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道高一尺,E. coli高一丈

葉綠舒
・2011/05/26 ・668字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 496 ・六年級
相關標籤: 大腸桿菌 (10)

圖片來源:維基百科。 上圖是聲名狼籍的O157:H7型EHEC

從五月的第二週開始,德國(漢堡)就開始陸陸續續有人因為腸道出血性大腸桿菌感染症(EHEC,enterohemorrhagic Escherichia coli)而住院,並有不少發展出溶血性尿毒症候群(hemolytic-uremic syndrome, HUS)。

過去每年也都會有EHEC,可是今年的病例格外多,本來一年了不起六七十人,今年從五月的第二周到現在已經有一百多人;這也罷了,更奇怪的事情是,以前多半都是感染小孩,可是今年卻大部分都是成人,且女性偏多。

科學家們努力的找出病原,結果更讓他們驚奇,今年的病原竟然不是向來聲名狼籍的 O157:H7型,而是O104:H21!過去20年收集到的588個檢體中,只有兩個是O104:H21,其他的大部分是O157:H7。

這次的病原還有另一個特點,就是它缺乏intimin蛋白。大腸桿菌用intimin蛋白來附著在腸道壁上,大部分的EHEC都具有intimin蛋白。

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這隻菌在1994年第一次出現在我們的「落賽」地圖上,當時造成18人感染。但是這次它來勢洶洶,已經在德國感染了140人,且造成1人死亡。

過去我們一直都相信「人定勝天」,但是這麼多年與微生物對抗下來,我們的原核大爺其實也是位可敬的對手呢!

2011/5/29 更新:最近發現可以用抑制補體系統(complement)的抗體去治療 溶血性尿毒症候群,有興趣的人可以去看最近的NEJM。由於這個療法目前還需要進一步的研究,而且相當昂貴,所以就不另文介紹了。

資料來源:German Scientists Finger Rare Serotype in Massive E. coli Outbreak – ScienceInsider

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本文原發表於Miscellaneous999[2011-05-25]

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做人一定要讀書(主動學習),將來才會有出息。

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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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過年大掃除——浴室的隱形殺手:細菌及黴菌
Carol
・2021/02/03 ・3556字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 462 ・五年級

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A 編按:看到浴室中黑黑的黴菌,總是忍不住想要刷他。但我一直有一個疑問,每天洗澡我都會順便沖浴室,也會開抽風維持浴室乾燥,為什麼浴室還會有黑黑的黴菌呢?

 

《用科學拯救怦然崩潰的髒亂,這樣的掃除你洗翻嗎?》專題用科學終結浴室髒亂的神秘面紗,剖析浴室中細菌與黴菌的孳生與藏匿點,以及它們真的會對我們的健康帶來危害嗎?

又到了一年的尾聲了,除舊佈新,好好整理家裡是必要的。在潮濕的冬季,最擔心滋生細菌、黴菌的地方就是浴室了。除了平常利用抽風機、除濕機、對外窗空氣流通,保持浴室基本的乾燥外,在年末的大掃除時間,還需要徹底清潔才能保持乾淨,但要從哪裡清,又該怎麼做才能夠清潔乾淨呢?

浴室中的哪個角落哪裡最容易孳生細菌?

在過往研究中,曾藉由監測浴室角落中的類大腸桿菌群大腸菌群 HPC 細菌,來了解浴室各處被細菌汙染的程度,這些地方包含洗手台排水孔、水龍頭把手、馬桶沖水把手、馬桶的上下表面、馬桶周圍的地板及淋浴排水孔。

你可能會想馬桶周圍的細菌數量會比較多,但檢測的菌落數值卻發現,洗手台的排水孔以及淋浴的排水孔,才是含有較高的細菌量。而浴室洗手台檯面及馬桶坐墊則檢測到的菌量較少。下次打掃浴室的時候,記得要多注意排水孔的清潔阿!

