总之,大肠杆菌的应用正日益扩大。但随着新型菌株的出现和致命疫情的发生,科学家需要开展更深入的研究。
毫不利己的无私之举
随着青霉素等抗生素类药物的广泛使用,在过去的几年里,很多“超级病菌”通过不断进化获得了极强的耐药性。不久前,美国科学家发现:细菌世界里同样存在着毫不利己的无私之举。由此解开了让世人困惑的耐药性之谜。
科学家以大肠杆菌和抗生素类药物“诺氟沙星”为研究对象进行实验,观察细菌的耐药反应。令人惊异的是,除极个别情况外,几乎所有小样本中,真正对诺氟沙星有耐药性的细菌只有不到1%,但这微不足道的1%却让整个菌群都拥有了耐药性。这是怎么一回事呢?
进一步的实验发现,具有耐药性的大肠杆菌在一定的压力下会释放出一种名为“吲哚”的分子信号蛋白。而“吲哚”会为易感细菌应对诺氟沙星提供两种方式的保护:一是通过一种网眼结构将诺氟沙星和易感细菌隔离开来,使其无法对细菌发动攻击;二是通过其代谢物,使得那些普通的易感细菌即便不通过进化,也能共享到耐药细菌所具备的耐药功能。由于产生“吲哚”会耗费大量的能量,与之前相比,耐药性大肠杆菌的生长速度明显放慢了。这意味着,具有耐药性的细菌通过发送“吲哚”来帮助其他细菌抵御抗生素,似乎纯属“做好事”,它们自身并没有从中获得任何益处。
研究人员还发现,大肠杆菌在应对除诺氟沙星之外的其他抗生素类药物攻击时,也会产生“吲哚”。这或许是细菌应对抗生素类药物的一种普遍策略。
肠道菌群影响行为举止
最近,加拿大科学家首次证明,肠道内的细菌会影响大脑的化学反应和行为举止。这是一个重要的发现,因为不少常见的肠胃疾病往往伴随着情绪焦虑和抑郁。此外,科学家还怀疑一些精神疾病也可能与肠道内菌群异常有关。这一发现将促使人们对细菌在行为疾病中的作用做更深入的研究。 大致来讲,每个人的肠道内生活着大约2000种细菌,它们被称为肠道菌群,其职能对人体健康至关重要,包括帮助吸收营养、合成复合物或防止感染等。这个肠道生态系统出现任何不平衡都可能引起健康问题。但身体健康问题似乎不是肠道菌群失调导致的唯一后果;肠道菌群失调还会使人的行为受到影响。加拿大科学家报告说,肠道菌群失调会导致“脑源性神经营养因子”增加。而此前已有研究证明, 这种脑源性神经营养因子与抑郁和焦躁有关。
为了证实这一点,加拿大科学家通过连续六天给老鼠喂口服抗生素,使老鼠的肠道菌群失调;与没有喂口服抗生素的对照组中的老鼠相比,它们变得更为焦躁或谨慎。当停止喂口服抗生素、肠道菌群恢复正常后,它们的行为和脑源性神经营养因子的水平也恢复了正常。
科学家指出,虽然决定行为的因素很多,但肠道菌群紊乱很有可能会使人的行为举止发生变化。这一发现为未来利用肠道菌群调理、治疗行为疾病提供了研究基础。
细菌可能影响天气
2010年6月,美国的一所大学遭遇冰雹袭击后,研究人员对在校园内采集的直径5厘米以上的冰雹进行了研究。他们把这些大个的冰雹分成4层,对每一层融解后的水进行了分析,结果发现冰雹内核中的可培养微生物数量最多。这表明空气中悬浮的微生物可能在冰雹和其他天气事件的形成中发挥了作用。
众所周知,云层中冰的形成是降雪和大多数降水事件的一个必要条件;而冰的形成又少不了冰核,即把水分子聚集在一起形成冰晶的微粒。云层中的悬浮微粒在导致降水的过程中发挥了重要作用,因为它们能够充当冰核。各种各样的微粒都能够充当冰核,但最活跃的天然冰核可以是细菌,也可以是其他生物微粒。因为它们在摄氏零下2度左右能够对冰的形成起到催化作用。这表明,生物冰核也许在地球的水循环和辐射平衡中发挥着作用。
目前,科学家研究最多的生物冰核是一种叫做“丁香假单胞菌”的植物病菌。因为它拥有一种特殊基因,能对细菌外膜中的蛋白质进行编码,使其外膜能够锁住水分子并将它们有序地排列在一起,加速冰晶的形成。研究显示,高浓度的生物冰核不仅能够影响云层中冰晶的密度和大小、水平云层的覆盖面积以及地面上的降水量,甚至还能为地球挡住太阳的辐射。
用细菌发电
2011年5月,英国东英吉利大学的科学家,首次确切展示了使细菌细胞得以传输电荷的蛋白质的分子结构。使人们得以进一步了解,某些微生物是如何将电子从细胞内部运送到细胞外壁的。这一突破性进展,对利用微生物发电在不久的将来成为一种可行的供电模式来说,是关键一步。
这一进展意味着,科学家们现在就可以着手研究将细菌直接“绑”到电极上的方法,以便制造出高效率的微生物燃料电池。这种电池也被称为“生物电池”,它可以极大地提高利用人畜排泄物提供电力的效率。这一进展也可以加快微生物试剂的研发,这种微生物试剂可用来清理油污或放射性铀污染。
以前,说到细菌我们总是联想到疾病,而不会把它与天气事件、“生物电池”联系在一起。如今,科学家相信下雨、降雪、落冰雹可能是由细菌引发的,而且用细菌发电也是可能的。