本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
本文是關於文明、真菌和酒精的六篇文章（是的，我增加了一篇）系列中的第三篇（參見第一篇和第二篇文章）。前四篇文章已經確定，但該系列如何結束將由讀者的評論和想法決定。
給我一杯杜松子酒，給霍亂一杯——生命是不可預測的。它可以在一個地方開始，在另一個地方結束，或者在一個地方開始，最終回到同一個地方，但觀點卻截然不同。珍妮特·格思裡在她家鄉因弗內斯擔任科學家，關注水質。這是一份好工作。她很開心，但也可能有點不安。不安會害死人。不安會讓你去打仗。不安讓珍妮特·格思裡去讀研究生。她決定在阿伯丁大學微生物學系攻讀碩士學位，同時繼續白天的工作。她必須繼續全職工作，但會抽出時間。然後事情發生了變化。她開始閱讀關於世界各地以及她所在地的健康狀況，她每天在周圍走動的地方，她瞭解的地方，蘇格蘭的因弗內斯。因弗內斯是一個和平的城市，至少現在是，一個以烈酒聞名的城市。但情況並非總是如此。在石砌建築和繁忙的街道下潛伏著幽靈。
[圖片 1：1900 年代早期的蘇格蘭因弗內斯。照片中沒有明顯的幽靈，但它們確實存在。]
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在 1800 年代早期，因弗內斯遭受了霍亂的爆發。霍亂是一種可怕而野蠻的疾病，由一種細菌物種——霍亂弧菌引起，它會在腸道中安家，引起劇烈的腹瀉和嘔吐（這有助於它找到其他宿主），而且通常會導致死亡。現在它很容易治療，但在許多地方仍然不是。去年，有三到五百萬人感染了霍亂，其中有超過十萬人死亡。從歷史上看，霍亂會更加普遍，原因很簡單，它是在人們飲用或食用被糞便汙染的水或食物時從一個人傳播到另一個人的，而在我們文明歷史的大部分時間裡，這種情況都是如此，而且在許多地方仍然如此。
霍亂似乎起源於印度，然後傳播到世界各地，從一個受汙染的水源傳播到下一個。1832 年 8 月，蘇格蘭因弗內斯的人們開始病得很重。他們不知道霍亂的故事。他們只知道自己生病了。他們因無法控制的腹瀉和嘔吐而抽搐。這種疾病挨家挨戶地傳播。它的傳播持續了大約 11 周，當它結束時，有超過 170 人死亡。市政廳和會議室不得不改造成臨時醫院。當格思裡閱讀死亡的故事時，她被所發生事情的隨機性所震驚。例如，在 1832 年 5 月 11 日，據報道，“在喬治堡，一名士兵死於霍亂，一名女性已從中康復。”為什麼是他，而不是她？肯定有一些原因1a。
格思裡發現自己被那些受影響的人的故事所吸引。她開始想知道那些倖存者是否有任何不同之處。死亡似乎是如此隨機。然後她找到了第二個謎題，也是讓她想看到所有其他謎題的那個謎題。她找到了一張來自霍亂爆發時期的海報，敦促人們避免生吃水果和蔬菜，並飲用發酵和烈性酒，至少要適量。這個標誌很簡單。它沒有解釋為什麼這是一個好主意。當時，沒有人理解霍亂是什麼，更不用說它是如何傳染的。但格思裡對這張海報很感興趣。她經常發現自己想知道，這個建議是否真的有用。飲酒真的能救你的命嗎？
格思裡被這個問題所困擾。正如她當地報紙《因弗內斯信使報》的一篇文章所說，她把大部分時間都花在了“用紅酒、杜松子酒、胡蘿蔔、蘋果和李子做實驗”。她的論文將探討乾淨的蔬菜或烈性飲料是否能使人免受霍亂的侵害，即使他們周圍的世界似乎正在崩潰。格思裡計劃比較霍亂弧菌在杜松子酒和紅酒（以及蘋果和李子）中的存活情況。她的方法將測試飲料中的霍亂是否會被殺死，也許，這是我的猜測，還會提供一些關於一旦飲用酒精後，霍亂在你的口腔或腸道中會發生什麼情況的指示。如果蒼蠅可以用酒精殺死它們的寄生蟲，也許人類也可以。