洗手台的排水孔有較高的細菌量。圖/Pexels

烘乾機、抽風機是細菌溫暖的秘密基地?

有些廁所會配置自動烘手機或烘乾機,藉由機器吹出來的風,讓手可以快速乾燥,不再有大量水滴殘留。然而,這些吹出來的風不只能烘乾手部,也會把細菌吹到手上!而這些細菌很可能會透過雙手,跑到家中的其他地方。

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研究顯示,光是將培養盤放置在烘乾機前 30 秒,就可以長出 18~60 個菌落。但若是在自動烘手機未使用的情況下,讓培養盤暴露在浴室空氣中約 2 分鐘,只會長出約莫 1 個菌落。這說明在自動烘手機的使用過程中,會將細菌、病原菌,甚至是真菌的孢子,透過烘手機的風散播到使用者的雙手。

不過,該篇研究也檢測了乾手機噴嘴的內部,發現細菌含量極低,這表示烘手機內部並沒有太多細菌。那麼,手上的細菌到底從何而來呢?

將乾手機的數據透過氣流模式與暴露時間的修正後,發現乾手機跟電扇的空氣對流,其細菌沉積方式在培養盤上是雷同的!因此,這些細菌很可能是原本浴室空氣中就存在的細菌。

A 編按:感謝 L.H 的補充,本篇文章中所引用的文獻,並沒有表明烘手機內部有大量的細菌存在,也認為手上的細菌可能是浴室空氣中原本就有的細菌,想知道更多相關資訊,也可以看看 L.H 的長評喔!

烘手機會把空氣中的細菌吹到手上。圖/Wikipedia

細菌滿天飛,都是沒有蓋馬桶的錯?

前陣子有傳言指出沖馬桶時若不加蓋,會導致排泄物的細菌到處紛飛,可能會黏附在牙刷、毛巾等浴室的用具。的確,馬桶沖水時,除了可以帶走馬桶裡的排泄物,也可能會促使排泄物中的結核桿菌、幽門桿菌、大腸桿菌等細菌,藉由沖水捲起的氣流向外傳播,跟著水滴一起沾附在馬桶周緣,或是懸浮在空氣中,使細菌傳播到其他地方。

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不過,隨著馬桶設計的改良,沖馬桶時會向外濺出的水量,已大幅減少,排泄物停留在馬桶的時間也縮短許多。相關研究也指出,這些可能濺出或是噴出的菌量,其實大多都不到可致病的程度。先前的研究也發現,若是將培養皿放置於浴室的牆壁及浴缸,其培養皿長菌比例各是 5% 及 20%,而這些長菌量亦包含原本就存於空氣中的細菌。因此,對於沖馬桶時所造成細菌傳播可不用太擔心,加蓋與否可視個人習慣,定期清潔馬桶及周圍環境才是最重要的。

根據研究沖馬桶時噴濺的菌量不到可致病的程度。圖/Pexels

乾燥無法杜絕大腸桿菌 高溫殺菌法才有效

先前的研究發現,透過大腸桿菌 (Escherichia coli) 的研究,在高 pH 值下,大腸桿菌可以快速地致死。在完全乾燥的環境,也可以使大腸桿菌致死,但需要花費較長的時間。若是使用高溫殺菌的方法,則需使溫度維持在 121-134℃,才能有效使殺死細菌。

因此,提高環境的 pH 值是最有效迅速減少細菌的方法。可使用 pH 值較高的清潔劑或適量的小蘇打粉或是漂白水或次氯酸鹽類來刷洗浴室的地板、洗手台及馬桶等等。漂白水或次氯酸鹽類的產品有一定的腐蝕性及刺激性,須先進行稀釋並小心使用。

除了無形的細菌殺手外,那些微小的黴菌也是浴室的常客。

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大腸桿菌要使用高溫殺菌法才能有效殺死。圖/Wikipedia

