Βακτηρίδια—Χρήσιμα ή Βλαβερά;

Από τον ανταποκριτή του «Ξύπνα!» στη Γαλλία

ΟΠΟΥΔΗΠΟΤΕ κι αν είμαστε μας περιβάλλουν αναρίθμητοι ζώντες οργανισμοί που είναι αόρατοι στο ανθρώπινο μάτι. Μερικοί απ’ αυτούς μπορεί να θεωρηθούν αληθινοί φίλοι, άλλοι όμως θανάσιμοι εχθροί. Ποιοι ή τι είναι αυτοί; Είναι βακτηρίδια, μαγιά, μούχλα και άλλες μορφές ζωής που χαρακτηρίζονται με τον γενικό όρο «μικροοργανισμοί,» επειδή αυτά τα μικροσκοπικά πλάσματα μπορεί να τα δη κανείς μόνο με τη βοήθεια ενός ισχυρού μικροσκοπίου.

Τα βακτηρίδια είναι δυνατόν να βρεθούν παντού—στον αέρα, στο νερό, στο χώμα και στους ζωντανούς οργανισμούς. Είναι ικανά να ενεργήσουν και να αλλοιώσουν σχεδόν κάθε στοιχείο της επιφανείας του πλανήτου. Στην πραγματικότητα, η ικανότης τους να παράγουν χημικές αλλοιώσεις κάνει και τους πιο ιδιοφυείς χημικούς να πρασινίζουν από ζήλεια και να αισθάνονται ανίσχυροι.

Γι’ αυτό το ζήτημα, ο καθηγητής της βιοχημείας Τζων Μ. Γουντ δήλωσε στο τεύχος του Σεπτεμβρίου 1976 του Γαλλικού επιστημονικού μηνιαίου περιοδικού Η Έρευνα: «Είναι ευρέως γνωστό ότι οι μικροοργανισμοί συνθέτουν οργανικές ενώσεις ευκολώτερα και αποτελεσματικώτερα απ’ τους πιο ικανούς χημικούς μας στο βιομηχανικό τομέα.» Παρετήρησε επίσης ότι τα βακτηρίδια είναι σε θέσι να προκαλέσουν χημικές αντιδράσεις ενώ ταυτόχρονα «παραβιάζουν από μακρού καθιερωμένους νόμους της οργανικής χημείας.» Πόσο απογοητευτικό είναι αυτό για τους χημικούς!

Δεν είσθε αρκετά περίεργος να μάθετε περισσότερα πράγματα για τα βακτηρίδια; Ας ρίξωμε μια εκ του πλησίον ματιά σ’ αυτά, διεισδύοντας στον τρόπο της ζωής τους, ανακαλύπτοντας τα αίτια του θανάτου τους και, συγχρόνως, ανακαλύπτοντας τη χρησιμότητα τους στον άνθρωπο, καθώς επίσης και τα προβλήματα που μερικές φορές προκύπτουν από τη συμπεριφορά τους,

Ένα Ποικίλο Διαιτολόγιο

Βασικά, η τροφή για κάθε ζώντα οργανισμό εξυπηρετεί ένα διπλό σκοπό. Παρέχει ουσίες απαραίτητες για την αύξησι ή ανανέωσι των κυττάρων και παράγει ενέργεια. Μολονότι είναι μικροσκοπικά, τα βακτηρίδια πρέπει επίσης να τρώγουν και να αποβάλλουν ακαθαρσίες. Αντλούν αυτές τις ουσίες από μια απεριόριστη ποικιλία τροφών.

Μερικά διάγουν μια πραγματικά «ασκητική» ζωή με το να αρκούνται σε ανιαρό φαγητό: τα απλά στοιχεία του διοξειδίου του άνθρακος και του αζώτου απ’ τον αέρα. Άλλα είναι δυσκολώτερο να ικανοποιηθούν και απαιτούν υδατάνθρακες και αμμωνία ή πιο σύνθετα μόρια αζώτου όπως τα αμινοξέα. Ακόμη άλλα είναι ακόμη πιο ιδιότροπα· χρειάζονται βιταμίνες.

