酵母菌

鬆軟可口的饅頭,香噴噴的大麵包,是靠酵母菌的幫助才烤製出來的。假如你消化不良,食俗不振,醫生會給你開些酵母片,讓酵母菌幫助你把胃裏的不容易消化的東西統統打掃幹淨。

酵母菌是微生物王國中的“大個子”,它們有的呈球形和卵形,還有的長得像檸檬或臘腸。絕大多數的酵母菌以出芽方式進行無性繁殖,樣子很像盆栽仙人掌的出芽生長。

酵母菌本領非凡,它們可以把果汁或麥芽汁中的糖類(葡萄糖)在缺氧的情況下,分解成酒精和二氧化碳,使糖變成酒。它能使麵粉中遊離的糖類發酵,產生二氧化碳氣體,在蒸煮過程中,二氧化碳受熱膨脹,於是饅頭就變得鬆軟,所以被稱為發酵之母。

酵母菌渾身是“寶”,它們的菌體中含有一半以上的蛋白質。有人證明,每100公斤幹酵母所含的蛋白質,相當於500公斤大米、217公斤大豆或250公斤豬肉的蛋白質含量。第一次世界大戰期間,德國科學家研究開發食用酵母,樣子像牛肉和豬肉,被稱為“人造肉”。第二次世界大戰爆發後,德國再次生產食用酵母,隨後,英、美和北歐的很多國家群起仿效。這種新食品的開發和利用,被認為是第二次世界大戰中繼發明原子能和青黴素之後的第三個偉大成果。酵母菌還含有多種維生素、礦物質和核酸等。家禽、家畜吃了用酵母菌發酵的飼料,不但肉長得快,而且抗病力和成活率都會提高。

酵母菌在自然界中分布很廣,但它們既怕過冷又怕過熱,所以市場上出售的鮮酵母一般要保存在10-25℃之間。醋酸梭菌

醋是家家必備的調味品。燒魚時放一點醋,可以除去腥味;有些菜加醋後,風味更加好,還能增進食欲,幫助消化。鎮江香醋、山西陳醋,都是馳名中外的佳品。

1856年,在法國立耳城的製酒作坊裏,發生了淡酒在空氣中自然變醋這一怪現象,由此引起了一場曆史性的大爭論。當時有的科學家認為,這是由於酒吸收了空氣中的氧氣而引起的化學變化。而法國微生物學家、化學家巴斯德,令人信服地證明酒變化醋是由於製醋巧手——醋酸梭菌的緣故。

原來,一般製醋有三個過程:第一步,曲黴“博士”先把大米、小米或高粱等澱粉類原料變成葡萄糖;第二步由酵母菌把糖變成酒精。如果生產到這一步,人們就可以喝上美酒了。但是,由酒為醋,還得有第三步,這就要醋酸梭菌來完成。醋酸梭菌是一種好氣性細菌,它們可以從空氣中落到低濃度的酒桶裏,在空氣流通和保持一定溫度的條件下,迅速生長繁殖,進行好氣呼吸,使酒精氧化,就這樣它們一麵“喝酒”,一麵把酒精變成了味香色美的酸醋。

醋酸梭菌有個很大特點,就是對酒精的氧化不夠徹底,往往隻氧化到生成有機酸的階段,所以有機酸便積累起來。人們利用它的這個特點,不僅用來生產醋酸,而且還廣泛用於丙酸、丁酸和葡萄糖酸的生產。

醋酸梭菌還能將山梨中含有的山梨醇轉化成山梨糖,這是自然界少有然而卻是合成維生素C的主要原料。另外,醋酸梭菌還可以用於生產澱粉酶和果膠酶。

醋酸梭菌雖然是製醋巧手,但釀酒師傅可不歡迎它們,因為它們常常跑到酒桶裏搞惡作劇,把一桶美酒搞得酸溜溜的。所以,釀酒師傅總是把酒桶蓋得嚴嚴實實的,不讓醋酸梭菌混入酒桶,即使有少量溜進桶裏的醋酸梭菌也會因喘不過氣來被悶死。最後,釀酒師傅還要給酒桶加溫,殘存的醋酸梭菌和其他“搗亂”的微生物會一一被消滅掉,這時,釀酒師傅就放心地等著出美酒了。固氮菌

氮是植物生長不可缺少的“維生素”,是合成蛋白質的主要來源。固氮菌擅長空中取氮,它們能把空氣中植物無法吸收的氮氣轉化成氮肥,源源不斷地供植物享用。

在形形色色的固氮菌中,名聲最大的要數根瘤菌了。根瘤菌平常生活在土壤中,以動植物殘體為養料,自由自在地過著“腐生生活”。當土壤中有相應的豆科植物生長時,根瘤菌便迅速向它的根部靠攏,並從根毛彎曲處進入根部。豆科植物的根部細胞在根瘤菌的刺激下加速分裂、膨大,形成了大大小小的“瘤子”,為根瘤菌提供了理想的活動場所,同時還供應豐富的養料,讓根瘤菌生長繁殖。根瘤菌又會賣力地從空氣中吸收氮氣,為豆科植物製作“氮餐”,使它們枝繁葉茂,欣欣向榮。這樣,根瘤菌與豆科植物結成了共生關係,因此人們也把根瘤叫共生固氮菌。根瘤菌生產的氮肥不僅可以滿足豆科植物的需要,而且還能分出一些來幫助“遠親近鄰”,儲存一部分留給“晚輩”,所以我國曆來有種豆肥田的習慣。

還有一些固氮菌,比如圓褐固氮菌,它們不住在植物體內,能自己從空氣中吸收氮氣,繁殖後代,死後將遺體“捐贈”給植物,使植物得到大量氮肥。這類固氮菌叫自生固氮菌。

氮氣是空氣中的主要成分,占空氣總量的五分之四。然而由於氮氣分子被三條“繩索”——化學鍵所束縛,因此大部分植物隻能“望氮興歎”。固氮菌的本領在於它有一把“神刀”——固氮酶,可以輕易地切斷束縛氮分子的化學鍵,把氮分子變為能被植物消化、吸收的氮原子。

現在人類生產氮肥使用的化學方法,不僅需要高溫、高壓等非常苛刻的條件,而且還浪費大量原料,氮分子的有效利用率很低。固氮菌每年從空氣中約固定15億噸氮肥,是全世界生產氮肥總量的幾倍。所以,科學家正在認真研究固氮酶的構成。我國科學家在本世紀70年代仿製出與固氮酶功能相似、能夠固氮的分子。相信在不遠的將來,人類一定能學會並利用固氮菌“巧施氮肥”的本領。烴氧化菌

石油是工業的“血液”。但石油深深地埋藏在地下,怎樣才能找到它呢?微生物王國中的烴氧化菌居然可以成為石油勘探隊員的向導。

我們知道,石油是由各種碳氫有機化合物組成的,這種碳氫化合物叫“烴”。石油雖然被深埋在地下,但總有一些烴會透過岩層縫隙跑到地層淺處。而烴氧化菌有個怪癖,生性喜歡吃烴,它們專門聚集在含烴的土壤中,過著以烴為“食”的生活。雖然偷偷溜到地表層來的烴很少,但對烴氧化菌來說足以維持生命並繁殖後代了。因此,勘探隊員如果在某地區的土壤裏發現大量的烴氧化菌,那麼說明那裏很可能有石油。於是,配合其他找礦手段,就可以確定石油礦藏的分布範圍了。因此烴氧化菌無形中就成了采油向導。