絲狀真菌的小名:黴菌

黴菌,是絲狀真菌的俗稱,適合生長在 20 多度、濕度 80% 以上的環境。黴菌的孢子非常小,約為 5 微米 (0.005 毫米),透過水、氣流等媒介黏附在任何環境中。

雖然黴菌的大小是肉眼無法看見的,當我們感受到「長黴菌了」或是「發霉了」,其實已是成千上萬的黴菌大軍聚集,這些黴菌大軍會透過菌絲不斷延伸領地的,特別是在浴室這個高濕度、溫暖的場域,更是黴菌的溫床。

當可以用肉眼發現黴菌時,其實已是成千上萬的黴菌大軍聚集。圖/Wikipedia

如何跟黴菌說掰掰

去除積水、水漬

黴菌特別喜愛濕度高的場所,可以促使他們快速生長,需至濕度30%以下,黴菌才會開始死亡。所以每日使用完浴室,請記得使用刮水器(T 字型橡膠材質的打掃用具)、用拖把把地板的積水吸乾,以及打開除濕機或是窗戶,讓環境保持通風。除此之外,切記不要使用溫熱水清掃浴室,因為溫熱的環境反而會促進黴菌生長。

移除黴菌的食物

黴菌會以有機小分子為食,意味著任何曾經存在、存活著的粒子,例如:髒汙、脫落的皮屑、灰塵、頭髮、棉花等。還有可能會被忽略的——肥皂

肥皂也是黴菌的食物,如果洗澡或打掃時沒有把肥皂沖乾淨,會讓浴室的磁磚容易發霉。

因此,浴室除了需要保持乾燥之外,還需定期清掃維持整潔。

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肥皂也是黴菌的食物,如果洗澡或打掃時沒有把肥皂沖乾淨,會讓浴室的磁磚容易發霉。圖/Pexels

使用清潔劑

漂白劑與冷水用 1:10 的方式稀釋使用,清潔表面。稀釋混合後的漂白水應立即使用,不要放在架子上。

陽光照射或是耐黴的塗料

若環境許可,在使用完浴室後,也可以打開窗戶,讓陽光照入。陽光中的紫外線可以殺死部份真菌的孢子,防止黴菌繼續傳播。也可使用耐黴菌的油漆或塗料,防止表面被黴菌滲入。

雖然浴室的各個小角落,都散布著許許多多細菌或是黴菌。約翰.霍普金斯大學健康安全中心的傳染病醫師阿米什.艾達佳 (Amesh Adalja) 博士則表示浴室裡的細菌大多不會對人體造成嚴重的傷害,甚至可能也與人體皮膚表面存在的菌落相似。

勤洗手才是防疫王道

在生活中,人體無時無刻都暴露在細菌的環境中,不避過多擔心細菌的數量,僅需特別注意在吃東西前務必洗淨雙手,別讓那些會致病的大腸桿菌、黃金葡萄球菌進到肚子裡的。而在這個新冠病毒肆虐的時期裡,用肥皂將手洗乾淨,隨身攜帶酒精瓶,不只是避免自己吃壞肚子,更是防止雙手成為破口,讓病毒自己的雙手悄悄進入身體裡。

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勤洗手才可以防止雙手成為防疫破口。圖/Pexels

參考資料

  1. del Carmen Huesca-Espitia, L., Aslanzadeh, J., Feinn, R., Joseph, G., Murray, T. S., & Setlow, P. (2018). Deposition of bacteria and bacterial spores by bathroom hot-air hand dryers. Applied and environmental microbiology, 84(8).
  2. Rusin, P., Orosz‐Coughlin, P., & Gerba, C. (1998). Reduction of faecal coliform, coliform and heterotrophic plate count bacteria in the household kitchen and bathroom by disinfection with hypochlorite cleaners. Journal of Applied Microbiology, 85(5), 819-828.
  3. Guinan, M. E., McGuckin-Guinan, M., & Sevareid, A. (1997). Who washes hands after using the bathroom?. American journal of infection control, 25(5), 424-425.
  4. Ma, J. J. (2021). Blowing in the wind: Bacteria and fungi are spreading from public restroom hand dryers. Archives of Environmental & Occupational Health, 76(1), 52-60.
  5. Balasubramanian, R., Nainar, P., & Rajasekar, A. (2012). Airborne bacteria, fungi, and endotoxin levels in residential microenvironments: a case study. Aerobiologia, 28(3), 375-390.
  6. Sheer TA, Coyle WJ. Gastrointestinal tuberculosis. Curr Gastroenterol Rep 2003; 5:273-8.
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Carol
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Carol|生科系畢業,喜歡植物,喜歡小丑魚。