Άνθρωποι και ζώα ομοίως αντλούν την ενέργεια τους από την οξείδωσι τροφών όπως τα σάκχαρα και τα λίπη. Η αναπνοή προμηθεύει το οξυγόνο, έτσι ώστε αυτά τα ‘καύσιμα’ να οξειδωθούν ή να καούν στο σώμα. Ομοίως, πολλά βακτηρίδια που ονομάζονται «αερόβια,» χρησιμοποιούν οξυγόνο απ’ τον αέρα. Η ενέργεια που αποκτάται έτσι εκλύεται ως θερμότης ή αποθηκεύεται σε μικρά μόρια (όπως αυτά του ΑΤΡ [αδενοζίνη του άλατος του τρισφωσφορικού οξέος]). Αυτές οι ενώσεις χρησιμεύουν με τη σειρά τους ως πηγή ενεργείας, παρέχοντας ενέργεια στις πολλές χημικές αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα μέσα στα βακτηριακά κύτταρα. Γνωρίζατε ότι ένα απ’ αυτά τα αερόβια (οξεοβακτηρίδιον όξους) είναι αυτό που προκαλεί την αλλαγή του οίνου σε όξος;

Για άλλα βακτηρίδια ο παράγων καύσεως ή καύσιμο δεν είναι το οξυγόνο, αλλά διάφορες μεταλλικές ενώσεις. Επί παραδείγματι, μερικά χρησιμοποιούν άλατα του νιτρικού οξέως, και άλατα του θειικού οξέος γι’ αυτόν τον σκοπό, μετατρέποντας τα σε άλατα του νιτρικού οξέος, άζωτο ή υδρόθειο, ένα αέριο που αναγνωρίζεται εύκολα απ’ την άσχημη οσμή του που μοιάζει μ’ αυτήν των κλούβιων αυγών. Αυτός ο τύπος βακτηριδίου, που ζη χωρίς το οξυγόνο, ονομάζεται «αναερόβιο.» Μερικοί απ’ τους μικροοργανισμούς που βρίσκονται στα ανθρώπινα έντερα ανήκουν σ’ αυτήν την ομάδα.

Ωρισμένα βακτηρίδια ενεργούν ακόμη διαφορετικά. Στην περίπτωσί τους, ένα οργανικό μόριο παίζει ρόλο όμοιο μ’ αυτόν του οξυγόνου. Η προκύπτουσα διαδικασία καλείται ζύμωσις.

Στην πραγματικότητα, αυτές οι κατηγορίες των βακτηριδίων είναι αρκετά χαλαρές, επειδή ενώ μερικά είδη χρησιμοποιούν μόνο αυτά τα μέσα για ν’ αποκτήσουν ενέργεια, πολλά άλλα προσαρμόζονται στο περιβάλλον τους και μπορούν να είναι αερόβια (και να χρειάζωνται οξυγόνο) τη μια φορά, και αναερόβια (ανεξάρτητα από οξυγόνο) την άλλη.

Σ’ όλα τα προηγούμενα παραδείγματα, η ενέργεια αποκομίζεται από μεταβολές στα χημικά στοιχεία που είναι διαθέσιμα στην ατμόσφαιρα ή στο μέσον στο οποίο ζουν τα βακτηρίδια. Αλλ’ αυτό δεν συμβαίνει πάντοτε. Από μια άποψι, μερικά βακτηρίδια μπορούν να παραβληθούν με φυτά επειδή αντλούν την ενέργεια τους απ’ τον ήλιο δια φωτοσυνθέσεως. Έχουν χρωστικές ουσίες που δεσμεύουν το ηλιακό φως και το μετατρέπουν σε μια ουσία που παράγει ενέργεια.

