第三章 我們全都住在微生物世界
一切科學都是多麼了不起的啟示啊！──霍華．立克次（Howard T. Ricketts）
家中的微生物
居家環境中的微生物都有一個共通侷限──它們都需要水。蚊子能幫病毒維持感染能力，讓它們熬過沒有寄主的階段。細菌芽孢休眠好幾年之後，只要接觸水份，就能甦醒開始成長。黴菌比其他微生物更能熬過乾旱環境，不過它們也需要水份。此外，水也是種媒介，能散播致病微生物：噴嚏飛沫、受污染的飲水、腐敗的馬鈴薯沙拉等等。有一點要隨時銘記在心，在居室周遭尋找黴菌和細菌時，第一個該探訪的就是潮濕環境。
浴室
多數人都會假定，浴室是最可能找到有害微生物的地方。好幾年來，洗潔劑製造商都是拿浴室作為病菌集散地的實例，並在電視廣告中以此教育消費者，告訴消費者若浴室的洗手槽、浴缸和梳妝台不乾淨，會帶來哪些危害等等。沒錯，科學家在馬桶內外、沖水壓柄和地面，確實都發現了大腸桿菌。若沖水時沒蓋上馬桶蓋，噴出的水沫便可能帶著細菌飄到六、七公尺遠的地方，這段距離足夠沾染浴室的其他表面，連牙刷都可能受到污染！不過這裡有個好消息。儘管糞便所含有機體到處都找得到，但在洗手台、馬桶坐墊和地面找到的數量卻很少。馬桶坐墊每平方公分約只含七、八顆細菌。微生物數量最多的地方是淋浴排水管內和馬桶的沖水壓柄表面。
只要定期清洗浴室，那麼除了糞生微生物之外，那種小搗蛋多半只會惹點小麻煩，很少危害健康。不過，只要環境適當，幾乎所有微生物都能從溫和淘氣轉為惡性危害。長在淋浴隔間內部、衛浴配件表面，還有馬桶水線的粉紅色東西就是一例，那是一種稱為黏質沙雷氏菌（Serratia marcescens）的細菌。
黏質沙雷氏菌平常無害，生長在水中，但若感染人體，它就可能變得很危險，還有，或許這種細菌在浴室的污物找到豐富營養，藉此才變得凶狠。沙雷氏菌一有機會便會感染尿道、傷口或肺部並引發肺炎。
在浴室可以找到兩類居家微生物，包括類歸麴菌和毛黴（Mucor）兩個屬別的黴菌種類。這兩類黴菌分別長出黑色和暗綠色黴斑，在浴室瓷磚間隙生長。倘若大量吸入孢子，它們也可能危害健康。麴菌在浴室之外也會帶來麻煩。長時間待在塵埃密佈、通風不良的地下室，吸入麴菌孢子的機會便會提高。
廚房
好幾項研究抽樣檢驗了幾千個家庭的廚房和浴室，探訪「典型」美國家庭如何處理微生物。他們都知道，打掃浴室是必要工作，而且多數家庭都定期使用化學洗潔劑和消毒劑來清洗馬桶和瓷磚。然而，走幾步路到了廚房，許多人便忘了該注意的要點，只以一塊老舊海棉和幾滴溫水來和病菌搏鬥。
按照微生物學標準，廚房是家中最污穢的地點。看來一塵不染的廚房，往往比表面髒亂的廚房藏納更多微生物。理由有數端，有些很明顯，有些則隱晦難解。
就大部份家庭而言，廚房是家人來往的交通要道，而且通常直接通往戶外。這裡是回家進屋的終點站，是貯藏地點，也是大批有害、無害微生物孕育根源的調製區域。這個根源就是食物。既然許多人都不想在廚房使用衛浴用強烈化學洗潔劑，因此在廚房中散播的微生物數量，往往可能比移除的更多。一塊老舊的濕海棉或濕抹布，不旦不能殺死微生物，反而把它們帶往四面八方。所以「乾淨的」廚房，實際上卻有異常繁多的細菌和黴菌，或許還包括幾種病毒，而且是遍佈所有表面。
