登陆注册
21118800000004

第4章 田园奇才放线菌

活跃于土壤中的放线菌

土为什么这么肥沃?土里到底有些什么东西?土为什么会散发出泥土的芬芳?如果泥土中的生命会说话,它一定会告诉你:土壤里有土壤颗粒、水、盐和矿物质。一粒土壤便可以称为一个微生物世界,每克肥沃的土壤就含有几亿或数十亿的微生物。其中,使泥土具有泥腥气味的正是一类比细菌高级一点的微生物——放线菌。

“放线菌”的确是“菌”如其名,它仿佛是许多线丝乱七八糟地扯在一起形成的。别看有这么多条线丝,实际上它只是一个细胞。有人形容它为微生物世界的菊花,这些线丝就是它伸展开来的“花瓣”。

实际上,这种比喻并不科学。一朵盛开的菊花并不是一朵花,它是由许许多多小的舌状花、筒状花组成的花序。与此相反,纷乱的菌丝组成的放线菌只是一个单细胞。

放线菌生长得比细菌慢,但它的个子要比细菌“高”得多。单细胞的个体向周围伸展出菌丝体,而且有分枝,分枝而成的细丝就叫做菌丝。

如果我们把放线菌放在固体培养基上培养,这一个细胞可以长出类似枝条和根的东西。伸展在半空中的枝条叫做气生菌丝。在气生菌丝顶端能产生各种形状孢子的叫做孢子丝。

放线菌的孢子丝长得多种多样,有的是直链状,有的是波浪状,有的弯曲成螺旋状。孢子丝的形态是放线菌的特征,可以帮助我们识别不同的放线菌菌种。

孢子是由孢子丝横断分裂或原生质凝聚而成,就像一串佛珠。它有很厚的孢子壁,如同植物种子的硬壳,能保护孢子不受外界恶劣条件的伤害。放线菌的种类不同,孢子的形状和颜色也不一样。有的孢子是球形,有的像枣;有的表面光滑,有的表面粗糙,有的还有小刺或鞭毛。

孢子是放线菌传宗接代的工具,离开菌体的孢子能长时间不死,当遇到适宜条件就发芽形成新的菌丝体。

将放线菌产生的大量成熟孢子采集下来,装在既无营养又无水分带有砂土的小玻璃管中,放入冰箱,这些孢子就能很安然地在这个“小仓库”中保存很长一段时间。

除了有伸到空中的气生菌丝外,还有类似根一样伸入培养基中专门吸收营养的营养菌丝。这些营养菌丝仿佛是深深地扎入土壤中的树根,使菌落长得很牢固。

放线菌常以孢子或菌丝状态广泛地存在于自然界中。不论数量还是种类,以土壤中最多。据测定,每克土壤中就含有数万乃至数百万个孢子,放线菌产生的代谢产物往往使土壤具有特殊的泥腥味。

看来,土壤不仅给我们带来了人类赖以生存的粮食和蔬菜,也孕育了这株微生物世界的奇葩——放线菌。

活跃于抗生素中的放线菌

链霉素、氯霉素、土霉素……这些是我们在医院中常常见到的抗生素,你知道,它们是由谁生产制造出来的吗?这些能化险为夷、功不可没的抗生素正是由放线菌产生出来的。据统计,目前全世界使用的抗生素药品约有80%都来自于放线菌。我们熟悉的链霉素是由一种叫灰色链丝菌的放线菌产生的,它对肺结核病非常有效。

在福建省土壤中找到的龟裂链丝菌,能产生巴龙霉素,是治疗阿米巴痢疾和肠炎的特效药;从山东济南土壤中找到一种放线菌能产生创新霉素,它最适宜治疗大肠杆菌引起的各种感染;防止烧伤病人致病菌感染的有小单孢菌产生的庆大霉素和由小金色放线菌产生的春雷霉素;由龟裂链丝菌产生的金霉素和四环素、委内瑞拉链丝菌产生的氯霉素以及许多链丝菌都能产生的新霉素可以用来治疗多种疾病。因为这些抗生素能抑制许多致病菌,所以又有广谱抗菌素之称。由红链丝菌产生的红霉素和在贵州土壤中分离出的一种放线菌产生的万古霉素常常用来治疗其他抗生素医治无效的疾病。

由放线菌产生的克念菌素、制霉菌素能抑制致病的真菌。此外,放线菌产生的抗癌抗生素也已经应用于临床。

放线菌的延伸研究

在放线菌的研究中,人们经常思考着这样一个问题:它们为什么会产生多种多样的抗生素呢?有人认为这是放线菌为了保护自身的生存,用来对付其他生物的一种武器;也有人认为抗生素是菌体新陈代谢过程中的解毒产物;或者它只是毫无用处的排泄废物;还有人认为抗生素是细胞中的储藏物质,以备必要时用。究竟谁是谁非,现在还无法断定。

不过,人们已经发现了在放线菌的细胞中,有一种叫质粒的结构与抗生素的产生有密切关系。因此,不少人认为,各种抗生素的产生是由自然界中存在的各种质粒决定的。

质粒最早是在20世纪50年代初期在大肠杆菌中发现的,它能够决定细菌的“性别”。后来,人们发现它的作用不仅在于此,它与痢疾杆菌的抗药性有关,与大肠杆菌产生的一种毒素也有着关系。

