引起人類疾病的致病菌都是寄生菌。例如,引起流行性感冒的流感病毒,引起肺病的結核杆菌,引起小兒麻痹症的脊髓灰質炎病毒等等。
另外,造成動物疾病的寄生菌也是極為常見的,俗話說“傳雞”是病毒寄生造成的,這種病毒使雞患急性敗血症。病毒通過雞的呼吸道或消化道進入雞體,最初使雞精神不振,不好吃食不好走動,繼而雞冠和肉唇變成黑紫紅色,呼吸困難並發出“咕,咕”的叫聲,最後嘴流粘液不能站立而死亡。這種病來得快死亡率高。病雞身上有大量病毒,它們時刻都能傳染到健康的雞身上,造成傳染病。
有一些真菌和放線菌也能在動物體上寄生,我們剛剛提到的冬蟲夏草就是蟲草菌寄生於昆蟲蟲體的結果。
植物體內的寄生菌大部分是真菌。我們愛吃的西瓜常常受到一種引起西瓜枯萎的寄生菌的侵擾,它能在土壤中活七、八年不死。如果在一塊地裏連年栽種西瓜,它們就越來越猖撅,使西瓜枯死。所以西瓜最怕它們,隻有經常搬家來躲避它們。
微生物之間也存在寄生關係。有病毒、類病毒這些微乎其微的非細胞生命入侵其他微生物,也有細菌入侵細菌的同族相侵。看來,微生物世界中也有“本是同根生,相煎何太急”的悲歎呀!
微生物的這些不速之客給人類帶來了許多危害。同時,聰明的人類也將微生物的寄生關係應用到生產之中。就像我們現在關注的“生物導彈”,不僅可以殺蟲、殺草,而且可以避免由於化學試劑的使用而造成的環境汙染。食物和炸藥中的微生物
“牛,吃進去的是草,擠出來的是奶”——這是人們對於人民公仆的讚譽,他們不求索取,隻談奉獻的精神永遠值得每個人去學習。
但是,牛為什麼吃進去的是草,而擠出來的是奶呢?
草的主要成分是纖維素和半纖維素,要想把它當作食物利用,就必須具備分解纖維素的纖維素酶。我們經常吃的蔬菜中就有不少纖維素,由於人不能分泌纖維素酶,蔬菜中的纖維素盡管吃到肚子裏,卻不能被當作營養吸收利用,最終隻能隨糞便排出體外。
牛和人一樣,也不能分泌纖維素酶,它怎麼能把草吃進肚子裏當作營養物質利用而變成牛奶呢?研究研究牛的胃,這個秘密就展現在你的麵前了。
牛有一個特殊的胃,這個胃由瘤胃、網胃、瓣胃和皺胃四個小胃構成。瘤胃是一個溫暖舒適的家,食物豐富又不像人的胃那樣分泌胃酸。於是,微生物就成群結隊地來此安家落戶了。它們搭起了“房子”,蓋起了“工廠”,開始報答給它們提供食宿的恩人了。草料一被牛吃進瘤胃,它們就立即馬不停蹄地加工生產,把草中的纖維素加工成脂肪酸、醋酸、丙酸等有機酸,脂肪酸在瘤胃中就被牛作為營養吸收利用了。同時,大量繁殖的微生物並隨著初步消化的草料進入後兩個胃中。在那裏,由胃分泌的蛋白酶將草料連同微生物的菌體一起消化形成氨基酸、維生素和其他營養物質,然後被牛吸收用來製造牛奶。
每逢盛夏,氣候炎熱,一般的菜肴都很難下咽,這個時候,武漢市的市民就搬出酸菜壇子,挑出一塊酸蘿卜或者一片酸白菜,嘎叭嘎叭脆脆地嚼著,和著傍晚鍍上夕陽光澤的閑散的涼風喝稀飯,那真是愜意極了。
但是,總碰到有那麼幾家人,隻能眼睜睜瞅著別人家愜意,自家壇子裏的蘿卜和白菜,味道卻是怪怪的。原來,他們“手氣不好”,把酸菜做壞了。
真的是有的人“手氣好”有的人“手氣不好”嗎?哦,原來,這也是微生物在作怪呢!
在泡製酸菜的時候,蔬菜上、水中都含有許多微生物。最初這些微生物都是自由自在地生長繁殖,因為壇子裏除了具有微生物生長所需要的營養、水分、溫度外,還有一個適合它們生長的一定酸堿度的環境。我們曾提到微生物生性各異,它們對酸堿度的要求也各有不同。多數細菌和放線菌適宜在偏堿性的環境中生活,而多數酵母和黴菌適宜偏酸性的環境。
酸菜中常見的乳酸杆菌在生長過程中分解蔬菜中的糖,產生大量的乳酸,使環境中的酸度急劇增加。這樣一來隻適應在偏堿性、中性條件下生活的微生物就無法生長。而乳酸杆菌由於能耐受一定的酸度就生長更迅速,使乳酸含量繼續增加,一些能在稍微酸性環境下生活的微生物這時也被迫繳械投降,乳酸杆菌在含酸量達2%時仍然能很好地生活,它們便在殺死或抑製其他微生物之後成了酸菜壇中的霸主。“手氣好”的人實際上就是因為沒有破壞泡菜壇子中的酸堿度,促使乳酸杆菌大量繁殖,保護了蔬菜不被其他微生物吃掉,並且使蔬菜有了爽口的酸味。“手氣不好”的人則恰恰相反,他們在製作酸菜或保存酸菜時,由於方法不當破壞了乳酸杆菌的生存環境,乳酸杆菌連生命都不能保全,哪來功夫做酸泡菜呢!