廚房中受微生物污染最嚴重的是海棉和抹布，洗滌槽排水管、水龍頭開關和砧板。環境微生物學家查爾斯．格巴（Charles Gerba）博士曾在論文中寫道：「在一般家庭中，砧板上的糞生細菌數，通常是馬桶坐墊菌數的兩百多倍。」
砧板
肉品和蔬菜通常都是在洗滌槽清洗，再拿到砧板上處理，在這些地方都可能沾染潛在病原體。清潔洗滌槽並以熱水沖洗，可以把這類危險微生物清除大半，但砧板就很難處理了。塑膠砧板會保藏細菌，倘若塑料上有菜刀切出的密麻痕跡，這種情況會特別嚴重。深刻刀痕是微生物的良好藏身棲所，特別是當縫隙夾藏脂肪食材，這便構成一道潮濕屏障，讓微生物在裡面生活。
木料因為有很多孔隙，因此木製砧板比塑膠砧板更容易吸水，也把微生物一道吸藏進裡面。研究顯示，木製砧板接觸雞汁之後，過了十二個小時，上面還找得到活菌。木製砧板會受污染，塑膠砧板縫隙也有細菌藏身，不過幾個小時之後，菌數終究會降低。微生物學家證實，木製砧板的材質並不影響微生物的存留能力，不論梣木、椴木、山毛櫸、櫻桃木、槭木、櫟木或美國黑胡桃木，結果都一樣。
洗滌槽排水管
廚房洗滌槽的排水管聚集大批細菌，這點絲毫不足為奇。那裡有豐沛食物和水份，偶爾還有水把微生物排泄物沖走，造就良好環境。當洗滌槽閒置過了幾天，環境變得污濁，一群特殊細菌便在那裡生長。再過幾天，廚房排水管便可能發出腐蛋氣味等惡臭。這種臭味是微生物在低含氧、高含養排水管水中滋長的副產品。開水龍頭排水幾分鐘便可以去除氣味，把少量漂白劑倒入排水口也有幫助。
海棉
一旦廚房清潔不當，帶來的麻煩就會比解決的問題還多。在骯髒廚房中的洗潔海棉、抹布和拖把，全都沾染微生物，餐後再用這些東西來抹擦物品，只會散播污染。研究發現，家庭用海棉有百分之六十七遭受糞生大腸菌群污染，每段五公分乘五公分的海棉塊，都包含約三千萬顆細菌。除了一般大腸菌群和糞生大腸菌群之外，常見於廚房各處的細菌還包括大腸桿菌、葡萄球菌和假單胞菌類群。會導致食源型疾病的沙門氏菌和彎曲菌，它們也常在廚房現身。生菜、肉品和魚類都是這些細菌的根源，唯一例外是隨處可見的水生微生物假單胞菌群。因此，餐後勤快擦洗廚房的人，若是使用舊海棉或髒抹布，只會讓廚房的微生物散佈更廣，情況比完全不去清理更糟糕。
海棉就算看來乾淨，裡面也可能藏有好幾百顆細菌。很髒的海棉（掉色、有臭味，或才剛用來擦過肉汁的海棉）肯定含有大量細菌，少則幾千顆，多則幾百萬顆。這裡提出幾項最能徹底清潔海棉的作法：（1）以兩匙半漂白劑對一杯水調製稀釋漂白溶劑，把海棉泡在裡面達五分鐘；（2）把潮濕海棉擺進微波爐加熱一到三分鐘後取出晾乾；或（3）把髒海棉丟進垃圾桶，改用新海棉。其他還有一些作法也能減少海棉的病菌量，包括放進洗碗機清洗；泡在沸水煮五分鐘；或者用百分之七十的異丙醇酒精或蒸餾白醋浸泡五分鐘，浸泡之後用清水沖乾淨才可以使用。