Απόβλητα—Επικίνδυνα ή Χρήσιμα;

Κατά τη διάρκεια της αυξήσεως τους, τα βακτηρίδια παράγουν ουσίες που συχνά μπορούν να θεωρηθούν απόβλητα μεταβολισμού ή υποπροϊόντα. Οι τοξίνες που είναι πολύ δηλητηριώδεις στον άνθρωπο μπορεί να συμπεριληφθούν στον κατάλογο αυτών των αποβλήτων. Έχετε υπ’ όψι σας την ασθένεια που ονομάζεται «τέτανος»; Προκαλείται απ’ τον βάκιλλο του τετάνου, που μόλις εισέλθη στο σώμα μέσω μιας πληγής, αρχίζει να παράγη τοξίνη τετάνου που διαδίδεται στο σώμα πλήττοντας το νευρικό σύστημα. Το αποτέλεσμα είναι σχεδόν πάντοτε θανατηφόρο.

Ένα άλλο βακτηρίδιο ο βάκιλλος μποτουλίνους (Κλωστρίδιον μποτουλίνουμ,), που είναι πολύ ανθεκτικός στη θερμότητα, βρίσκεται μερικές φορές σε ακατάλληλα αποστειρωμένες κονσέρβες ή έτοιμα φαγητά. Εκκρίνει μια υπερβολικά ισχυρή τοξίνη στο πεπτικό σύστημα που τελικά πλήττει το νευρικό σύστημα και προκαλεί παράλυσι. Αυτό το δηλητήριο, ή η πιο δηλητηριώδης γνωστή ουσία, είναι δύο εκατομμύρια φορές πιο δηλητηριώδης απ’ το αρσενικό. Η απλή δοκιμή μολυσμένης τροφής μπορεί να είναι θανατηφόρος. Είναι τόσο τοξική ώστε οι επιστήμονες υπολογίζουν ότι μόνο 100 γραμμάρια (3,5 ουγγιές) αυτής της ουσίας θα ήταν αρκετά για να εκμηδενίσουν όλη την ανθρώπινη ζωή απ’ το πρόσωπο της γης!

Τώρα, μπορείτε ν’ αντιληφθήτε γιατί πρέπει ν’ ασκηθή μεγάλη φροντίδα στο κονσερβάρισμα των τροφών στο σπίτι. Επίσης πρέπει, κανείς χωρίς δισταγμό ν’ απορρίψη όλες τις κονσερβαρισμένες τροφές που δεν έχουν θερμανθή ή αποστειρωθή κατάλληλα. Προσοχή σε κάθε κονσέρβα που είναι φουσκωμένη, επειδή ο βάκιλλος μποτουλίνους παράγει αέρια (αναερόβια), ή που μυρίζει άσχημα όταν την ανοίγετε!

Ευτυχώς, δεν είναι όλα τα βακτηρίδια τόσο επικίνδυνα. Μεταξύ των βακτηριδίων που χρησιμοποιούν τη ζύμωσι ως πηγή ενεργείας, πολλά εκκρίνουν απόβλητα που είναι χρήσιμα στον άνθρωπο. Γνωρίζατε, επί παραδείγματι, ότι η χαρακτηριστική οσμή του βουτύρου οφείλεται στην οξείδωσι της ακετόνης, ενός βακτηριακού υποπροϊόντος που μετατρέπεται σε εύοσμο δισακετύλιον;

Μεταξύ των άλλων καλών πραγμάτων ο Θεός έχει προμηθεύσει στους ανθρώπους «και οίνον ευφραίνοντα την καρδίαν του ανθρώπου.» (Ψαλμ. 104:15) Όταν λαμβάνεται με μετριοπάθεια, το κρασί είναι ένα ευχάριστο και υγιεινό ποτό. Γνωρίζατε, όμως, ότι το οινόπνευμα στο κρασί παράγεται από μια μαγιά που ονομάζεται σακχαρομύκης ζύθου; Αν και αυτό δεν είναι βακτηρίδιο αλλά μύκητας, ο περιλαμβανόμενος μεταβολισμός είναι ο ίδιος. Απ’ αυτόν τον μικροοργανισμό, το οινόπνευμα είναι ένα υποπροϊόν που προκύπτει απ’ τη διάσπασι των σακχάρων που περιέχονται στα σταφύλια.

