你知道，牙刷該放在哪裡嗎？

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本文知識點

大腸桿菌 對照實驗

衛生間——是一個我們使用頻率很高的地方，我們在這裡清潔我們的身體表面（洗澡）、口腔內部（刷牙），但與此同時，我們也在這裡進行著排泄和排遺（通俗來講就是尿尿和便便）。可你有沒有曾考慮過，在這樣一個空間裡面同時做著這樣兩個相反的事情，會不會有一些不好的影響？

衛生間是我們清潔和排泄的場所

我們都遇到過，買了新鮮的水果，但是一不小心忘記放進冰箱，過了幾天可能就會腐爛、發臭，這便是我們看不見的生物在作祟——微生物。正因為他們太小（微米甚至納米級），所以它們無處不在，但我們依舊看不見它們（除了一些大型真菌，像蘑菇等）。但是很多細菌、真菌或者病毒可以在空氣中漂浮著，當它們遇到合適的環境，就會生存，並不斷繁殖，消耗原本環境中的有機物質，產生各種各樣的廢物，放久的水果就是很好的地方。

微生物對水果營養物質的消耗和自身的繁殖導致水果腐爛

那麼我們再將目光回到衛生間，每一次我們開開關關馬桶，上完廁所進行沖水或是蹲便式無法閉合的情況，劇烈的水流與我們排出的廢物相碰撞，衛生間里的空氣會不會有影響充斥著一些不好的東西呢？而我們的主角——牙刷，作為一個平時暴露在衛生間的空氣里，但是卻又每日早晚與我們的牙齒、口腔相接觸的物件，再加上牙刷表面常常是比較潮濕的狀態，如果在它表面複雜的刷毛里隱藏、累積了很多微生物，甚至有害的細菌時候，我們是不是會疑惑牙刷是否應該放在衛生間里呢?放在遠離廁所，負責餐飲的廚房怎麼樣?

我們參考了科學紀錄片

Discovery頻道的「流言終結者」

第二季節目中對於該問題的實驗

大腸桿菌

首先我們來關注一下馬桶或是蹲便器，每一次沖水時會不會有液滴或者微小的顆粒被衝擊到空氣中呢？

在實驗里，用一張較大的紙蓋住馬桶的表面並同時進行沖水，可以很容易的用肉眼看到紙上漸漸出現了很多被液滴沾濕的圓點，說明的確會有液滴飛濺至空氣中，那對於更加微小的微生物也不用多說了。

而在這個環節中，可能產生最多的，出現最頻繁的應該就是我們常常會有所耳聞的（糞生）大腸桿菌。

在掃描電鏡下大腸桿菌的樣子，真的就像短短的杆子一樣

大腸桿菌（E.coli）是一種革蘭氏陰性（細菌的一種分類形式），兼性好氧（需要氧氣，但是也可以忍受缺少氧氣的環境），棒狀大腸埃希氏菌屬細菌，常見於溫血生物的消化道內。大多數大腸桿菌菌株是無害的，但某些類型可導致宿主嚴重的食物中毒。無害菌株是腸道正常微生物群的一部分，可以產生維生素K2，並防止腸道上的病原菌繁殖，與宿主（人體）之間有共生關係，使宿主受益（在你們的便便裡面，一般乾重的1/3都是它哦）。

此外，很重要的一個特點是，大腸桿菌細胞在體外環境下也可以存活一定的時間，使得它們成為檢測環境樣品中糞便污染情況的潛在指示物，就是通過檢測大腸桿菌的數量，來檢驗樣品是否被糞便污染，污染的程度如何。

大腸桿菌近觀

而對於從事生命科學研究的人來說，大腸桿菌也是極為重要的實驗對象之一，因為它在實驗室環境中很容易且很便宜地生長和培養，並且已經被深入研究了60多年。大腸桿菌的培養基必須含有碳源和能量。培養基之於微生物就像土壤之於各式植物，即是生長的環境，也是各種能量和營養的來源。固體培養基相比於液體培養基一般多加入瓊脂（就是在果凍裡面所使用到的物質），使得培養基凝固成固體。培養基的種類多式多樣，每一種微生物都有著他們最適合的培養基，五顏六色，五花八門。（有一種培養基叫做牛肉膏培養基，但是卻迷之有一股中藥和板藍根的味道～）

