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微生物是地球的原住民

已有 2814 次阅读 2007-11-13 15:29 |个人分类:保健时报重要文章选登

保健时报重要文章选登

■ 保健时报记者 黄馨 采访整理

引言:微生物的历史远比人类的历史要悠久。科学家认为,微生物可能是40亿年前由海水中的复杂有机物或环绕着原始陆地的浩瀚云堆所形成。可以说,微生物是所有生命的始祖。

世界上到底有多少种微生物,我们现在还不知道。它们的种类繁多,数目庞大,远超乎我们的想像。细菌、病毒、真菌、螺旋体、支原体、立克次体和衣原体以及放线菌……这些只是微生物的超级家族中已知的一小部分成员。而仅对这一小部分成员,我们的了解也还非常少。

它们来自哪里,又将去向何处?它们与人类的关系是互不干涉、共存共荣,还是势不两立?致病微生物引起的各种疾病,是否有可能被人类征服?带着这些问题,本报记者访问了中国药品生物制品检定所的副研究员叶强。

  微生物是地球上的原住民,而后来出现的人类只是新移民。一部分微生物和人类相安无事,一部分和人类共存共荣,还有一小部分成了人类的敌人

谈起微生物,叶强如数家珍。他介绍说,微生物在自然界中的分布极为广泛,空气、土壤、江河、湖泊和海洋,从几千米的深海到南极的万年冰层,几乎任何地方都有微生物的存在。在人类、动物和植物的体表,甚至其与外界相通的腔道中,都有这些小到肉眼无法看见的微生物存在。

  2002年11月16日,中国的广东省首次报告了非典病例,SARS疫情开始蔓延,并迅速暴发了人类同SARS冠状病毒之间的殊死战争。这场突如其来的瘟疫再次提醒我们,对于病原微生物我们实在是知之甚少,需要时时提防。

  其实,像这样的战争,从人类与微生物在地球上共处的那一刻就开始了。微生物是地球上的原住民,而后来出现的人类只是新移民。一部分微生物和人类相安无事,一部分与人类共存共荣,还有一小部分成了人类的敌人,引起各种疾病,因此科学家称它们为病原微生物。它们用各种方式向人类发起进攻,有的通过空气专攻呼吸系统,有的通过食物、水等从肠道入侵。

  为了打赢这场战争,双方互不相让,各显神通。1929年,英国的弗莱明首先发现青霉素能够抑制金黄色葡萄球菌的生长,为治疗微生物引起的疾病带来了一场革命。但是细菌是聪明的,它们很快通过耐药性变异对抗生素产生了抵抗力,甚至出现了可以同时耐受多种抗菌药物的多重耐药性细菌。这种变异给疾病治疗带来的困难,已经成为当今医学上的重要问题。

  1980年5月8日,WHO代表全人类庄严宣布:许多个世纪以来严重威胁人类生命安全的天花已在世界范围内被扑灭。天花的根除,是有史以来人类同病毒的较量中取得的第一个彻底胜利。但是不久之后,更加凶猛的埃博拉病毒和艾滋病又占据了威胁人类生命安全的舞台。

  1976年,埃博拉病毒引起的出血热首次暴发,病死率高达88%。2003年,该病再次在刚果北部流行,造成100多人死亡。从首次发病到现在,31年过去了,我们仍然不能征服这种疾病。

  1979年,美国观察到第一例艾滋病病毒感染者。从那以后,来势汹汹的艾滋病病毒在世界范围内迅速传播,人类不得不动用大部分科研力量来研究它、对付它。但直到现在,艾滋病仍然是可怕的不治之症。

  霍乱、结核、鼠疫,这些一度已被控制的疾病又有卷土重来之势,流感、肝炎、艾滋病等多年仍未被成功消灭。新的传染病不断出现,包括1998年英国暴发的疯牛病,2003年在中国等地暴发的非典型性肺炎,2004年东南亚地区发生的禽流感和2005年中国四川暴发的猪链球菌感染。病原微生物引起的种种新老疾病,让人类投入了巨大的人力物力。但是,这场没有硝烟的战争仍在继续。

