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撰文 | Cloud
审校 | 刘六七
玉米糊“流血”了
1819年7月,意大利帕多瓦附近的一个小镇正经历着温热潮湿的天气,当地农户发现——玉米糊表面竟出现了血红色的斑块。人们有些害怕,以为这是奇迹般冒出的血迹,或者是某种灵异现象或诅咒。
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中间的是意式玉米糊(Polenta,或译波伦塔、玉米粥)| JPLon
为了找出真正的原因,威尼斯药剂师巴托洛梅奥·比齐奥(Bartolomeo Bizio)研究了玉米糊上的“血斑”,发现它们其实是由一种微生物引起的,而这种微生物可以产生红色色素。
1823年,为了纪念已故的朋友塞拉菲诺·塞拉蒂(Serafino Serrati),比齐奥将这种微生物命名为Serratia——这个词之后被音译为中文“沙雷氏菌属”。
弄清玉米糊红色斑块的真相之后,人们不禁想到:历史书籍中多次提及的“流血”面包,很可能也是沙雷氏菌造成的。
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面包也“流血”,其实是上面长了沙雷氏菌 | Dbn
需要指出的是,并非所有的沙雷氏菌都会产生红色色素,属内一些其他的沙雷氏菌,例如在生长过程中会散发出类似霉味或土腥味的气味沙雷氏菌(Serratia odorifera)或是有时会在饮用水处理厂和供水管网中被检测到的居泉沙雷氏菌(Serratia fonticola),通常就不产生红色色素,菌落多为灰白色或米黄色。
几乎无处不在
最初,比齐奥认为这种微生物是真菌。在英语的日常表述中,沙雷氏菌也被称作Pink mold(粉红霉菌)。不过,随着技术的进步,后来的研究者发现它其实是细菌。
目前,沙雷氏菌属已经确认的物种超过20个,其中最为人所熟知的是黏质沙雷氏菌(Serratia marcescens)。黏质沙雷氏菌的种加词marcescens源自拉丁语,意为“腐烂、衰败”,反映了当时观测到的不稳定、很快消失的红色色素。
沙雷氏菌的红色色素是灵菌红素, 灵菌红素的产生 通常 在25℃~30℃之间达到峰值,呈现出明显的红色或粉红色, 在37℃时受到抑制。这种红色物质并非简单的“染料”,一些研究认为它可能有助于细菌形成更大的群体,提高细菌在环境中的生存能力。
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你家浴室是否出现过这些粉红色的物质 | 图源网络
事实上,这些细菌和它们产生的红色物质可见于每一个人的家中。不妨想一想,牙杯、牙刷底部、加湿器、宠物饮水机、洗手池、浴缸、浴室瓷砖缝隙和马桶内壁等是不是都曾出现过淡红色或者粉红色的东西。
如果伸手去摸的话,例如摸一下有段时间没清洗过的牙杯内侧底部,你还能感受到滑溜溜、黏糊糊的手感。在英语中,沙雷氏菌还被叫作Pink slime(粉红黏液)。
这种滑滑、黏黏的触感,来自细菌的生物膜。生物膜是细菌“抱团”聚集起来时形成的一层“保护罩”,可以保护里面的细菌,同时还能帮助细菌粘附在各个地方,不容易被水直接冲走。
美军的细菌实验
由于容易培养,而且红色色素很醒目、易追踪,再加上过去的人们认为沙雷氏菌是无害的、不会导致严重疾病,因而它们曾被当作“模拟生物气溶胶传播”的实验菌。
1950年9月,美国海军实施了一项秘密行动——“海洋飞沫行动”(Operation Sea-Spray),把黏质沙雷氏菌释放到旧金山湾区域,想看看如果敌方释放生物武器,它们在类似旧金山这样的大城市里会如何传播开来。
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培养皿上的黏质沙雷氏菌 | de:Benutzer:Brudersohn
在6天时间里,一艘美国海军舰艇使用巨型甲板软管,沿着海岸线持续向空中喷洒沙雷氏菌,然后在接下来几天里,前往不同的地点采集样本,从而观察细菌的传播距离和速度。
美军发现,沙雷氏菌在旧金山市很快就传播开来,甚至蔓延到了周边郊区。这意味着,当时大约80万居民都暴露于细菌之中,也表明旧金山和类似的城市容易遭受细菌武器的威胁。
实验看起来挺成功的,但美军不知道的是——沙雷氏菌能够对人体造成伤害。
在细菌传播测试后几天,当时还位于旧金山的斯坦福医院有11名患者都出现了罕见的严重尿路感染。在检测病人的尿液时,医生可以看到呈红色的沙雷氏菌。
其中一位75岁的男性患者在接受前列腺手术后,因细菌感染心脏瓣膜而死亡。
然而在当时,医生们并不知道军方秘密投放了沙雷氏菌。在接下来的近20年里,美军又在美国其他城市进行了类似的实验,直到1969年才被叫停。而1950年的旧金山实验直到1976才公之于众。
有机会就趁虚而入
通过斯坦福医院的感染病例,人们打破了沙雷氏菌完全无害的传统认知。此后,科学界又逐渐认识了它们的致病潜力,并确定沙雷氏菌是机会致病菌,或称条件致病菌。
而其中的代表——黏质沙雷氏菌,也是临床上最主要、最常见的沙雷氏菌致病种。
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黏质沙雷氏菌可能造成的感染 | 克利夫兰诊所( Cleveland Clinic ),图片由AI汉化
对健康人群而言,沙雷氏菌一般不会引发疾病。
但是,如果人体免疫力下降、菌群失调,或者在治疗过程中,细菌通过医疗器械操作侵入人体,沙雷氏菌就可能趁机作乱,引起泌尿道感染、肺炎、伤口感染或者血液感染(败血症)。