到了20世纪60年代,人们又发现质粒决定着放线菌抗生素的产生。如果我们设法把质粒从细胞中除去,那么,痢疾杆菌就会失去抗药性,大肠杆菌将不再分泌毒素,放线菌也不再产生抗生素了。

几种抗生素质粒是染色体外的遗传因素,它可以进行自我复制,能代代相传,并控制着细胞的一些特性。

质粒还有一种特有的性格,它不像其他的一些细胞结构那样安心在一个岗位上工作,它经常跳槽。当两个细胞接触时,它可以从一个细胞跳到另一个细胞中去,也可以被噬菌体带着“走亲戚”。

质粒转移到新的细胞,可以使新的细胞具有质粒所控制的特性。如果能将产生抗生素的质粒转移,不仅可以使原来不会产生抗生素的微生物产生抗生素,而且还可以人工制造出能产生几种抗生素的新的微生物来。

在抗生素出现之前,磺胺药剂有一个短暂的全盛时期,但由于菌体对磺胺产生了耐药性,而且,这种耐药性不仅能够遗传,而且还具有广谱性。抗生素一经发现和应用后,很快取代了磺胺药。随着科学的不断发展,药物也在不断地推陈出新。

测定抗生素的抗菌谱

抗生素能治疗疾病,但具体的某种抗生素到底能治疗哪种疾病呢?这就需要进行抑菌试验,测定抗生素的抗菌谱。这项工作的大致过程是这样的:

先把抗生素涂抹在供致病菌生长的固体培养基上,然后分别接种上各种活的致病菌,在一定条件下经过一段时间培养,观察致病菌类的生长繁殖情况,推断出这种抗生素对哪些致病菌有抑制作用,再通过其他方法配合考察、研究,便能确定这种抗生素是否可以用来治疗这种致病菌所引起的疾病。

抗生素的使用给人类的健康提供了保障,但是,如果剂量使用不当,就会给人类带来这样或那样的麻烦。剂量不足,不但达不到杀菌目的,反而会使致病菌产生耐药性;剂量过大又会对人体产生副作用,甚至威胁生命。

有时,即使是在正常剂量范围内,也会使有些人产生可怕的过敏反应,若抢救不及时,也会导致死亡。在注射青霉素时,必须先做“皮试”,就是为了避免过敏反应。

据报载,一位女士由于害怕疼痛,注射青霉素时央求该医生免去皮试,并声称自己以前做过皮试,无任何过敏反应。因是熟人,医生勉强同意。不料,注射后,该女士突然出现一系列过敏反应,虽经及时抢救,但仍旧一命呜呼,唉!为了免去一疼,竟然连性命都丢掉了。

庆大霉素、链霉素、妥布霉素和卡那霉素等都属于氨基糖苷类抗生素。其抗菌谱主要针对革兰氏阴性杆菌,常用于感染性腹泻,如急性肠炎、急性菌痢等。尤其是庆大霉素,因其价格低廉,疗效好,临床应用范围之广可与青霉素媲美。

但是,这类抗生素的毒副作用也很可怕,它能导致耳聋、肾毒性造成的肾功能衰竭。所以,使用此类抗生素,一定要在医生的监护下进行,如果有可能,应在血药浓度监测下用药,这样,就可以避免一失足成千古恨的事件发生。

同类推荐
  • 物理:在辉煌的历史里

    物理:在辉煌的历史里

    本书介绍了对共振与声波的认识、对共鸣与隔音的利用、奇妙的古代声学建筑、对光源的认识与利用、绝无仅有的成像实验、对光学仪器的研制、人工磁化法的发明、对力的认识与运用等内容。
  • 超自然之谜

    超自然之谜

    本套书主要介绍古今中外关于人类诸多未解的社会、自然现象,包括《中国自然遗产之谜》、《星球宇宙之谜》、《巨兽异兽之谜》等20个分册。
  • 瞬息万变的海洋灾难

    瞬息万变的海洋灾难

    海洋——生命的摇篮,海洋为地球上生命的诞生与繁衍提供了必要的条件地球上的生命诞生于海洋,海洋对人类的生存和发展有着重要作用,海洋对于人类社会的过去和现在都产生了重要影响,它将继续影响人类社会的未来..对于海洋,人类已经做了很多:但人类做得还远远不够。海洋的无穷奥秘和未解之谜又说明人类对海洋仍是一知半解。它们只是一部浩瀚巨著的一段引子,期待人们去撰写它丰富多彩的华章。我们更希望它成为一种诱饵,吸引当代青少年,从而开拓我们民族的新视野,在21世纪刻上我们民族的海洋印记!21世纪已经降临,21世纪将是海洋的世纪,也是人类开发、利用海洋的新时代。
  • 西方科技十二讲

