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。

　　拓展阅读

　　放线菌在自然界分布广泛，主要以孢子或菌丝状态存在于土壤、空气和水中，尤其是含水量低、有机物丰富、呈中性或微碱性的土壤中数量最多。有些细菌和真菌都可以划归为放线菌。