[圖片 2：罕見的孤立霍亂病原體，霍亂弧菌的檢視。在現實生活中，它很少單獨到達。]
飲酒至少有兩種方式可以使你免受霍亂的侵害。飲酒實際上可能會殺死人體腸道或血液中的病原體，就像果蠅血液中的酒精殺死它們的寄生蟲一樣。格思裡沒有測試這種可能性，但我會回到這個問題。另一種情況是，如果你攝入的所有液體都是煮沸的湯或烈酒，你可能首先不會接觸到霍亂。雖然發酵本身很可能殺死大多數病原體，但許多酒精飲料，包括 1800 年代在因弗內斯生產的杜松子酒，在生產後都會新增水。同樣，許多探險家的船隻都攜帶用水稀釋的啤酒（這樣他們喝的基本上都是啤酒水）。就因弗內斯而言，水會來自受汙染的河流。酒精是否足以殺死它？
格思裡想知道。她取了一些燒瓶，裡面加入了霍亂的水。然後她加入了稀釋到不同濃度的幹倫敦杜松子酒，並分別加入了不同濃度範圍的乙醇。問題是杜松子酒或乙醇是否會殺死病原體，以及是否存在殺死病原體所需的最低濃度。格思裡攪拌了她的飲料，然後等待。
實際上，她攪拌了飲料，等待，然後一遍又一遍地重複實驗。經過幾個月的深夜，下班後，一切都完成了，她可以檢視她的結果。霍亂是一種頑強的野獸。它有可能在酒精中存活下來，如果它確實存活下來，那就意味著那些遵循衛生部門敦促的人實際上可能面臨更大的風險。
當她做研究時，時不時地退後一步以尋求視角，格思裡發現她並不是唯一一個考慮酒精對病原體的影響的人。其他人也偶然發現了類似的痴迷，儘管她的重點是杜松子酒，而他們的重點幾乎總是葡萄酒。其中一些研究是在她開始工作時完成的。另一些研究才剛剛開始。葡萄酒研究測試了一杯好紅酒是否會影響飲料中病原體的存在。他們測試了它是否會影響口腔中相同的病原體。在一種情況下，研究甚至測試了葡萄酒是否可以殺死模擬腸道中的病原體。另一項研究測試了那些飲用葡萄酒的人是否往往會減少某些病原體，例如引起潰瘍的細菌，幽門螺桿菌。格思裡閱讀了這些研究（我稍後也會揭示這些研究的結果），但她想了解她的目標，杜松子酒。
格思裡的結果很簡單，一個幾乎不需要解釋的簡單圖表。當向霍亂中加入水時，霍亂會繼續存活，不受影響。當加入高濃度的酒精時，霍亂會迅速死亡。酒精殺死了霍亂，就像它殺死捕食蒼蠅內臟的黃蜂一樣。霍亂（和人類）的結果不如蒼蠅的結果詳細（我們幾乎總是對蒼蠅的健康比對人類的健康瞭解更多）。然而，結果是明確的。她測試的所有酒精濃度都殺死了霍亂。酒精濃度越高，霍亂死亡的速度越快。值得注意的是，杜松子酒殺死病原體所需的時間為一到二十六個小時不等，具體取決於其濃度，而不是立即生效。如果有人喝了你的杜松子酒，從而給你留下某種病原體，你的杜松子酒仍然可能具有傳染性。換句話說，如果你看到有人正處於霍亂的活躍期，你可以給他你的杜松子酒，但不要讓他還給你。