人一旦出生,体内就会建立一定数量的正常菌群,它们各自占据一方领土,通过种种机制保持着微妙的动态平衡

在人和动物的体腔内,也生存着许多微生物。这些微生物在正常情况下不但对机体无害,而且有益,因此被称为“正常菌群”。

  一个健康的正常成年人,全身定居的正常微生物总数高达1014个,主要分布于皮肤、口腔、消化道和泌尿生殖道。人一旦出生,体内就会建立一定数量的正常菌群,它们各自占据一方领土,通过种种机制保持着微妙的动态平衡。

  大肠是人体内最大的储菌库,其细菌的种类可达400多种。粪便的1/3是由细菌组成的。双歧杆菌、乳杆菌、大肠埃希菌等能够参与糖类和蛋白质的代谢,帮助我们消化吸收,还能产生人体所需的维生素,例如维生素B和维生素K。双歧杆菌产生的酸性产物还有利于二价铁、维生素D和钙的吸收。如果肠道正常菌群发生严重紊乱,就有可能造成机体的维生素缺乏。

  肠道细菌还有排毒的作用。双歧杆菌能使肠道内过多的革兰氏阴性杆菌下降到正常水平,从而减少内毒素的释放。其生成的酸性环境还能维持肠道的正常蠕动,促进粪便及各种毒素的排泄。另外,还可将食物中的胆固醇转变为不能被吸收的物质,从粪便中排出。

  乳杆菌牢固地粘附于阴道的黏膜上皮,形成空间性的占位性保护作用,从而防止白色念珠菌或滴虫的侵袭。双歧杆菌定居于肠道上皮表面,构成人体的天然生物屏障;通过产生有机酸使肠道pH值下降,从而抑制过路菌群的生长。除此以外,正常菌群还能刺激机体的免疫系统,使其保持活跃状态,产生免疫及清除功能。

  在正常情况下,正常菌群不会引起疾病。但是在某些条件下,比如长期使用抗生素、激素或患有慢性消耗性疾病时,由于正常菌群之间和正常菌群中各细菌间的生态平衡被破坏,也会导致疾病产生,称为菌群失调。

  常见的菌群失调多由长期大量使用抗生素引起。临床常见的有假膜性肠炎、抗生素相关性肠炎等消化道感染,以及呼吸道易发生的医院获得性肺炎。在我国,医院获得性肺炎的发病率约为0.5%~5%,病死率高达20%~50%,为重症患者最重要的死亡原因之一。

  我们平时所吃的面包、奶酪和啤酒,医药中的抗生素、疫苗、维生素和酶,这些重要产品的生产都离不开微生物的参与和作用

随着人类对微生物的了解越来越多,人们开始认识到绝大多数微生物对人类和动、植物的生存是有益的甚至是必需的。微生物其实是地球上所有生物所构成的食物链中极其重要的一环。

  在漫长的进化过程中,微生物形成了一种特殊的能力,可以降解环境中的许多有机化合物。亿万年来,土壤中的微生物一直忠心耿耿地扮演着分解者的角色,把不断产生的死亡动、植物的有机成分转化为无机物,再供植物生长,而植物又为人类和动物所利用。利用这种“清洁工”的能力,完全可以将微生物用于分解人类所制造的垃圾和各类有害废弃物。

  微生物在其他方面的一些特性,也已为人类所利用。例如在农业方面,可以利用细菌制造肥料,促进植物生长,防治病害;在工业方面,微生物在包括食品、制革、纺织、石油和化工等领域都有广泛应用。我们平时所吃的面包、奶酪和啤酒,医药中的抗生素、疫苗、维生素和酶,这些重要产品的生产都离不开微生物的参与和作用。正因为如此,有许多国家已经把优先发展微生物经济作为发展生物产业的“火车头”。



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