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葉綠舒
・2011/05/26 ・668字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 496 ・六年級
相關標籤: 大腸桿菌 (10)

圖片來源:維基百科。 上圖是聲名狼籍的O157:H7型EHEC

從五月的第二週開始,德國(漢堡)就開始陸陸續續有人因為腸道出血性大腸桿菌感染症(EHEC,enterohemorrhagic Escherichia coli)而住院,並有不少發展出溶血性尿毒症候群(hemolytic-uremic syndrome, HUS)。

過去每年也都會有EHEC,可是今年的病例格外多,本來一年了不起六七十人,今年從五月的第二周到現在已經有一百多人;這也罷了,更奇怪的事情是,以前多半都是感染小孩,可是今年卻大部分都是成人,且女性偏多。

科學家們努力的找出病原,結果更讓他們驚奇,今年的病原竟然不是向來聲名狼籍的 O157:H7型,而是O104:H21!過去20年收集到的588個檢體中,只有兩個是O104:H21,其他的大部分是O157:H7。

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這次的病原還有另一個特點,就是它缺乏intimin蛋白。大腸桿菌用intimin蛋白來附著在腸道壁上,大部分的EHEC都具有intimin蛋白。

這隻菌在1994年第一次出現在我們的「落賽」地圖上,當時造成18人感染。但是這次它來勢洶洶,已經在德國感染了140人,且造成1人死亡。

過去我們一直都相信「人定勝天」,但是這麼多年與微生物對抗下來,我們的原核大爺其實也是位可敬的對手呢!

2011/5/29 更新:最近發現可以用抑制補體系統(complement)的抗體去治療 溶血性尿毒症候群,有興趣的人可以去看最近的NEJM。由於這個療法目前還需要進一步的研究,而且相當昂貴,所以就不另文介紹了。

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資料來源:German Scientists Finger Rare Serotype in Massive E. coli Outbreak – ScienceInsider

本文原發表於Miscellaneous999[2011-05-25]

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「人帥益生菌,人醜大腸菌」 這樣講對嗎?
陳俊堯
・2016/06/13 ・3056字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 451 ・四年級

看到 「人帥益生菌,人醜大腸菌」這句話在 FB 上洗板,細菌人眉頭一皺,因為這句話乍聽之下覺得有趣又有點科味,但覺得有點怪怪的。到底是哪裡怪怪的呢?

細菌絶不會加入外貌協會

這個人帥人醜居然也可以牽拖到細菌,不知道細菌是最不重視外在,還是最不在外形上講究的族群嗎?想看到細菌的臉長什麼樣,一般的顯微鏡還辦不到,得動用到電子顯微鏡放大個數上萬倍才可以。但放大以後的細菌長得帥嗎?跟你講個秘密,大部份的細菌在掃描式電子顯微鏡下,要不長得像嘟嘟好香腸(短桿菌),要不就像一粒粒的魚丸(球菌),每隻都長那個樣,老實說看了挺無趣的(或看了挺餓的)。益生菌或是大腸菌,長得都差不多,細菌是絶不會加入外貌協會的!

所以這句話是要說人帥人人愛,人醜就心眼壞了囉?要能這樣講,你心裡大概默認益生菌是好東西,大腸菌則是可怕討厭的壞東西。不過,真的是這樣的嗎?