熱肥皂水和乾淨海棉是清潔廚房的絕佳工具。清潔後一定要用清水徹底洗淨表面。若擔心生肉汁液沾染物件，就先以肥皂和水清洗，之後再用消毒劑或衛生清潔劑來處理。最後，遵照這類產品說明使用之後，再好好以清水洗淨或以抹布擦乾表面，來去除殘存化學物質。
除非有家人受了病毒感染，並且在廚房打噴嚏、咳嗽，或者以受污染的皮膚碰觸器物表面，否則廚房並不常出現病毒。若感冒和流感病毒沾染料理台、餐桌和冰箱外側等表面，它們可以存活達三天。既然糞生細菌確實經常在廚房現身，難怪腸病毒（來自消化道的病毒）偶爾也要在碗盤附近出沒。若是正在構思下次晚餐聚會的談話題材，不妨聊聊浴室比廚房更衛生，在浴室吃開胃小菜恐怕比較有益健康喔！
洗衣間
你認為穿了一天的衣物已經髒了，只要把它們丟進洗衣機，倒入洗衣精，這樣應該可以洗乾淨了，對吧？多考慮一下吧。微生物學家從洗衣機各運轉周期抽選水樣，還抽選洗好的衣物來檢測，結果發現檢體含有大腸桿菌。普通洗潔劑幾乎都殺不了微生物！洗衣機內部可能含有比例達五分之一的大腸桿菌，而包含糞便污物的更達到百分之二十五。把內衣和其他衣物或與廚房抹布擺在一起清洗，原本不含糞生微生物的衣物，用洗衣機洗濯之後，就大有可能遭受污染。
洗衣機的熱水運轉周期和洗衣殺菌添加劑，都有助於減輕洗濯衣物的受污染程度。然而，許多人為了節約電費，並不選用熱水洗濯，而且使用漂白劑或有殺菌消毒標示的洗衣精人數比例也很低。所以，雖說普通洗衣劑可以去除塵土、洗掉污垢，然而形形色色的大批細菌，甚至還有若干病毒，卻都依然留在衣物上。
乾衣機可以殺死部份較不強健的微生物，但這種微生物卻只屬少數。像是沙門氏菌和A型肝炎病毒就十分耐命，在機器內經過洗衣二十分鐘和乾衣二十八分鐘後還能存活。換句話說，乾衣機取出的衣物，或許還比進入洗衣機前更「髒」！
黴菌危害：地毯和牆壁
人們來來往往踩踏的地毯和地板，自然而然成為濕氣、液體、各式碎屑和潑灑飲品等事物的最終停駐地點，而這些都成為黴菌、黴斑、酵母菌和細菌的養料，而且是大量供應源源不絕。這類微生物日復一日待在居家裡，雖然平常不會帶來危害，不過一旦逮到時機，它們就會開始肆虐，如果是腳底有個傷口，光腳走路就可能遭受感染。經常在地板爬行的嬰兒比較容易受到感染，而開始學步的孩童，往往貼近地板四處移動，他們也大有可能吸入、沾染多種微生物。
地毯中的黴菌和黴斑會釋出孢子，從而引發過敏反應、呼吸困難、鼻塞和鼻竇擁塞、眼刺激症和皮疹。黴菌孢子比普通花粉粒更小，因此比花粉更容易滲入肺道深處，少量的懸浮黴菌就會影響哮喘症患者。
第2章：上了新聞的微生物
看，卻不觀察。這之間的差別是很清楚的。──阿瑟．柯南．道爾爵士（Sir Arthur Conan Doyle）
我們往往認為微生物是一群神祕的「病菌」，它們細小得看不見，有時又很危險。只有當它們讓牛奶變質，或引發難聞惡臭時，它們才不再神祕。我們很少深思微生物在我們的環境生態中扮演了哪些角色。當微生物發揮機能且讓人得知行蹤的時候，經常會被視為有害生物。
