「豆芽細菌」大變身

2011年5月，德國當地衛生部門突然發現，大批病人因為同樣的腎病瀕臨死亡，更多的病人發生嚴重的腸胃炎，醫院人滿為患。經過近2個月的追查，他們最終發現，原因竟是人們吃的豆芽受到了大腸桿菌的污染。在自然界隨處可見的大腸桿菌竟然在歐洲掀起一場傳染病的風暴。這2微米大小的細菌體內，究竟發生了什麼翻天覆地的變化，使本來沒什麼危害的細菌興風作浪？豆芽在其中又扮演了什麼角色呢？

大腸桿菌是我們一生的朋友

廣告中經常說細菌無處不在，要儘可能清除它們，這句話只對了前一半。細菌不僅存在於每個人生活的環境中，而且也在人體內紮下了根。在人類的皮膚、消化道和呼吸道的表面布滿了各種各樣的細菌，覆蓋在每寸表面上。醫學上將這些寄居在正常人體內，但不致病的細菌稱為「正常菌叢」。

早期的醫學家並不認為這些細菌對人體有任何貢獻。在他們眼中，這些細菌只是匆匆過客，像一群難民，靠消化人體分泌物和食物殘渣過活。他們使用抗生素的時候，也不關心所殺滅的是正常菌群還是致病菌，統統都殺個一乾二淨。

不幸的事情發生了。一些虛弱的病人接受強力抗生素治療後，病情稍有轉機就急轉直下，出現腹瀉和全身中毒等癥狀，最終死於腸炎。屍體解剖顯示，腸子被某些對抗生素天然耐葯的細菌侵入，引起致死性的感染，而腸道表面卻缺乏正常菌叢。

原來，正常菌叢在腸道表面形成一層抵禦致病菌的「微米裝甲」，其中占絕大多數的正是大腸桿菌。它們密布在腸道表面，分泌消滅致病菌的物質，使致病菌在腸道內沒有立錐之地。當這些細菌被強力抗生素殺光後，大腸本身的屏障就無法抵擋致病菌的入侵，最終引發了疾病。

除了防禦作用外，大腸桿菌還負責消化食物殘渣，產生維生素K等有用物質，由大腸吸收到體內進行利用。在人出生後48小時內，大腸桿菌就隨著第一口食物進入每個人體內，並不斷繁衍，成為正常菌叢中最重要的成員。人體內的大腸桿菌數目非常多，人每天的糞便乾重的三分之一都來自它們。

大腸桿菌里的「亡命之徒」

如此大量的大腸桿菌竟然沒有引起任何疾病，這是一件讓人驚訝的事。

原來，在長久進化過程中，大腸桿菌已和人類腸道形成某種「默契」，只要老實地呆在腸道的合適位置，大腸桿菌就不會致病，也不會被人體免疫系統消滅掉。

大腸桿菌導致的常見疾病之一是尿道感染，某些情況下，大腸桿菌會入侵併試圖定居在原本沒有細菌的泌尿系統。由於這個地方在進化過程中並沒有和大腸桿菌「簽訂」任何「和平條約」，免疫系統會對闖入禁地的大腸桿菌「入侵者」展開攻擊。此外，如果大腸桿菌太多，或腸道的天然屏障受損，大腸這個「非軍事區」也會爆發戰鬥，發生細菌性腸炎。

大腸桿菌可以分為上千種類型。絕大部分大腸桿菌是溫順的，但一小撮不安分的「亡命之徒」可以分泌毒素和侵犯大腸組織，主動向免疫系統「宣戰」。這次在德國肆虐的細菌屬於「腸出血性大腸桿菌」，就是這種「亡命之徒」。這種大腸桿菌進入人體後,會混入溫順的大腸桿菌群體中，分泌毒素毒害腸道細胞，導致大腸病變出血。更可怕的是，毒素可以通過血液流經全身，損害腎臟等重要器官，歐洲的幾十個患者就因此喪了命。

基因大轉移

這是一場在錯誤的地方發生的錯誤的戰鬥，如果這些有害的大腸桿菌在泥土或者河水裡面，就不會對誰造成傷害，它們分泌毒素對本身也沒有什麼好處。說起來，它們從一開始就不打算做「亡命之徒」，它們其實也是無辜的受害者。

為什麼這麼說呢？

細菌有一個重要的特性，它們可以收集環境中的DNA分子，整合到自己的基因組中，形成天然的「轉基因生物」，這種稱為「水平基因轉移」的過程是細菌進化和物種形成的主要機制。通過這種方式，細菌可以獲得以前沒有的特性，比如抵抗抗生素的毒害，或分泌毒素的能力。和人類研究轉基因生物不同，細菌在基因轉移過程中獲得什麼能力幾乎完全是隨機的，那些新能力很可能對生活沒有明顯好處，反倒為自身帶來災難。

在這次腸出血性大腸桿菌疫情中，大腸桿菌就通過基因轉移，擁有了分泌毒素和刺激大腸分泌大量粘液的能力，並能抵抗三類抗生素的毒害。由於人類在畜牧業中廣泛使用抗生素，細菌們逐漸具有了耐葯基因，並傳遞到了大腸桿菌身上。剛好能夠分泌毒素的基因也跑到了大腸桿菌身上，兩者「狼狽為奸」，將大腸桿菌打造成了無堅不摧的細菌戰士。這麼多有害基因集中在大腸桿菌身上，對它們的生長和繁殖其實是不太有利的。不過，它們對人體更是威脅極大。

病從豆芽入口

歐洲發達國家給人的印象總是文明且乾淨，自來水可以直接喝，蔬果只要簡單洗洗就可以生吃。細菌性腸炎這個和惡劣衛生環境和被細菌污染的食品關係緊密的名詞，實在很難和歐洲發達國家聯繫在一起。

不過，如果我們仔細分析一下豆芽菜的來龍去脈，就明白這次的傳染病為什麼會在歐洲爆發了。

只要把豆子放在濕潤陰暗的地方几天，保持合適的溫度，豆子就會變成豆芽菜。德國的某個農場用37℃的熱水噴洒在豆子上，生產「有機栽培」的豆芽菜，稍事清洗就打包送到各家超市裡。顧客買回家後直接就拌到沙拉里吃掉，誰也不認為這些豆芽菜身上能有多少細菌。

但其實，其中一批豆子的表面粘附了上面提到的致病性大腸桿菌。這些大腸桿菌很頑強，靠豆子表面微量的有機物堅持到了被運進農場的時刻。豆子沒有經過除菌處理，就被放入豆芽培養設備，37℃的熱水浴又是細菌最喜歡的環境，豆子發芽的過程中分解釋放的有機物又為它們提供營養。在豆芽上市的時候，表面早已爬滿了大腸桿菌。

簡單的清洗過程不能完全除去豆芽菜表面的細菌，因為它們演化出對付流水的黏附分子，使自身在豆芽菜表面貼緊。超市冰箱的低溫也只能抑制它們的生長而不能徹底消滅它們，因為細菌對冷的耐受性也很強。微量的醋、酒甚至是辣椒油對細菌也沒有什麼傷害，它們就這樣隨著新鮮豆芽菜上了飯桌，然後進入了人體。

這其實是一個反覆上演的悲劇。致病細菌在處理不當的食物或飲用水中大量繁殖，食用前又沒有進行煮沸等滅菌處理，最終進入人體引起嚴重疾病，病從口入的古訓在任何時候都成立。這次爆發的疫情是細菌基因隨機重組造成的天災，也是人類大意無知造成的人禍。

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