Photo by AJC ajcann.wordpress.com (CC BY-NC-SA 2.0). Bifidobacterium. https://goo.gl/k1P1wE
掃描式電子顯微鏡下的比菲德氏菌。 圖/by AJC ajcann.wordpress.com @flickr (CC BY-NC-SA 2.0). Bifidobacterium.

散播益生菌散播愛

益生菌最早是二十世紀初期荷蘭科學家埃黎耶.梅契尼可夫(Élie Metchnikoff)所提的概念,指的是吃了能有益人類健康的微生物。所以就像很多廠牌型號的通訊機器,不管有多少功能,統統稱作手機一樣,益生菌指的是任何一種符合這項標準的微生物。

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我們的身體裡有益生菌嗎?拿兩類最常見的益生菌乳酸桿菌(Lactobacillus和比菲德氏菌(Bifidobacterium)來說好了,這兩類細菌在身體裡都有,前者在小腸環境多,後者在大腸環境多,但數量會變動,如果能由體外補充或許不錯。

那,我們會到處散佈益生菌嗎?這件事就不容易發生了。乳酸菌雖然在小腸數量多,可是在通過腸道後數量變少,在環境裡也不容易存活,只佔糞便總菌量的一小部份。而比菲德氏菌是厭氧細菌,在有氧氣的環境下無法生存。要從人身上得到這些菌實在是很困難,你大概得每天接受那人的接種好久好久,才有可能成功接到一次。除了一種特殊狀況:女性陰道裡有不少乳酸桿菌,我們在出生時從那裡帶走了第一批保護自己的細菌。不過這種機會一輩子也就只有那麼一次了。

益生菌,你愛不愛?

印象中的益生菌都是要花錢買的。常常有人問我,益生菌吃了真的有效嗎?我也常常回答,這要看你的體質,別問我我不知道耶(然後得到白眼一雙)。

證明某益生菌有效的研究有好多好多,你可能也聽過某伯伯家的小孩吃了益生菌後異位性皮膚炎變好了,但如果真要保證在你身上一定有效,則有點困難。常被用來當做益生菌的乳酸桿菌(Lactobacillus)的菌種,就對我們的黏膜免疫系統(mucosal immune system)做了不少微調的動作。我們吃益生菌,某個程度上等於是拿菌當藥來微調我們自己的免疫系統。但是每個人的免疫系統對什麼東西容易發生反應並不太一樣,能微調阿伯家小孩的菌不見得調得動你的系統,或許,微調的方向不見得是對你有用的。就像每天早上廣播裡出現的升學教材廣告一樣,同樣的教材給你,你唸了就保證能達成你的升學夢嗎?有的人可能就無法喜歡教材裡的編排方式呢!

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益生菌對你可能有效可能無效,但是花錢買了才能試,這點大概大家都一樣。

Photo by NIAID (CC BY 2.0). E. coli bacteria. https://goo.gl/hf9lcl
掃描式電子顯微鏡下的大腸桿菌。 圖/ by NIAID @flickr (CC BY 2.0). E. coli bacteria.

叫大腸桿菌卻不愛大腸

大腸菌指的應該是大腸桿菌吧!大腸桿菌顯然住在臭臭髒髒的大腸裡,連政府都會檢驗食物飲料裡大腸桿菌的數量,數量超標了就有食安顧慮要開罰的。這種細菌,總不可能會是個有人喜歡的傢伙了吧?