人類很少賦予這種細小生物該享有的敬重。微生物介入地表所有生物反應，而且在人類出現前三億多年期間，都不斷發揮這類功能。它們在碳、氮、硫等世界成份的再循環過程發揮重大影響，也為所有高等生物補充必要養分，它們還消化廢物、中和環境毒素。美國麻州伍茲霍爾海洋生物學實驗室（Marine Biological Laboratory at Woods Hole）的微生物學家茱莉．胡伯爾（Julie Huber）做了一個總結說明：「微生物是地球的驅動力量。」
而微生物的數量同樣未受應有重視。和地球上所有多細胞生物總重相比，微生物的總重約達二十五倍之譜。
主要微生物類群不只展現多采多姿的形狀，大小也有天壤之別，同時它們的代謝作用（指稱生物的養分運用，和維持生存必須進行的種種生物活動）也各具不同類型。針對每個類別了解些許知識，可以幫我們作出較正確的決定，也才得以與身邊的病菌和平共處。例如：若民眾不明白細菌和病毒的基本結構和生物學差異，他們或許就會要求醫師開立抗生素處方，但實際上他們卻是受了流感病毒的侵染，抗生素可以抑制病菌生長，卻對病毒無效。過去五十年間抗生物的濫用與誤用，已經讓細菌發展出許多抗生素耐藥品種。此外，感染型疾病的症狀和根本病因的關連，微妙難定，就連醫師偶爾都會誤診疾病。從學得微生物的生活形態相關知識，到得以指認致病嫌犯，還有一段遙遠的路程。
於是臨床微生物學家和醫師必須全面動用他們對微生物學的分類知識，才能正確鑑定病原體，接著開出處方來殺死病菌。同樣地，食品微生物學家也必須知道有可能污染食品的微生物類別，才有辦法設計出有效的防腐保存系統。微生物學所有分支專家都必須更深入了解微生物，單只浮泛認為它們是「病菌」還不夠。而就個人而言，認識不同類別的微生物，明白它們如何以不同作用影響日常生活，這項知識也有好處。
細菌
細菌是新聞題材的常客。細菌會引發各種症狀，包括：腸道菌類導致腸胃炎和腹瀉，志賀氏菌（Shigella）引發痢疾，鏈球菌引致咽喉炎和耳炎，葡萄球菌引發肺炎和毒性休克症候群，奈瑟氏菌導致淋病，密螺旋體（Treponema）引致梅毒，此外細菌還會引發其他幾百種疾病。食物含有好幾類致病細菌，從令人不快的，到要人性命的都有。人體外表和消化道中都有細菌，除非受了干擾，讓它們出現新的情況，否則是沒有害處的。舉金黃色葡萄球菌為例，這種球菌平常棲居鼻孔中，然而若是偶然接觸到身體其他部位的傷口，它們就會引發很難治療的嚴重感染。另一種常見的案例是大腸桿菌，儘管大腸桿菌是消化道的常態住客（固有菌群），但若在其他地方發現它們的蹤跡，這就代表衛生措施不當，有可能因身體接觸感染致病，或吃了受污染食物而生病。
身體各處的原生微生物都有偏愛的生長位置，如：腸、鼻孔、外耳道、頭皮、生殖器、雙腳、皮膚外表和指甲。另外有些則在住家內部和四周定居：地毯和窗簾、浴室的潮濕表面、排水管、自來水、庭院土壤、寵物，還有從雜貨店買回來的所有食品，幾乎都包括在內。只要有水，溫度合宜，再加上養分，細菌就可以在居室中長期生存。若是溫度、食品和水份條件妥當，它們會迅速增殖。就食品所含的病原體而言，這往往只需要幾個小時就夠了。
大腸桿菌