在医院,静脉输液管、呼吸机或者导尿管等医疗器械如果被沙雷氏菌污染,都可能成为感染途径。由于插管(如气管插管或导尿管)直接穿透了人体的皮肤或黏膜等天然防御防线,细菌因此能直接侵入患者体内,进而引发感染甚至危及患者生命。
ICU患者、新生儿、老年人、长期住院和免疫功能低下人群是感染沙雷氏菌的高风险人群。
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沙雷氏菌的耐药性 | 参考资料 ,图片由AI汉化
患者一旦感染沙雷氏菌,治疗起来也比较困难,因为沙雷氏菌有强大的耐药能力。
它们的生物膜能阻碍抗生素深入渗透,哪怕抗生素进去了,它们也能把抗生素“泵”出细胞外,或者产生特定的酶破坏抗生素。此外,它们还能从其他细菌获得耐药基因(水平基因转移),以获得更强的耐药性……
得益于诸如此类的多层防御体系,沙雷氏菌容易发展成多重耐药机会致病菌,即同时让多种不同类别的抗生素失去效果。
如何预防感染
沙雷氏菌的环境适应力非常强,可以存在于土壤、水体、植物表面、动物体内外、家庭和医院等许多环境中,甚至还能在消毒剂残留环境、盐水环境和氯处理过的水中存活。
为了预防沙雷氏菌在医疗环境传播,医护人员一般会严格执行手卫生,防止经手传播,也会对呼吸机管道、湿化瓶、导尿管等潮湿医疗器具进行严格消毒或定时更换,减少不必要的导管,以及加强环境清洁,并合理开具抗菌药物以降低耐药菌感染风险。
不过,在我们的日常生活中,沙雷氏菌并不是一个重要威胁。
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沙雷氏菌的好与坏 | 参考资料
健康的人感染沙雷氏菌的风险较低,不用过度担心。我们的皮肤和肠道屏障可以阻止细菌进入人体,正常的免疫系统也能有效发挥作用。
因此,在日常生活中,我们的重点不是完全消灭环境中的沙雷氏菌,这也根本不可能实现,而是注重减少它们进入人体的机会,例如平时勤洗手,保持浴室环境干燥,用完浴室及时擦干水渍并经常通风,定期清理潮湿缝隙的粉红色斑迹,定期拆洗并晾干加湿器、饮水机……
由于沙雷氏菌会在物体表面分泌一层滑溜的生物膜,常规冲水无法除净。可使用含氯消毒剂、过氧化氢(双氧水)和75%酒精来分解生物膜、破坏细菌结构,一些物品也可以通过高温煮沸来消菌。氯己定(也是一种常用消毒剂)则不一定能杀死沙雷氏菌,之前有研究调查了一起医院内的沙雷氏菌感染暴发事件,发现医院使用的2%氯己定洗手液就被沙雷氏菌污染。
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食物保存不当,也会滋生沙雷氏菌 | DrOribaDan
如果放任不管,那么在浴室等潮湿环境中,对营养要求很低的沙雷氏菌会继续吃肥皂和洗发水的残留物、水垢、人体脱落的皮肤细胞……菌群代代相传地生存下去。
沙雷氏菌为我们形象地展现了微生物无处不在的适应力、强大的生存能力以及对人类社会的多重影响。关于微生物,《万物》杂志也介绍过许多相关的内容,例如曾推荐了位于荷兰阿姆斯特丹的微生物博物馆(Micropia)、分析了大气中可以充当云凝结核从而促进降水的细菌。
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《万物》杂志的博物馆专栏曾推荐位于荷兰阿姆斯特丹的微生物博物馆(Micropia),这是世界上第一个也是唯一一个以活体微生物为主题的博物馆。
在《万物》杂志最新的8月刊,你也能进一步了解神奇的微生物。通过杂志介绍的新研究,你还将发现真菌竟能影响天气,促成降水,或许未来人类也能利用真菌来实现更加环保的人工降雨。
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《万物》杂志“全球瞭望”栏目会介绍最新的研究发现
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参考资料:
[1] Tavares-Carreon, F., De Anda-Mora, K., Rojas-Barrera, I. C., & Andrade, A. (2023). Serratia marcescens antibiotic resistance mechanisms of an opportunistic pathogen: a literature review. PeerJ, 11, e14399. https://doi.org/10.7717/peerj.14399
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[4] Zhang, Y., Shang, R., Zhang, J., Li, J., Zhu, G., Yao, M., … Shen, Z. (2020). Isolation and identification of two Serratia marcescens strains from silkworm, Bombyx mori. Antonie van Leeuwenhoek, 113(9), 1313–1321. https://doi.org/10.1007/s10482-020-01442-1
[5] Fleck, K. (2021, May 23). A miraculous red polenta! - Vienna Textile Lab. Retrieved July 28, 2026, from Vienna Textile Lab website: https://www.viennatextilelab.at/a-miraculous-red-polenta/
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