噬菌如命的噬菌體
噬菌體是一種能“吃”細菌和細菌病毒,凡有細菌的地方,都有它們的行蹤。噬菌體是所有細菌發酵工廠的大敵,因為它們能把培養液中的有益菌體幾乎全部吃光,造成巨大損失。例如當我們利用一些有益的菌類,在生產抗生索、酒精、醋酸、味精、丙酮、丁醇等產品時,如果闖入了吃益菌的噬菌體,這些有益的菌種將被吃盡,使我們浪費很多原料、動力和勞力。所以製藥廠和釀造廠的工程師想方設法阻止噬菌體進入培養罐。
大部分噬菌體長得像小蝌蚪。在自然環境條件下,它們隻能侵染細菌和一些原生生物,而不能侵染高等動物和植物。
噬菌體的脾氣並不都一樣。烈性噬菌體侵入細菌後,馬上進行營養繁殖,直到使細菌細胞裂解方才善罷甘休。而溫和性噬菌體進入細菌細胞內先“潛伏”下來,不但不損傷寄主細胞,反而和寄主的基因組同步複製,等待時機。如果受到外界因素的刺激,比如受到輻射,那麼,潛伏的噬菌體會毫不猶豫地“衝”出寄主細胞,從而導致細菌死亡。
噬菌體往往都有各自固定的“食譜”。像專愛“吃”乳酸杆菌的噬菌體和專“吃”水稻白葉枯細菌的噬菌體等等。根據這一特性,科學家可以從細菌的分布中大致判斷出噬菌體的分布情況。
噬菌體雖然給人類造成過嚴重損失,但是人們還是巧妙地利用了噬菌體噬菌如命的特點,讓它們為人類服務。醫生們已經成功地把噬菌體請來治療燙傷和燒傷。因為在燒傷病人的皮膚上很容易繁殖綠膿杆菌,這正好可以滿足綠膿杆菌噬菌體的“飽餐”要求。這種特殊的治療方法已經取得了良好的效果。
由於噬菌體具有取材容易,培養方便,生長迅速,食性專一等特點,生物學家常常利用它們來進行核酸的複製、轉錄、重組等基礎理論研究工作。征服病菌的戰鬥
在瞬息萬變的生活環境裏,我們無時無刻不受到數以億計的病菌的侵襲。人類為了保衛自身的健康,在體內和體外一直與病菌進行著無聲激戰。在保衛人體的外圍戰中,人們根據不同需要采用了不同的方法來擊退病菌的侵犯,滅菌、消毒和防腐,就是三種常用而程度不同的鬥爭方法。
滅菌,是在一定範圍內消滅物體上所有微生物的方法。醫院裏對手術器械通常采用間歇滅菌法,即把器械煮沸30分鍾,在20—37℃的恒溫環境中放置一天,這樣,某些沒有殺死的微生物芽孢會誤以為危險期已過,“放心大膽”地進行繁殖,這時再蒸煮殺菌,連續反複幾次,手術器械便可以達到完全沒有微生物的要求。高壓蒸汽和幹熱空氣兩種方法都可以用於滅菌,不過由於多數微生物的耐幹熱性較強,所以高壓蒸汽滅菌一般僅需在121℃溫度、30分鍾的條件下即可達目的,而幹熱空氣滅菌的條件則為140℃、4小時。除此之外,太陽光中的紅外線可以使微生物細胞中的水分大量蒸發,紫外線又能使微生物細胞中的核酸分子發生變化,所以常曬衣服和被褥是一種廉價的滅菌方法。
消毒,是不徹底的滅菌方法。因為在許多場合下不需要把微生物全部殺死,隻要消毒就可以了。例如手上碰破了一塊皮,可以擦些紫藥水或紅藥水;打針的時候,大夫先用碘酒、後用酒精給皮膚消毒,這些都是為了達到局部滅菌的目的。在使用消毒藥水時,千萬不要把紅藥水和碘酒同時擦到皮膚上,以免引起中毒。巴斯德經過多次實驗確認:把鮮牛奶加熱到71℃,持續15分鍾,即可以消滅其中的結核杆菌和傷寒杆菌,又不致於損壞牛奶的營養價值和風味。在這之後,人們普遍地使用這種方法保存牛奶。這就是有名的巴氏消毒法。