    西方科技十二讲

    《西方科技十二讲》从历史、社会、经济、哲学和文化的维度,来透视科学和技术,概述西方科学技术事业发展的历程,及其与社会经济互动的特点,以便帮助读者更深刻、更全面地理解科学技术,从而为全面提高公众,特别是大学生的科学素质做一点服务工作。全书可分为四个部分,第一部分主要是介绍西方科学事业发展的社会制度化历程。第二部分主要是将科学技术嵌套在国家经济系统中,介绍西方技术创新活动的发展。第三部分主要是介绍西方科学技术事业发展的政策、人才培养和科技共同体运行的机制。第四部分主要是介绍西方科学技术的学科发展的特点。
  • 植物园的奇迹

    植物园的奇迹

    植物是地球生命,也是我们生存依托。千万不要以为草木无情,其实它们是有喜怒哀乐的,应该将它们作为我们最亲密朋友。因此,我们要爱惜一花一草。植物是自然重要成员,破解植物奥秘,我们就能掌握自然真谛,就能创造更加美丽的地球家园。
热门推荐
  • 梨花海棠传

    梨花海棠传

    一个清末的老头,被抓慈禧的长生研究后一觉醒来却发现自己已身处现代。何去何从。一定要寻找到答案和自己的亲人。大美女说,其实大叔很有魅力。小美女说,大爷很猛啊。宋代苏东坡嘲笑好友词人张先在80岁时娶了一个18岁的小妾,调侃道:“十八新娘八十郎,苍苍白发对红妆。鸳鸯被里成双夜,一树梨花压海棠。”
  • 花非花之当时明月在

    花非花之当时明月在

    我在梦里做了个梦,醒来发现,我还在梦里,于是拼命挣扎,终于我醒了,醒在另一个人的梦里。
  • 道禁乾坤

    道禁乾坤

    仗三尺青锋,舒书生意气。意气风发可摘九天星辰,怒火中烧剑挑无底深渊。清歌啸凤,狂吼龙从。曾经平凡的少年,在虚幻的游戏世界里历尽艰辛,终成霸主,逍遥无拘。有萌宠,有贱友,有梦想,也有爱情……一声剑去三千里,道法自然禁乾坤。且随陆羽笑平生
  • 裁决者们

    裁决者们

    一场流星雨,一座无人岛,突然的虚弱,未知的敌人。当迷失在未知的世界中,挣扎着呼唤下一个黎明时,辰默迷茫过,沉沦过,绝望过,可依旧没有倒下。前路已断,回家的路在哪?向左?还是向右?
  • 善良小恶魔

    善良小恶魔

    与天魔豪赌,与众恶周旋,性格懦弱,只因坚信人性本善,善心幻灭,一怒化魔只为红颜。天魔血一滴,定魔戒一枚,驰骋都市,但求人生此行无憾,穿梭魔界,不惧阴谋诡计频现。你是仙神,挡我者死,你是恶魔,逆我者亡。孤帆折柳,为您讲述一个善良小恶魔的成长故事。
  • 黑白对决

    黑白对决

    深藏在阴谋与隐忍下的异能,是黑,在长久的准备后终于袭来。正义与用生命铺垫出明朗前路的警察与军人,是白,在重重阴谋与异能下找寻真相与出路。这个世界会走向何方?是顺从缘故的呼唤,走向异能统治的世界。还是在头脑的风暴与鲜血的道路下,由平凡人抗争地把世界拉回原来的轨道?三名出类拔萃的年轻警察,开始不断地成长,对抗袭来的异能。
  • 奇幻之陆

    奇幻之陆

    沈天,一个不折不扣的普通高中生,为能考取心中早已期盼已久的大学而努力奋斗,就在他废寝忘食的用功时,他无意触发了通往遥远之地的入口,之后他就开始了他的奇幻之旅。
  • 热血篮球之关键先生

    热血篮球之关键先生

    起点官方唯一承认的作者联盟——【新作盟作品】********************看着姚明拖着单薄而疲惫的身体在丰田中心的球场上来回奔跑,想到中国篮球重视技战术忽视身体对抗的现状,一群灵巧有余强壮不足的国家队球员们一次次倒在国际赛场上,实在令人心灰意懒。这篇故事,对某些人来说可能只是纯粹的YY,但对于我,却是一个美好的梦想。我期盼着有一天,中国能走出一位王子凡这样顶天立地的汉子,能在关键时刻挺身而出,带领中国篮球走出亚洲,迈向辉煌。
  • 最强献祭升级系统

    最强献祭升级系统

    ”叮!恭喜宿主献祭成功,获得太子洗衣液一瓶;“”叮!恭喜宿主献祭成功,获得叼牌超能皂一块;“”叮!恭喜宿主献祭成功,获得愤怒勋章1枚;”“叮!恭喜宿主献祭成功,获得暴击骰子一枚;”“叮!……”“叮!……”游戏宅叶天正在玩一款企鹅仙侠手游,一时心痒,冲个三千软妹币,发了个游戏红包;结果被某位未知存在搞到了仙武大陆……
  • 神皇战记

    神皇战记

    一个资质平庸的少年,偶然间踏上了修仙之路,又意外获得神秘绿珠一枚,仙域风起云涌,人妖大战在即,天演大道,事在人为,他是如何在仙域乱世立足,又是如何一步一步走上巅峰,狂霸三界,统治诸神。