你錯了。大腸桿菌不愛大腸,當初它是從健康嬰兒的糞便裡被找到的,糞便來自大腸,所以得到這名字。但其實大腸桿菌比較喜歡住在小腸裡面,因為小腸裡養份多,而且還有一些氧氣。到了大腸氧氣耗盡,這個沒有氧氣的世界裡住滿了各式各樣的厭氧菌。大腸中有很多人類消化不了的植物纖維,準備貼上大便標籤後被丟掉,因此很多大腸住民具有切斷植物纖維來當食物的本領,才能在這裡討生活。大腸桿菌啃不了植物纖維,在這裡混不下去,只能撿人家掉的屑屑為食,其實數量在這裡是多不起來的。

每個人都有大腸桿菌

在大家眼裡,大腸桿菌跟益生菌最大的不同,應該是你得花錢買益生菌,但是每個人的肚子裡都配備了自己的大腸桿菌。大腸桿菌早就適應在我們的小腸裡的生活,也在小腸裡成為優勢菌群。

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我們讓這些不作怪的大腸桿菌住在身體裡其實是有好處的,因為當病原菌從你吃的食物裡通過胃進到小腸,如果想要在小腸定居致病,第一步是要先打敗大腸桿菌這些地頭蛇,才能佔到立足之地。如果你剛好吃了抗生素把這些常駐的居民清除掉,受感染的機會可以要變高很多。另外大腸桿菌也能製造人類需要攝取的維生素 K,在腸子裡養這種細菌應該是有點好處的,只是我還沒找到直接證據證明人真的從大腸桿菌那裡得到這養份。

看起來大腸桿菌好像應該是我們的朋友。那為什麼電視上會說,某家飲料的大腸桿菌數超標不合格,那它不就應該是個好可怕的有害細菌嗎?這又要好好說明一下了。

這種測試背後的想法來自於大腸桿菌是人的腸子裡才會出現的細菌,而且在環境中活不了太久就會死掉。所以當飲水或食物中出現它,那表示沒多久前還活在某人、某動物腸子裡的東西,和這些飲水或食物有接觸。雖然大腸桿菌可能對我們無害,但是它都可以出現,萬一它的源頭是個散佈病菌的病人,在病人腸子裡的病原菌就有機會進到你的食物或飲水裡,很不妥。2010 海地的霍亂大流行就是這樣來的。

大腸桿菌殺人事件

聽起來好像大腸桿菌是好房客,又會禦敵又能生產有用的養份。不過,大腸桿菌也能在環境裡居住,而且會在撿到致病基因後重新回到舒適的腸道老窩。這時就不好玩了,這些大腸桿菌不再安份當個房客,會進一步攻入人體組織。其中在腸道裡危害嚴重的有:產毒性大腸桿菌(enterotoxigenic E. coli)、致病性大腸桿菌(enteropathogenic E. coli)、侵入性大腸桿菌(enteroinvasive E.  coli)、出血性大腸桿菌(enterohemorrhagic E. coli)等等。不只腸道,泌尿道致病性大腸桿菌(Uropathogenic E. coli)還會從尿道進攻,在又酸又毒的尿液裡逆流而上,甚至攻進腎臟。這些病原,每年奪走好多人的性命,光是死在產毒性大腸桿菌手上的人就有數十萬。殺人兇手無誤。

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雖然這些特殊菌株有感染人的能力,但是絶大部份的大腸桿菌是無害的,要把少數極端份子的帳算在大腸桿菌上,看起來也不是那麼公道的啦。

Photo by AgriLife Today (CC BY-NC-ND 2.0). E. coli bacteria on lettuce. https://goo.gl/jTrA8Q
大腸桿菌會躲在被污染的生菜葉片的氣孔裡。 Photo by AgriLife Today @flickr (CC BY-NC-ND 2.0). E. coli bacteria on lettuce.

結論

人帥人醜都一樣,在正常的狀況下,你散播下的都不太可能是益生菌,但留下大腸桿菌的機會是有的。人或動物留下的大腸桿菌造成重大危害的機會不大,但是大腸桿菌是個指標,告訴你大便來了。而不管你是誰,在你腸子裡的益生菌和大腸桿菌還是會繼續保護你的。

陳俊堯
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慈濟大學生命科學系的教書匠。對肉眼看不見的微米世界特別有興趣,每天都在探聽細菌間的愛恨情仇。希望藉由長時間的發酵,培養出又香又醇的細菌人。