大腸桿菌是最廣泛研究的原核模型生物，是生物技術和微生物學領域的重要物種，它曾作為大多數重組DNA工作的宿主生物。在有利條件下，大腸桿菌的DNA複製只需要20分鐘（而人要生個孩子得很多年）。

也就是說，如果你們身邊有學生命科學的同學或從事生命科學研究的朋友，那麼他們每天手裡拿的大小瓶罐裡頭很有可能就是含有無數個各式各樣的大腸桿菌的培養液（雖然你的便便里也也有很多大腸桿菌）。

對照實驗

然後就是牙刷，我們得利用一個生物實驗中常常會用到的方法——對照實驗。

打個比方，就想我們想知道兩杯果汁哪一杯比較甜，我們可不能在喝其中一杯前喝一口咖啡再去嘗，我們得保證在喝兩杯果汁時所有與果汁本身無關的條件（比如喝多少，裝果汁的容器以及嘗試的人是否口渴等）都一模一樣，才能得出哪一杯比較甜的結論。牙刷的位置實驗也是一樣，我們需要找出不同的變數（也就是前文提到的條件），看看這些是不是也對牙刷表面積累的微生物有所影響。

因此，在實驗中，他們設置了衛生間里不同的高度，與馬桶之間不同的距離和角度，同時也保證了每支牙刷每天經歷相同的遭遇，和水、牙膏以及人手相接觸，並正常開放衛生間，儘可能的模擬最真實的環境。

除此之外，還需要設置一個陰性對照和陽性對照（簡單來說就是有和沒有的情況），比如我們去醫院進行身體檢查，在檢驗單上我們也會看到各種指標是陰性還是陽性。在本次的實驗中，陰性和陽性的對照組分別是放在遠離廁所的廚房裡的牙刷和很近地放在馬桶正上方兩把牙刷。

結果

30天之後，對每一把牙刷進行刷毛表面微生物的檢測，將牙刷刷頭塗在高溫蒸汽滅菌處理後的固體培養基表面，並浸泡在同樣滅菌後的液體培養基中，並放置在溫暖（37℃ 的烘箱中進行培養，固體培養基進行計數，液體培養基可以進行吸光度的檢測，得到牙刷表面微生物的大致情況（主要是指糞生大腸桿菌）。

最後的結果確是有點出乎意料，所有的牙刷表面都檢測出了一定數量的糞生大腸桿菌，即便是遠在廚房的牙刷也不能倖免。

但是糞生大腸桿菌在我們的日常生活當中實際上是很常見的，就像前文所提到的，在我們正常排遺後的產物中，大約有1/3的乾重是大腸桿菌群。正常情況下，大多數大腸桿菌是十分安分守己的，他們不但不會給我們的身體健康帶來任何危害，反而還能競爭性抵禦致病菌的進攻，同時還能幫助合成維生素K2，與人體是互利共生的關係。只有在機體免疫力降低、腸道長期缺乏刺激等特殊情況下，這些平日里的「良民」才會興風作浪，移居到腸道以外的地方，例如膽囊、尿道、膀胱、闌尾等地，造成相應部位的感染或全身播散性感染。因此，大部分大腸桿菌通常被看作機會致病菌。

當然，除了大腸桿菌之外，還有很多其他的內源性胃腸道微生物菌群，它們在維持人體健康和抵抗疾病中都起著至關重要的作用，但這種生態系統仍未完全確定，其多樣性的定義也還不明確。目前已知的共生菌群的關鍵功能主要包括：保護消化道上皮細胞免於受到損傷，調節宿主脂肪儲存和刺激腸道血管生成。如果大家對腸道微生物感興趣，我們也會在之後的推文中為大家介紹關於腸道微生物的很多最新進展。

參考來源：

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