Με όμοιο τρόπο δύο γαλακτικά βακτηρίδια (στρεπτόκοκκος ο θερμόφιλος και γαλακτοβάκιλλος ο βουλγαρικός) παράγουν το γιαούρτι, ένα προϊόν ζυμώσεως του γάλακτος που εμφανίσθηκε για πρώτη φορά στη Βουλγαρία και που τρώγεται ως επί το πλείστον στην Ευρώπη και Βόρειο Αμερική. Όσο για τον κέφηρα, αρχικά απ’ τον Καύκασο και το κουμίς διαδεδομένο στην Κεντρική Ασία, και τα δύο είναι ποτά που προκύπτουν απ’ τη ζύμωσι του γάλακτος από γαλακτικά βακτηρίδια που συνοδεύεται με αλκοολική ζύμωσι του γάλακτος από μαγιά.

Το ίδιο εφαρμόζεται και στο τυρί. Το γαλακτικό οξύ, ένα υποπροϊόν του μεταβολισμού των σακχάρων, οξοποιεί το γάλα και το κάνει να πήξη. Άλλοι μικροοργανισμοί, συχνά βακτηρίδια ή μύκητες, παράγουν ένα ολόκληρο φάσμα από απόβλητα που δίνουν στις πολλές υπάρχουσες ποικιλίες τυριών τη διακριτική τους γεύσι και οσμή.

Εξαιρετικά Γόνιμα

Σε γενικές γραμμές, τα βακτηρίδια αναπαράγονται δια σχιζογονίας, που σημαίνει ότι χωρίζονται στα δύο. Όταν ένα βακτηρίδιο μεγαλώση αρκετά, χωρίζεται παράγοντας δύο νέα βακτηρίδια, ίδια με το μητρικό κύτταρο. Με τη σειρά τους, αυτά τα δύο βακτηρίδια χωρίζονται και ούτω καθεξής. Αυτό το φαινόμενο εμφανίζεται, σε κανονικά διαστήματα και ο απαιτούμενος χρόνος διαφέρει πολύ από το ένα είδος στο άλλο και εξαρτάται απ’ τις συνθήκες του περιβάλλοντος. Επί παραδείγματι, αν τεθή υπό ιδανικές συνθήκες ένα θαλάσσιο βακτηρίδιο που ονομάζεται ψευδομονάς η νατριογόνος διχοτομείται κάθε 10 λεπτά ενώ το μικρόβιο της φυματιώσεως (μυκοβακτηρίδιον της φυματιώσεως) διχοτομείται μόνο κάθε 27 ώρες.

Για να καταλάβωμε πόσο γρήγορα λαμβάνει χώρα η αναπαραγωγή και ποιες μπορούν να είναι οι συνέπειες της, ας εξετάσωμε ένα απλό βακτηρίδιο στο οποίο παρέχονται οι κατάλληλες συνθήκες θερμοκρασίας, υγρασίας και τροφής και το οποίο διαιρείται κάθε 20 λεπτά, όπως στην περίπτωσι πολλών βακτηριδίων που βρίσκονται στα ανθρώπινα έντερα. Έχετε ιδέα του αριθμού βακτηριδίων που θα προέκυπτε αν η αναπαραγωγή συνεχιζόταν χωρίς διακοπή για 24 ώρες; Όχι λιγώτερα από 47x10²⁰ ή 47 ακολουθούμενο από 20 μηδενικά. Μολονότι ένα βακτηρίδιο ζυγίζει περίπου μισό δισεκατομμυριοστό (Η.Π.) ενός χιλιοστογράμμου (1 χιλιοστόγραμμο = 0,00003527 της ουγγιάς) το αποτέλεσμα θα ήταν μια μάζα βακτηριδίων που θα ζύγιζε 2.300 μετρικούς τόννους. (2.500 τόννους Η.Π.) Εκπληκτικό! Οι χαμηλότερες θερμοκρασίες παρακωλύουν σχεδόν όλη τη βακτηριακή αύξησι.