保持船舶健康——格思裡的研究是一個起點，但尤其是在過去幾年和幾個月發表的大量其他研究的背景下，它開始講述一個關於霍亂和酒精的故事，也許是更廣泛的關於酒精和疾病的故事的一部分。酒精（以及據推測，儘管格思裡沒有測試，發酵）可以殺死霍亂。格思裡表明，這種效果可能發生在水中，而且很可能發生在 1800 年代早期因弗內斯顧客的飲料中。在霍亂爆發期間飲酒的人似乎不太可能死於霍亂。在其他地方，一項關於 1900 年代法國葡萄酒和霍亂的研究發現，那些飲用葡萄酒的人往往更有可能倖免，也許，格思裡認為，同樣的事情也發生在因弗內斯。這也不是故事的結局。其他研究還表明，酒精含量為 10% 的龍舌蘭酒可以殺死沙門氏菌、志賀氏菌和大腸桿菌（所有這些都與蒙特祖瑪的復仇以及其他疾病有關）。另一方面，10% 的乙醇對相同的病原體以及單獨對霍亂的效果較差，這表明酒精要麼需要與葡萄酒或龍舌蘭酒中發酵產生的特定（神奇的）化合物結合，要麼需要高濃度。情況仍然不完整，但正在顯現。透過數十項新研究的喧囂，人們看到了可能的具體暗示。
當這種能夠殺死燒瓶和培養皿中微生物的酒精進入人體時會發生什麼？我個人猜測，酒精一旦進入人體，它對微生物的影響就結束了。它在胃中被稀釋並四處晃盪，然後透過腸道的大表面積，其潛在的微小影響可能會被分散。幸運的是，沒有人問我研究酒精在體內影響是否值得。在過去的五年裡，研究表明，酒精對我們體內的細菌產生了巨大的影響，雖然這些研究是斷斷續續的，並取得了重大突破。
飲酒可以抗癌？——定期少量飲用葡萄酒或啤酒，或者一生都這樣飲用的人，患潰瘍和胃癌的風險會降低，這種疾病由細菌幽門螺桿菌引起（抱歉地說，葡萄酒的效果比啤酒更明顯）。最近一項關於酒精對幽門螺桿菌影響的研究並非實驗，但它考慮了儘可能多的變數，並考察了近一萬名受試者，因此具有很強的暗示性。幽門螺桿菌在多項研究中也顯示在實驗室中會被葡萄酒殺死。每天一杯酒可能真的能遠離潰瘍2。
如果你有一個模特的胃——另一項研究，這項研究採用了一個模型胃，發現當你給胃喝葡萄酒時，葡萄酒能夠殺死病原體單核細胞增生李斯特菌的細胞，這是一種與一種稱為李斯特菌病的食物中毒有關的病原體細菌，這種疾病會導致十分之二的人死亡。在模型胃中，葡萄酒還減緩了李斯特菌種群的生長。因此，如果你有一個模特的胃，你的葡萄酒可能會幫助你防禦李斯特菌細菌。似乎還沒有采取任何步驟在實際胃中測試這一點，或比較飲用和不飲用葡萄酒的人感染李斯特菌病的機率。下一步是存在的，我懷疑會採取行動。也存在謎團。像許多關於葡萄酒在病原體控制方面的益處的研究一樣，這項研究發現葡萄酒的效果大於相同濃度的乙醇，儘管原因仍然有點神奇3。
向雞的祖先致敬——在我們的廚房裡，我們把葡萄酒倒入杯中，但我們也會把它倒在食物上，無論是為了美味還是作為對雞的祭品，在那個時候，雞當然可以喝一口。事實證明，用葡萄酒醃製除了祭祀和美味之外，還有其他好處。葡萄酒能夠在液體中迅速殺死彎曲桿菌，15 分鐘後就沒有可測量的細菌。葡萄酒對肉本身中的彎曲桿菌的影響不太完全，但也足以提供一些好處。並不是有人會用葡萄汁醃製牛排，但研究發現葡萄汁沒有同樣的效果。似乎發酵葡萄的魔力再次存在。我們將在明天的故事中回到這種魔力4。就其本身而言，這項研究並沒有說明我們體內發生了什麼，但如果葡萄酒會影響我們盤子裡的食物，它也可能會影響我們口中和胃中的食物。
[圖片 4. 向祖先傾倒祭品。酒精不僅在今天幾乎無處不在，而且經常伴隨著大量的儀式，也許是對其賦予健康和奪走健康的力量的敬畏。]
飲酒者的口腔——越來越多的文獻表明，飲用葡萄酒或啤酒會影響你口腔中的微生物種類。新的研究表明，葡萄酒和啤酒（以及咖啡）都傾向於導致口腔中微生物種類減少。這種變化很明顯。不太清楚的是，較低的多樣性是好是壞5。然而，其他研究發現，至少當人們飲用葡萄酒時，人類口腔中一些引起牙菌斑的有害細菌會變得更加稀有。