這裡就直接探討微生物界最熱門的新聞角色──大腸桿菌。大腸桿菌是細菌界明星，最常上報紙頭條。在近年的轟動熱潮之前，大腸桿菌早在實驗室中扮演實驗推手角色好幾十年，科學家透過研究這種微型生物，學到許多其他細菌的知識。儘管素富惡名，大腸桿菌在自然界並不扮演重要角色，它只棲居人類和動物消化道中，在其他地方都找不到。就生長機能和感染能力而論，大腸桿菌並沒有特殊本領，因為很容易在培養皿中生長，才成為實驗室的熱門研究對象。
大腸桿菌的樣貌就像根粗肥的香腸（狀似芽孢桿菌），體長約為一微米，體表長滿凸出構造，這種延伸物稱為菌毛，可以幫助它附著於各式黏膜（諸如鼻道和腸道的內襯構造）。每顆大腸桿菌細胞外表都長了幾百根更小的毫毛，稱為性菌毛（pilus，複數寫成pili），大腸桿菌個體可藉由性菌毛來轉移遺傳資訊。這是種革蘭氏陰性菌，很容易以消毒劑殺死。大腸桿菌會消耗氧氣，不過不需氧氣也能生存，大腸桿菌可以從消耗氧氣的有氧代謝切換到另一種方式，也就是不需氧氣也能生成能量的厭氧代謝（也稱無氧代謝），因此當環境無氧，它也能生存。大腸桿菌等腸道細菌對我們的身體有益，原因之一是它能供給維生素Ｋ（可幫助血液凝結）和某些維生素Ｂ（參與提供能量）。
研究人員使用大腸桿菌進行遺傳工程作業，讓它採擷其他細菌的DNA，生成獨特的新品系。大腸桿菌本身的DNA是種圓形分子，包含兩千多個基因，人類DNA則擁有兩萬到兩萬五千個基因。大腸桿菌很容易培育，只需水、葡萄糖、鹽（氯化鈉）、磷酸銨（氮源）、磷酸鉀和硫酸鎂就能生長。若設定培育溫度為攝氏三十七度，大腸桿菌約每隔半小時會倍增細胞數量，因此微生物學家只要培育幾百顆細胞，隔天上午便能得到幾百萬顆。
所有細菌都具備若干大腸桿菌型特徵。它的近親菌類包括沙門氏菌（Salmonella）、沙雷氏菌（Serratia）和志賀氏菌，全都屬於腸類細菌（見於腸道內部），行為也都相仿。較疏遠的親屬種類（革蘭氏陰性菌）的結構和生長要件也與大腸桿菌雷同，不過它們還具備大腸桿菌沒有的特點，這類例子包括弧菌（運用彎曲形狀在水中游動）和硫珠菌（Thiomargarita，在含硫磺的泥中生長，大小達零點七五毫米，肉眼可見）。此外還有與大腸桿菌更疏遠的種類：梭菌會形成芽孢；根瘤菌（Rhizobium）幫植物吸收空氣中的氮；綠菌（Chlorobium）能營光合作用。
微生物多樣性
科學家並不清楚地球上有幾種細菌，估計種數少說達六位數，多可達數兆種。普林斯頓大學一位地球科學家曾經估計，區區一小勺土壤裡面，就有超過五十萬種細菌。地球上的微生物並沒有完全經過鑑識、命名，事實上，微生物學家推估，經過他們辨識的種類，遠不及總數的百分之一。目前我們認識的微生物約計六千到一萬種，而環境科學家仍不斷發現新種微生物，認識它們的特性，累積相關知識，了解發生在我們環境中的生物歷程。
單從統計資料上學不了多少重要的微生物知識。廚房料理台上不會只棲居單一種類，其他地方更是混雜了各種細菌、黴菌和黴菌孢子，這些微生物的專有名稱無關宏旨，真正重要的是它們在日常生活當中所扮演的角色。不過我們還是有必要記住其中幾個名字。
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