Δεν είναι καθόλου εκπληκτικό το ότι τρόφιμα όπως έτοιμες τροφές, γαλακτοκομικά προϊόντα και σάλτσες μπορούν να γεμίσουν γρήγορα με βακτηρίδια και να γίνουν ακατάλληλα για κατανάλωσι αν δεν φυλαχθούν σ’ ένα κρύο μέρος! Επειδή είναι πλούσια σε θρεπτικές ουσίες, αποτελούν έξοχα μέσα καλλιέργειας για βακτηριακή αύξησι. Ένα μόνο βακτηρίδιο είναι αρκετό για να μολύνη ολόκληρη την τροφή. Πόσο δυνατή και ακριβής ήταν η εξεικόνισις του αποστόλου Παύλου, «Ολίγη ζύμη καθιστά όλον το φύραμα ένζυμον!»—Γαλ. 5:9.

Όταν λείπη η τροφή, όταν η θερμοκρασία δεν είναι φυσική και όταν τα απόβλητα ή υποπροϊόντα της βακτηριακής αυξήσεως δεν μετακινούνται, η διαίρεσις επιβραδύνεται και τελικά σταματά. Τα ασθενέστερα βακτηρίδια πεθαίνουν ενώ τα άλλα αναμένουν καλύτερες συνθήκες. Μερικά καλά εξωπλισμένα για επιβίωσι σχηματίζουν «σπόρια» που είναι πολύ ανθεκτικά στην θερμότητα, την ξηρότητα, το ηλιακό φως και τα απολυμαντικά. Τα σπόρια μπορούν να επιβιώσουν για χρόνια και μερικά (επί παραδείγματι τα σπόρια της αλλαντιάσεως) μπορούν να ανθέξουν στον βρασμό του νερού για οκτώ ώρες. Μόλις αποκατασταθούν ευνοϊκές συνθήκες ζωής, το σπόριο βλαστάνει και αναπτύσσεται σε βακτηρίδιο όμοιο με το προσποριακό, και η αναπαραγωγή ξαναρχίζει.

Τα Τρωτά Σημεία

Έχοντας εξετάσει τον τρόπο που ζουν και πολλαπλασιάζονται τα βακτηρίδια, ας δούμε τώρα τι είναι αυτό που τα κάνει να πεθαίνουν.

Οι μικροοργανισμοί είναι ευαίσθητοι σε πολλούς φυσικούς και χημικούς παράγοντες. Αυτοί οι παράγοντες λέγεται ότι έχουν «βακτηριοστατική δράσι» όταν σταματούν την αύξησι των βακτηριδίων και «βακτηριοκτόνο δράσι» όταν τα σκοτώνουν.

Ο ήλιος με τις υπεριώδεις του ακτίνες είναι αναμφιβόλως ο παλαιότερος βακτηριοκτόνος παράγων και ένας απ’ τους πιο αποτελεσματικούς. Οι υπεριώδεις ακτίνες επιφέρουν μεταλλάξεις στα βακτηρίδια, δηλαδή αλλαγές στην γενετική τους δομή που αποδεικνύονται θανατηφόρες τις περισσότερες φορές.

Γενικά τα βακτηρίδια αδυνατούν να αναπτυχθούν σε πολύ πυκνά διαλύματα ουσιών όπως ή ζάχαρη και το αλάτι. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, το νερό που περιέχεται στους μικροοργανισμούς ελευθερώνεται απ’ το τρίχωμα του κυττάρου σε μια προσπάθεια να διαλύσουν το μέσο που βρίσκεται έξω (όσμωσις). Το αποτέλεσμα είναι ότι τα βακτηρίδια αφυδατούνται και παύουν ν’ αυξάνουν ή πεθαίνουν. Αυτό συμβαίνει όταν το κρέας ή το ψάρι είναι παστωμένο. Ομοίως, η παρουσία μεγάλης ποσότητος σακχάρεως στα ζελέ φρούτων ή τις μαρμελάδες συμβάλλει στη διατήρησί τους.