小鼠不應該喝酒——到目前為止，很少有研究實際透過實驗考慮葡萄酒對活體動物的影響。一個明顯的例外是對小鼠的研究，其中發現喝葡萄酒的小鼠似乎沒有降低細菌感染的風險。然而，它們確實，尤其是在喝了很多酒之後，看起來真的很傻6。
撇開玩笑不談，對小鼠飲酒的研究表明，需要在實際動物身上（而不是在燒瓶和培養皿中）進行更多研究。當然，人們可以找到志願者進行關於飲酒益處的實驗研究，但我認為很難說服人們接受霍亂的劑量。然而，越來越清楚的是，當涉及到細菌病原體時，每晚喝一點酒可能有助於你保持健康。洗手也有幫助，對於仍面臨霍亂風險的數百萬人來說，真正需要的是清潔的飲用水。在現代社會，清潔的水勝過酒精，可以治療幾乎所有酒精可以治癒的疾病。首先，酒精無法拯救兒童，他們最容易感染許多細菌病原體，包括那些引起腹瀉並每年導致數百萬人死亡的病原體。其次，雖然酒精可以殺死霍亂、大腸桿菌等，但酗酒者不太可能獲得這些好處。如果個人大量飲酒，胃的酸度會降低，並且他們的免疫系統會受到損害。總而言之，胃酸度的降低和免疫系統的降低實際上似乎增加了酗酒者感染霍亂的機率。當然，大量飲酒還會帶來許多其他健康問題。如果你因飲酒而死，你就無法免受霍亂或任何其他疾病的侵襲。但最大的問題不是這些飲料今天如何影響我們，而是它們如何塑造了我們早期的歷史，並因此塑造了幾乎每一個後續社會的興衰。
我們馴化小麥和大麥是為了釀造啤酒來拯救自己免受疾病侵害嗎？——在本系列的第一篇文章中，我討論了這樣一個假設，即小麥和大麥，也許還有其他作物，最初被馴化是為了生產酒精，而不是為了麵包或其他日常食品。早期渴望酒精的原因之一可能是為了預防疾病。我們對疾病歷史的瞭解表明，早期定居點可能會因為是否能夠抵禦疾病而興盛（或衰落）。我在這裡討論的新研究表明，酒精可能確實有助於預防幾種最有可能威脅早期定居點的疾病7。
如果葡萄酒、啤酒、杜松子酒和其他酒精飲料對預防病原體有益，那麼它們對歷史程序的影響可能既巨大又多樣，包括但不限於對農業起源的影響8。也許沒有啤酒、葡萄酒和其他飲料，就不會有探索時代。船上的水往往會被病原體汙染。另一方面，啤酒和葡萄酒仍然“純淨”。也許那些在探索中取得成功的文化是藉助酒精實現的。據一些衡量標準，哥倫布的船隻有一半是啤酒。即使是清教徒，也是一杯接一杯地向西進發。他們之所以在普利茅斯巖登陸，不是因為它的美麗，而是因為他們的啤酒在那裡用完了。葡萄酒和啤酒可以帶來好處。它們可能拯救了我們早期的社會，並幫助我們探索世界。在某個夜晚，它們可能會讓你免受病原體的侵害，但值得記住的是，它們也可能會殺死你。船上的人知道葡萄酒和啤酒讓他們保持健康，即使他們不知道為什麼。亨利七世確保他的船隻攜帶的啤酒比食物還多，即使這樣有時還是不夠。在西班牙遠征期間，約翰·斯蒂爾寫信給國王：“如果陛下您高興，這裡最缺乏的食物是啤酒，因為您的臣民寧願喝啤酒也不願喝葡萄酒或蘋果酒，因為熱葡萄酒會灼傷他們，而蘋果酒會使他們生病。”蘋果酒缺乏酒精。啤酒則有酒精，也許有足夠的量可以殺死那些患病的人。至少水手們，也許還有我們早期的農業祖先，似乎是為了抵禦疾病而部分飲用酒精。換句話說，人類可能像果蠅一樣聰明，至少在用酒精進行自我治療方面是這樣。