我們在過節、喜慶的時候,總是要以酒來助興。說到酒,可真有說不完的話。
李時珍在《本草綱目》中記載:“燒酒非古法也,自元時始創其法。”因此一般認為燒酒是元朝才開始的。袁翰青引證了白居易的“荔枝樓對酒”一詩中的“荔枝新熟雞冠色,燒酒初聞琥珀香”,雍陶的“自到成都燒酒熟,不思身更入長安”,李肇的“酒則有劍南之燒春”等唐人詩句,認為燒酒在唐代以前就有了。
不管上麵的考證哪一種對,總之幾千年來,中國的古人們就已會用“酒麥曲”來做各種美酒了,隻不過他們不知道酒麥曲裏含有活的酵母菌等發酵微生物罷了。
酵母,有人稱它是細菌的兄弟,把它歸人黴菌的大家庭。
然而,它有它特殊的生活方式。
它專愛吃糖、果汁、澱粉之類的碳水化合物。它吃過了之後,就把那些碳水化合物都分解為酒和二氧化碳了。它吃了澱粉,就留下黃酒;吃了麥芽,就留下啤酒;吃了葡萄,就留下葡萄酒。它是天生的造酒專家,在不知不覺中,卻為人類所利用了。
它的身子非常輕。一個細胞直徑不及5微米,那胞漿的固體重量極輕。它的繁殖非常快,隻須在酒桶的原料裏撒下一點兒“種子”,它們很快就發芽,一個個子細胞從母細胞懷裏蹦出,不久滿桶都是它的子孫了。
它這一族裏成員很複雜,各有特殊的性格,因而所造成的酒,那酒味就各有些差別了。
酵母菌既有這發酵的本領,於是聰明的人類又利用它來製造麵包和饅頭了。麵包和饅頭本是一團麥糊,生硬不中吃,把酵母菌埋在它們的心窩裏,到了適宜的溫度,就會發出猛烈的碳酸氣,把那麥糊吹膨脹了,變成一塊一塊又鬆又軟包藏著無數小孔的東西,最後騰騰的熱氣把有功的酵母菌全都殺盡了,於是我們吃了這樣一塊麵包或饅頭,就覺得又香又酥軟又甜美了。
酵母菌在食品方麵的功勞我們了解的還是比較多的,可又有多少人知道它在國防軍備中的巨大貢獻呢?
甘油,它的名字就表明了它是一種具有甜味的,像油一樣的液體,最早是由瑞典的科學家在皂化橄欖油時發現的。它是油和脂肪的組成成分,自然界中以甘油脂的形式廣泛分布。在冬天我們和它很親密,用來塗手擦臉,防止皮膚凍裂,而在戰時,它卻大批大批地被軍火廠收買去了,因為它還是製造炸藥的一種主要原料。它和硝酸化合,變成硝酸甘油,隻要溫度一高出180℃以上,它就會爆炸。
德國在歐戰初期就很感到甘油缺乏,雖然在酵母菌所寄生過的果油糖汁中,都有一些甘油的存在,但是產量實在太少。於是德國的軍事家趕忙研究如何改良酵母菌使它多產甘油。研究的結果表明,要使酵母菌發酵生產更多的甘油,必須供給堿性的糖汁,加亞硝酸鈉之類的藥品,還要防止外界的雜菌汙染,僅僅這樣改變一下,甘油產量就飛速增長了。
在微生物發酵工業中,人們十分重視對微生物生命活動機製、代謝途徑的研究,這已是發展生產、指導生產的一個重要理論某礎。浸礦和脫硫
19世紀40年代,人們從礦山流出的酸礦水中發現有微生物存在,並且發現它們能將礦石中的金屬浸出,最後分離出這種微生物,人們才逐步明白了,在用這種方法煉銅時默默無聞的微生物擔任著重要的角色。古老的方法又獲新生,用微生物浸礦來提煉金屬成為現代人十分關心的研究課題。
我國細菌浸銅的研究與實驗近十餘年來取得了重大進展。湖南省應用細菌浸漬由柏坊銅鈾伴生礦回收銅和鈾已告成功,並用於生產。湖北省大悟縣芳販銅礦進行了堆積浸出的生產實驗,亦有成效。
微生物浸礦所用微生物主要是氧化亞鐵硫杆菌。它的主要生理特征是,在酸性溶液中,將亞鐵氧化成高鐵,或把亞硫酸、低價硫化物氧化成硫酸,所生成的酸性硫酸高鐵是金屬硫化物的氧化劑,使礦石中的金屬轉變為硫酸鹽而釋放出來。
浸礦時,先將礦石收集起來堆成幾十萬噸的大堆,可高達100多米,用泵把細菌浸出劑、硫酸鐵和硫酸噴淋到礦石表麵。隨著浸出劑的逐步滲透,礦石堆就發生了化學反應,生成藍色的硫酸銅溶液流到較低的池中。然後再投人鐵屑把銅從溶液裏置換出來。這種方法叫做堆積浸出法。還有一種池浸法,它是把礦石放在池子中部的篩板上,浸出劑從上部噴淋流入下部池中,反複循環。這種方法可以提高浸出速度,提取率較高。也可以把浸出劑直接由礦床的上部注入進行浸溶,這種辦法更加經濟,不需要開采礦石,特別是對於尾礦、貧礦更適合。如果將礦石粉和浸出劑放在同一容器內,使用空氣翻動或機械攪拌,具有提取速度快、產量高的優點。