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哺乳類體溫37度,避真菌侵襲

ComeForHealth.康活健康知識網:更新日期:2011-01-06
有一篇發表在 2009 年 11 月 15 日 Journal of Infectious Diseases 期刊的文章說,在哺乳類動物的體溫下 (人類是 37℃),對於絕大多數的真菌界生物 (fungus; 為真核生物; 含黴菌、酵母菌、菇菌等; 為動物界、植物界、細菌界之外的一個界) 來說,是無法生存的。另外一篇發表在 2010 年 11 月 9 日的 mBio 期刊的一篇文章說,37℃ 可能是人類最好的體溫,一方面它已經高到可以避免大多數真菌的侵襲,另外一方面,若更高的體溫,將會迫使人類必須如小鳥般不斷地攝取食物,來維持高新陳代謝率。

已經發現的真菌共有約 150 萬菌種,但是其中只有幾百個菌種能夠成為哺乳類動物的病源菌。在人類來說,通常是免疫系統已經受損的人才會被真菌感染;相反的,在植物一共有 27 萬種真菌從植物裡面被找到,在昆蟲有五萬種真菌病源,而兩棲類 (如青蛙) 也時常受真菌的流行病所侵害。

人體的 37℃,對大部分的黴菌是太燙了

這一篇發表在 2009 年文章的作者是紐約市 Yeshiva University 的 Arturo Casadevall 醫師和荷蘭 Utrecht 真菌研究中心的 Vincent A. Robert 博士。這個團隊觀察不同溫度底下,在他們中心所蒐集的真菌的生長狀況。

Utrecht 中心蒐集了 4082 種不同的真菌菌株,而且擁有這些菌株從寒冷的4℃到酷熱的 45℃ 之下,各菌株的生長狀況的資料。研究團隊利用最新的生物資訊學 (Bioinformatic) 的電腦程式去分析這些菌株生長狀況的資料。

分析的結果發現:
  • 大部分的真菌株無論是從土壤、植物、變溫動物、恆溫動物所取得的都能夠在 10~25℃ 下生長
  • 在較溫暖的25℃,從生物體得到的真菌株,通常比從泥土裡所得到的,生長得比較好
  • 當溫度升高到 30℃ 之後,每升高 1℃,能夠存活的真菌株會減少 6%
  • 在 37℃ 時仍能夠生長得好的菌株,通常其來源是從恆溫動物身體取得的,其他來源的菌株通常無法生長

研究者評論說:
  • 要分析四千多個菌株的生長狀況,和它們的生物來源,是一個非常繁重的工作。在沒有 Bioinformatic 工具的情況下,不可能做這樣子的分析工作。
  • 恆溫動物可以避免大部分的黴菌的感染,這可能可以解釋,在 6500 萬年前恐龍消失之後,哺乳類漸漸地變成最具有優勢的動物,因為在當時,真菌的生長非常蓬勃
  • 這可能也說明了,為什麼像哺乳類動物需高消費能源來維持體溫,卻能夠興盛,而像爬蟲類動物,一天只需要吃ㄧ次或好幾天才需要吃ㄧ次,反而在地球上逐漸的沒落

超過 37℃ 可能就需要不斷地吃東西來保持高度新陳代謝

這篇文章的作者,是前一篇文章的 Yeshiva University 的Casadevall 醫師和同一所大學的 Aviv Bergman 博士。研究團隊進一步探討 37℃ 是不是哺乳類生存最經濟的溫度。

研究者設計了一個數學模型,來分析溫度升高避免真菌感染的好處和溫度升高需要增加糧食來維持高度新陳代謝的缺點,之間的平衡點在哪裡;這個數學模型分析從 30-40℃ 之間的得失變化。

結果發現,從數學模型來計算,對哺乳類的生存最有效益的可能是在 36.7℃ 左右,和目前人體的 37℃ 非常吻合。

CFH 編者註:
  • 新陳代謝程度 (每公斤體重所消耗的氧氣),在動物界是燕雀鳥類>哺乳類>爬蟲類>兩棲類,所以燕雀鳥類的體溫通常比哺乳類高;大多數的鳥類體溫是38-42℃,而大部分的哺乳類是35.8-39.6℃;不會飛的鳥 (陸地上的鴕鳥,和水裡的企鵝) 則和哺乳類差不多
  • 在恐龍時代之後,在地球上盛行的不只是哺乳類,還有鳥類;其體溫通常比哺乳類高

Ref:
Do Three Meals A Day Keep Fungi Away? Protective Effect Of Being Warm-Blooded
Vertebrate Endothermy Restricts Most Fungi as Potential Pathogens
98.6 Degrees Fahrenheit Ideal Temperature for Keeping Fungi Away and Food at Bay
Mammalian Endothermy Optimally Restricts Fungi and Metabolic Costs
Birds have high basal metabolic rates
Weight and Body Temperature in Mammals



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