Η θερμότης είναι ο θανάσιμος εχθρός των βακτηριδίων. Μια θερμοκρασία από 50 έως 60 βαθμών Κελσίου (122 έως 140 βαθμών Φαρενάιτ) για μισή ώρα είναι αρκετή για να ουδετεροποιήση τα περισσότερα βακτηρίδια, αλλά γι’ αυτά που μπορούν να σχηματίσουν σπόρια χρειάζονται πιο σκληρά μέτρα. Χρειάζονται 20 λεπτά σ’ έναν κλίβανο αποστειρώσεως ατμού για να σκοτώση αυτά τα σπέρματα. Γι’ αυτόν το λόγο, η ποδιά ενός χειρουργού και οι κουρτίνες πάνω απ’ τον ασθενή του αποστειρώνονται μ’ αυτόν τον τρόπο.

Τα βακτηρίδια είναι επίσης ευαίσθητα σε πολλές χημικές ουσίες. Η γνώσις αυτού του πράγματος μπορεί να τεθή σε καλή χρήσι με πολλούς τρόπους, επί παραδείγματι, στη διατήρησι της τροφής. Τα παλαιότερα και καλύτερα γνωστά συντηρητικά είναι χωρίς αμφιβολία το οινόπνευμα και το ξύδι. Πιο πρόσφατα, η χημική βιομηχανία δημιούργησε μια μεγάλη ποικιλία προϊόντων που επενεργούν στα βακτηρίδια ή τους μύκητες και παρεμποδίζουν την αύξησι τους. Μερικά απ’ αυτούς τους χημικούς παράγοντες φαίνονται αβλαβείς αλλά δυστυχώς οι δευτερεύουσες μακροπρόθεσμες επιδράσεις πολλών απ’ αυτούς δεν είναι γνωστές.

Τα αντισηπτικά, επίσης, είναι χημικά προϊόντα που είναι καταστρεπτικά για τα βακτηρίδια. Χρησιμεύουν για να απολυμαίνουν το δέρμα, τον ρουχισμό ή τα δωμάτια. Οι νοικοκυρές συνειδητά ή ασυνείδητα διεξάγουν πόλεμο με τα βακτηρίδια όταν χρησιμοποιούν απολυμαντικά, λευκαντικά, ιώδια, καρβολικόν οξύ (φαινόλη) και υπεροξείδιον του υδρογόνου.

Τελικά, μεταξύ των εχθρών των βακτηριδίων πρέπει να αναφέρωμε τα αντιβιοτικά, που, όταν χρησιμοποιούνται σωστά, είναι εξαιρετικά χρήσιμα για την καταπολέμησι λοιμωδών νόσων.

Περισσότερο Καλό παρά Βλάβη

Αυτή η μικρή μελέτη της ζωής και του θανάτου των βακτηριδίων αποκαλύπτει ότι αν και αυτοί οι μικροοργανισμοί μπορούν μερικές φορές να είναι θανάσιμοι εχθροί μας πιο συχνά είναι πολύτιμοι σύμμαχοι μας. Σημασία έχει το να τους κρατούμε υπό έλεγχον. Ναι, τα βακτηρίδια αντιπροσωπεύουν έναν σχεδόν αόρατο, αλλά σημαντικό κόσμο. Συμβάλλουν στους ουσιώδεις φυσικούς κύκλους. Όντως η ζωή και ο θάνατος των βακτηριδίων μπορούν να είναι υψίστης σπουδαιότητας για την ισορροπία της φυτικής ζωής και ζωικής κτίσεως πάνω στη γη. Γι’ αυτό τον λόγο αυτές οι απειροελάχιστες μορφές ζωής μαρτυρούν υπέρ της σοφίας του Δημιουργού όλων των πραγμάτων, μικρών και μεγάλων.