[圖片 5：亨利八世，他的船瑪麗·羅斯號很好地衡量了船上通常裝載了多少酒精，無論是戰艦還是探險船。據估計，在國王的船上，每艘船都配備了足夠的啤酒，讓每個人每天都可以喝一加侖，這可以滿足他所有的液體消耗。]
但是，關於農業的起源是否應歸功於對酒精的需求，而不是對面包或其他食物的需求，這個問題又如何呢？到目前為止，所有證據都指向一種可能性，即在那些早期的村莊中，酒精可能真的拯救了生命，因此可能真的因為它的好處而受到需求。但這個故事還有更多內容。酒精與文明之間早期聯絡的另一種可能解釋是存在的，這種可能性並沒有給予人類太多功勞，而是給予了真菌更多功勞。為了解釋這一點，我需要轉向白蟻和其他昆蟲社會，它們在黑暗的隧道中上演了一個與我們自己的故事非常相似的故事，這個故事比我們早了一億年。
進化內容表：在這裡，您可以向前或向後跳轉到我們日常生活中其他物種的故事章節，無論它們是奶牛，雞，倉鼠，細菌（在Lady Gaga身上，在腳上，在浴室裡，受抗菌溼巾影響，作為益生菌，在闌尾中），鴿子和城市花園，家麻雀（將在下週釋出，敬請期待），捕食者，疾病，塵蟎，地下室居民，蝨子，田鼠，病毒，酵母，產生青黴素的真菌，臭蟲，家蠅，或者其他更多。
或者，要了解羅伯如何看待這些故事如何匯聚成我們現在和未來的樣子，請檢視我們身體的野生生活。羅伯·鄧恩是北卡羅來納州立大學生物系的作家和進化生物學家。在推特上關注他：robrdunn。 在歐洲的某個地方親自找到他，他和他的家人正在那裡休假。
科學尾註
1-警告：它也可能殺死你。
1a-Guthrie, J.S. 和 D. O. Ho-Yen. 2011. 酒精和霍亂 J R Soc Med. 104:98; doi:10.1258/jrsm.2011.110013 和 Guthrie, J.S. H. McKenzie 和 D. O. Ho-Yen. 2007. 酒精及其對霍亂弧菌生存的影響。英國生物醫學科學雜誌。64: 1-2。
2-這裡存在一個很大的警告。研究人員調查幽門螺桿菌和酒精之間聯絡的原因是，胃癌似乎是少數幾種發病率隨著功能下降而減少的癌症之一。許多癌症的發病率似乎在增加。因此，每天一杯酒可能會降低患胃癌的機率，但本質上，一個人所做的是在機率上用一種癌症換取另一種癌症。有關原始研究，請參閱……Gao L, Weck MN, Stegmaier C, Rothenbacher D, Brenner H. 2010. 酒精攝入、血清γ-谷氨醯轉移酶和9733名老年人人群研究中的幽門螺桿菌感染。流行病學年鑑 2010; 20(2): 122-128
3-你很想知道。 這是模型胃的描述。 當你聽到細節時，它聽起來不那麼性感……“……開發了一種胃模型，其基本化學因素為 pH 值、胃液量和食物在胃中的停留時間。 市售的無菌均勻雞肉嬰兒食品 (Blédina) 用作食物基質。 透過用 HCl (1 M) 將 pH 值調整到 2 來模擬胃液。 使用 400 mL 酸性溶液與 300 g 固體食物的比例 (Malagelada, 1977)。 將 30 毫升模擬胃液新增到 100 克食物中。評估了胃蛋白酶胃蛋白酶的效果。假設消化時間為 2 小時。” 我知道，這個描述不容易消化。來自研究……Fernández 等人，2007 年。葡萄酒在模型胃系統中對單核細胞增生李斯特菌的抗菌作用。食品控制，18：1477–1483
