专门吃汞的细菌

1953年，日本九州水俣地区发生了一种奇怪的病。患者开始感到手脚麻木，接着听觉和视觉逐步衰退，最后精神失常，身体像弓一样弯曲变形，惨叫而死。当时谁也搞不清这是什么病，就按地名把它称为“水俣病”。据统计，截止到1977年10月共有203人死于水俣病。

那么，水俣中毒的内在原因究竟是什么？为解决这个问题，日本熊本医学院的研究人员花了近10年的时间，终于查明祸根就是汞甲基化细菌。

日本水俣病患者

原来，在水俣县附近，日本化学康采恩“梯索”所属的许多工厂把含有汞盐的工业污水大量排入水俣湾，水俣湾中的汞甲基化细菌将汞盐中的二价汞离子甲基化，产生甲基汞。二氯化汞的甲基化，即可在细胞内进行，也可在细胞外发生。自然界中普遍存在有汞甲基化细菌，水俣湾中的汞甲基化细菌有荧光极毛杆菌、大肠杆菌、产气杆菌、巨大芽孢杆菌等，这些细菌可将二价汞离子甲基化。

后来，研究人员进一步发现人体肠道中的大肠杆菌、葡萄球菌、乳杆菌、类杆菌、双歧杆菌和链球菌，也可使二氯化汞转化为甲基汞。此外，某些真菌如黑曲霉、酿酒酵母也可产生甲基汞。当加工厂排出的含汞废水污染水俣湾，使水中的鱼、虾含汞量大增，人吃了这些鱼、虾之后，鱼、虾里的甲基汞进入人体，当甲基汞在人体内的含量大到一定程度，就会严重地破坏人的大脑和神经系统，产生可怕的中毒症状，最后导致人的死亡。

二氯化汞和甲基汞都是有毒的化合物，据测定，一个成年人口服0．1～0．5克二氯化汞便可中毒死亡。甲基汞的毒性比二氯化汞大100倍，所以细菌将二氯化汞转化为甲基汞大大提高了毒性。

甲基汞是神经系统的强毒剂，对人的大脑皮质有严重损害，而且人的年龄越小，大脑受损害的程度越严重。大脑失去功能，导致生命终止，这就是水俣中毒事件的原因。

汞化合物是一种很难对付的污染物，人们曾试图用物理的或化学的方法来清除汞化合物，但是效果都不是很理想，最后还是请来了神通广大的微生物。微生物王国中有一类耐汞细菌，它既能降解有机汞化合物，又能分解无机汞化合物，是汞污染物的清道夫。

如假单泡杆菌就是一员解除汞毒的悍将。假单孢杆菌到了含有汞化合物的污水里，不但安然无恙，还能美餐一顿，把汞吃到肚子时，经过体内一套特殊的酶系统的作用，把汞离子转化成金属水。

在耐汞细菌的作用下，许多有机汞化合物都可受到转化作用。研究表明，耐汞细菌可将苯汞醋酸转化为苯和金属汞，将对轻基苯汞甲酸转化为苯甲酸和金属汞。将甲基汞转化为甲烷和金属汞，将乙基汞转化为乙烷和金属汞。有人曾测定，一种从土壤中分离出来的极毛杆菌在2小时内可将加入培养液中的70%苯汞醋酸转化为苯和金属汞，所产生的苯与汞的克分子比率在48小时内从4．4变到389。

同样，在耐汞细菌作用下，无机汞化合物可被还原为金属汞。转化无机汞化合物的细菌有100余种，其中最著名的有大肠杆菌、极毛杆菌、葡萄球菌、氧化亚铁硫杆菌等。

有机汞化合物和无机汞化合物，经过耐汞细菌的作用，所分解出来的金属汞，或者挥发入大气，或者沉淀入沉积物中，解决了环境中的汞污染。

汞广泛地存在于岩石、土壤、大气和水体中，朱砂和偏朱砂是最重要的含汞矿物，黝铜矿是最重要的汞源。在地表水中，重要的汞化合物是二氯化汞和氢氧化汞；沉积物中最常见的汞是硫化汞；绝大部分地区空气中的汞是金属汞和甲基汞，但甲基汞的浓度较低。由地壳自然放气释入空气的汞估计每年为2．5万～50万吨。

汞广泛地存在于岩石、土壤、大气和水体中

近代工业的发展，加速了环境中的汞的含量，油漆、医药、造纸、瓷器、炸药以及农业用汞作农药、催化剂等，造成环境的汞污染。有人做过这样的估计，每年采矿活动排入环境中的汞为1．25万吨；每年燃烧煤释放到环境中的汞在3000吨以上；原油燃烧放入环境中的汞在1万～6万吨；人类工业生产每年总计向大气和水体中放入的汞约有2万～7万吨。

环境中汞的含量不断增加，加上细菌使汞甲基化，产生甲基汞，因而汞毒的潜在危险越来越大，这绝非危言耸听，类似水俣中毒的事件在其他国家也曾发生过。20世纪50年代初，瑞典曾用含有苯汞醋酸和甲基汞的杀菌剂进行种子消毒，而吃了这种种子的鸟类却大量死亡；美国有19个州的水域曾测出汞的含量偏高，政府曾下令禁捕狗鱼和妒鱼，以防人食后发生汞中毒。可见，防止环境中的汞污染，是环保工作的一项重要课题，人们还要充分发挥细菌在解除汞毒方面的作用。