学苑撰文

文、图：邱若岚

图说1：Mimi (左) 和 Momo (右）一起探究生物膜

引言：

哈，你有否想过无处不在的细菌，竟然有居所?

正文：

究竟细菌（bacteria）是甚么?是悬浮在空中的、还是四处游荡的微生物呢? 这都不一定是最正确的诠释，以下介绍生物膜（biofilm）概念，或许可让各位理解细菌到底是甚么?

甚么是生物膜？

不知道你在刷牙时，有否留意牙齿表面有一层淡黄色的薄膜？「牙屎」?对呀，它的正确名称是牙菌膜，是生物膜的一个好例子。你可以将生物膜想象成容纳无数微生物的巨形住宅，而住在其中的微生物黏固牙齿的表面上形成牙菌膜！

大部分时间，细菌都在生物膜状态之中生活，就像人类大部分时间在室内渡过一样。「如果细菌生活在这个『巨宅』里，那么『巨宅』又是用甚么组成的呢？」你可以把这个巨宅想象成一个由细菌组成的粘性物质，主要由胞外多醣 （exopolysaccharides ,EPS），一些糖分子的长链组成。当然，EPS 并不是「生物膜基质」中的唯一物质。生物膜还包括：金属离子、蛋白质、基因（DNA）、脂质等。

图说2：Mimi正在研究牙菌膜

为甚么细菌会形成生物膜？

生物膜的形成为细菌带来了许多生存优势。就像住宅能为人类提供保护一样，生物膜好比「金钟罩」，可以防止其他掠食者，例如线虫捕食细菌；也像避难所，为细菌提供稳定的生活环境，以免环境变化，例如水、酸碱等都会影响它们的生长。

图说3：细菌正在交换DNA 

生物膜和抗生素

细菌也有类似人类的行为，有时候它们俨如一家人在餐桌上交谈，分享讯息，利用在生物膜中与其他细菌的密切度进行基因交换，共享抗生素耐药性基因 （antibiotic resistance genes）。正因为这些特性，导致生物膜在引起感染的慢性炎症特别难治愈。因此，研究人员正在寻找针对「群体猝灭」 物质 （quorum quenchers）中断生物膜细菌之间的交流，从而控制生物膜的形成，病原菌的毒力，减低细菌感染的机会。

图说4：生物膜能够适应环境的变化

刋於星島日报《阳光校园》2022年10月11日