4-我之前在這裡插入了幾個關於雞的笑話，但我的朋友和家人勸我不要這樣做。Isohanni P, Alter T, Saris P. Lyhs U. 2010. 葡萄酒作為可能的肉類醃料成分，具有對抗彎曲桿菌的抗菌潛力。家禽科學。89: 2704-2710。
5-C. Signoretto, F. Bianchi, G. Burlacchini, F. Sivieri, D. Spratt 和 P. Canepari，“飲酒習慣與牙菌斑微生物群落的變化有關”，臨床微生物學雜誌，第 48 卷，第 2 期，第 347-356 頁，2010 年。
6-飲酒的影響（無論是啤酒、葡萄酒、杜松子酒還是其他東西）在動物中有所不同，這並不奇怪，這取決於研究的病原體和許多其他因素。必須記住的是，酒精和病原體故事的神奇之處在於世界是微生物的。引用我最近的另一篇博文，我在其中提出了這一點……
“現在應該指出微生物學家清楚但那些告訴我們殺死細菌的廣告機構不清楚的一點，即不可能殺死“細菌”。這個世界充滿了其他物種。你周圍每一寸的東西現在都被活細胞覆蓋著，這些細胞會利用你留下的東西。就你如何影響這些其他物種，這種普遍的、閃閃發光的、占主導地位的物種而言，你唯一的選擇是選擇支援哪些物種，以及不支援哪些物種。微生物是會發生的（故事連結）。”
因此，每一口酒都會影響到數百種物種，而不是單一的病原體，其中大多數都是無關緊要的或者甚至是有益的微生物。 我們預測這些變化的精確後果的能力一部分是幸運，一部分是巫術。 我們可以證明葡萄酒有影響，或者啤酒有影響，但是要證明這些影響如何在我們的體內，從一個物種傳遞到下一個物種，還有很長的路要走。 有關小鼠研究，請參閱……Sugita-Konishi, Y.; Hara-Kudo, Y.; Iwamoto, T.; Kondo, K. 葡萄酒在體外但不在體內對腸道致病細菌具有活性。 Biosci., Biotechnol., Biochem.2001, 65, 954−957。
7-也許正是出於同樣的原因，許多文化中都說飲用葡萄酒“有助於消化”，因為它可能會預防與病原體相關的腹瀉。這種想法由來已久。希臘人過去飲用稀釋的葡萄酒作為主要飲料，因為它對健康有益，早在人們瞭解病原體對健康有害之前。
8-這裡引用 Weiss, M. E. B. Eberly 和 D. A. Person 的一篇偉大論文中的一段話，作為飲用葡萄酒與預防疾病之間的長期文化聯絡的證據，以及世界的奇妙之處……“1721 年，[四名被判刑的罪犯被招募在馬賽發生的可怕瘟疫期間埋葬死者。掘墓人被證明對這種疾病免疫。他們的秘密是他們喝的一種混合物，由浸泡在葡萄酒中的大蒜組成，這種混合物立即被稱為 vinaigre des quatre voleurs（四賊醋）。] 它今天在法國仍然有售。這個軼事被用來強調大蒜的健康益處，儘管葡萄酒可能像大蒜一樣保護了他們。”來自 1995 年。葡萄酒作為消化助劑：水楊酸鉍與紅葡萄酒和白葡萄酒的比較抗菌作用。 BMJ 311: 23-30。
圖片來源：(來自英國舊照片，http://www.oldukphotos.com/inverness-shire-inverness.htm), Tom Kirn, Ron Taylor, Louisa Howard - Dartmouth 電子顯微鏡裝置,Berger 收藏：編號 #69 (科羅拉多州丹佛市), Julie Strand.