一只鲎产多少血液(鲎的蓝色血液到底有何用)

要是问世界上最贵的液体是什么,首先浮现在你脑海里的会是啥?

有一种海洋生物体内的血液是检测新冠疫苗的关键,这一生物就是“鲎”(hòu)。鲎身上流淌着奇异的蓝色血液具有独一无二的医用价值。在疫苗上市前,需要用鲎血试剂进行有无细菌污染的安全检测。由于这两年受新冠疫情影响,全球疫苗需求量大幅提升,导致鲎血的市场价格一路飙升到了惊人的1升10万元。正因为鲎的特殊价值,全球每年有超过50万只鲎被捕捞,并付出了“活体取血”的代价,被人类用于实现一种举世无双的生物医学技术。

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那么,鲎究竟是一种什么样的神奇生物呢?它们的蓝血又有什么奇特之处?生产疫苗为何一定要用到鲎的血液?

蓝血生物——鲎

鲎是一种远古生物,早在4亿年前的古生代泥盆纪,鲎的祖先就已经在海里遨游了。那时比恐龙还要早2亿多年,原始鱼类才刚刚问世,地球上大部分生物都是鱼类。鲎历经了几亿年的沧桑,挺过了地质史上的5次生物大灭绝事件,存活至今。与它同时代的其他动物,都已经进化或灭绝了,只有鲎,在阅尽了地球劫难后,如今依然保持着原始而古怪的模样,所以说它是生物活化石。

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鲎长上图这样,外形酷似外星生物,最大的特点是它们的血液是蓝色的。血液的颜色是由血液中负责输送氧气的血蛋白的颜色决定的。常见的动物血液之所以都是红色的,因为血液含有大量的铁离子,当血液中的铁和氧结合时,就呈现出了我们肉眼看到的红色。而鲎血液中运输氧气的蛋白质中含有的是铜离子,而铜氧化的颜色呈"蓝色",所以鲎的血液看起来就是蓝色的。

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不过,要说鲎血最为令人惊奇的地方,其实并不在于它的颜色,而在于其独一无二的抗菌特性,在医学领域鲎血的这一作用至关重要!

鲎血的特殊性

鲎一般生活在20~60米水深的砂质底浅海区,它们栖居的海床细菌超级多。有研究表明,每克海底沉积物中所包含的细菌数量能达到10亿级别。

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人类和哺乳动物可以靠体内的白细胞对抗感染、防止细菌的扩散。而鲎比较原始,并没有那么高的“配置”,没有像哺乳动物一样具有层层防护,所以细菌只要从鲎壳缝中钻入其体内,就可能跟随血液在体内肆无忌惮地畅游。

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不过,为了在大量细菌环境中存活,而不被细菌吞噬,鲎的血液演化出了一种独特的自我防御机制。鲎体内虽然没有白细胞,但鲎血中含有一种神奇的阿米巴样细胞,这种细胞在与细菌接触时会迅速萎缩破裂,释放出来的化学物质可以迅速凝固周围血液,从而将细菌包裹起来,防止病菌进一步扩散。

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鲎血的这种神奇特性是如何发现的呢?美国动物学家Fred Bang在1956年研究鲎时,发现有一只感染了革兰氏阴性细菌的鲎,它的血液竟然神奇地凝结成了胶体状。经多次试验,他最终发现是鲎血具有的独特能力,在接触到细菌内毒素时,鲎血中会有一种特殊的酶被激发,从而使血液发生凝结,把内毒素包围住。

1968年,Fred 从鲎的蓝血中分离出到了遇毒素而凝固的物质,研制出了一种检测细菌内毒素的天然试剂“鲎试剂”,用于快速检测人类药物中是否含有细菌污染物。

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要知道,任何进入人体的医疗物品,都必须要求无菌,如注射、输液、外科植入物等。这里指的无菌不但指没有活菌,而且还要求无热原(内毒素就是最常见的外致热源,是血液制品和输液过程中的主要污染物)。细菌污染的医疗物品,一旦进入人体后,患者就很容易产生热原反应,严重甚至可致死。

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鲎试剂具有其他试剂难以比拟的优势:使用方便快捷,灵敏度极高,反应迅速。即使样品溶液中细菌内毒素的浓度仅仅只有万亿分之一,鲎试剂照样能检测出来,使澄清的溶液发生凝固,只需45分钟就能出结果。1977年,美国食品和药物管理局(FDA)批准医药领域可使用鲎试剂。

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在鲎试剂诞生之前,检测细菌毒素普遍采用的是笨拙的“家兔法”。就是首先是将样品注射到一大群兔子的体内,然后每隔30分钟测一次兔子的体温变化,而要4~6个小时的观察检测后,才能判断出样品是否存在细菌污染。这种方法十分低效,耗时耗力,而且灵敏度不高,有时结果会出现偏差。而且待测的兔子需提前7天量体温确保无发热,试验之后也要再间隔3周才能进行下一次测试。可见,鲎试剂要比家兔法好用太多太多,简直是“神仙试剂”。

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鲎血为何如此昂贵?

鲎试剂的推出,让检测变得非常高效、又快又准确,迅速替代了家兔法,被广泛应用在各种要求无菌的产业中,在医学领域有着不可替代的作用。如今几乎所有疫苗出厂之前都要接受“鲎试剂”的安全检验,该试剂也可快速准确地检测人体内部组织是否因细菌感染而致病。而且随着科学的发展,鲎试剂的反应时长已经缩短到了十几分钟。

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鲎血的需求量不断增加,如今,每年都会有超过50万只鲎被制药公司活捉放血,每只提取总血量1/3的蓝血液,然后让它们休息后放归大海,由于其造血能力强,理论上在2周内血量就会恢复如初。然而实际上,还是会有一分部会在放归不久就面临死亡,另外有10%~15%直接死在了抽血过程中。而放回大海的鲎还出现活力大减,交配、繁育能力下降等不良情况。再者它们的成长十分缓慢,一般要10年才能性成熟。此外,它们的生存空间受到挤压,生活环境遭到了破坏。

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种种原因导致鲎的数量急剧下降,鲎资源出现衰退,导致供不应求,加上其独一无二的医学价值,又缺乏更好的替代品,鲎的血液已然成为世界上最昂贵的液体之一,1升鲎血的价格飙升到1.5万美元。而直至目前,现有的科技手段也还没能人工合成鲎血中珍奇的化学物质。

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而在我国,中华鲎已在2019年被列为濒危物种,而它们数量锐减的原因除了医学需求,还因为食客的追捧被端上餐桌。据说吃鲎有滋补功效,但这一说法并无科学依据,而且鲎壳多肉少、口感偏柴,并不好吃。更要注意的是鲎中含有一种致敏物质,人食用后可能会引起过敏反应,严重时可能会引起致死的毒性反应!所以请食客们在餐桌上放过它们吧!

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这种活了4亿年的生物,如今却被人类搞成了濒危物种,逼向了绝境。它们的存在为全人类医学做出了极大贡献,拯救无数人。只要打过针或接受过现代医学的治疗的人,都应该感谢一下这种蓝血生物,是它们一直在默默保护着人类!如果在海边遇到它们,千万不要捕捉,就让它们好好成长吧!

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