泡菜坛中的乳酸菌

乳酸菌是一种可以改善食品风味的微生物，酸泡菜、酸黄瓜、酸奶等食品的制作就是由它们来加工的。
　　制作泡菜时，先要把蔬菜洗干净，放入缸内或坛内，再浇上盐卤并盖上盖，尽量不要让空气进去，因为乳酸杆菌是一种厌氧菌，在有氧的环境中很难生活。乳酸杆菌能将蔬菜中的一部分碳水化合物分解成乳酸。乳酸有一种很好吃的酸味，酸泡菜中的酸味主要是由乳酸引起的。乳酸杆菌在发酵过程中也能产生一些挥发性醇类和酯类物质，它们又使酸泡菜有一种别致的香味。
　　利用微生物来改良动植物制作的食品，不仅使食品容易消化，维生素含量增加，外观和味道都比原来的食品好，而且还有一定的防腐作用，使食品更加便于存放。
　　发酵之母——酵母菌
　　松软可口的馒头、香喷喷的面包、醇香提神的酒，制作过程中都少不了酵母菌的帮助。假如你消化不良，食欲不振，医生会给你开些酵母片，帮助你的胃进行消化。
　　酵母菌的本领非凡，它们可以把果汁或麦芽汁中的糖类在缺氧条件下，分解成酒精和二氧化碳，使粮食或糖变成酒。它们能使面粉中游离的糖发酵、产生二氧化碳气体，在蒸烤过程中，二氧化碳受热膨胀，于是馒头或面包就变得松软可口，所以人们称酵母菌为“发酵之母”。
　　酵母菌浑身是“宝”，它们的菌体中含有一半以上的蛋白质，而且酵母菌还含有多种维生素、矿物质和核酸等。家禽、家畜吃了用酵母菌发酵的饲料，不但肉长得快，而且抗病力和成活率都会提高。
　　制醋巧手——醋酸杆菌
　　醋是人们生活中不可缺少的调味品。烧鱼时放一点醋，可以除去腥味；有些凉拌菜加醋后不但能杀菌，味道会更加鲜，增进食欲、帮助消化。利用微生物造醋我国从古代就有记载，《齐民要术》中就记载了30多种不同的做醋方法。镇江香醋、山西陈醋，都是驰名中外的佳品。
　　醋是由醋酸杆菌发酵产生的。生产醋的酿造过程和酒基本相似，这种细菌能将酒进一步氧化成醋酸。造酒时如果条件掌握不好，醋酸杆菌就会将美
　　酒变成醋酸。所以，酿酒师傅总是把酒桶盖的严严实实，不让醋酸杆菌混入酒桶。
　　醋酸的酸味很强烈，家庭用的食醋中只含有3～6％的醋酸。在发酵过程中，细菌还能产生一些诸如乙酸乙醋一类的产物，使醋有好闻的香气。利用醋酸杆菌对水果进行发酵还能制造出易贮藏，又好吃的甜食果脯。
　　水底气源——甲烷菌
　　在泥泞的沼泽或水草茂密的池塘里，生活着无数爱“吹”气泡的微生物，名叫甲烷菌。
　　甲烷菌是一种厌氧的微生物，在极度缺氧的沼泽和水塘底部，甲烷菌可轻松愉快地生活。它们的食性很杂，杂草、树叶、桔杆，动物粪尿乃至垃圾都被它们认为是美味佳肴，在吃食的同时，甲烷菌会放出一种名叫沼气的气体。
　　沼气是一种混合气体，这种气体的主要成分是甲烷，甲烷是一种可以燃烧的气体，它的蓝色火焰可以达1400℃的高温。另外还有氢气、一氧化碳、二氧化碳等。沼气是廉价的能源，用于点灯做饭，既清洁又方便；是一种理想的气体燃料。
　　现在世界上多数国家都面临能源紧缺的问题，而甲烷菌的特殊功用为人们带来了新的希望。国外有许多工厂使用沼气做燃料开动机器，我国也有不少地方兴建了沼气池，制取了沼气用来代替电和煤炭，发挥了很大的作用。
　　沼气池中甲烷菌食过的残渣，含有氮、磷、钾等庄稼地里的上等肥料，肥效比一般农家肥还高。所以利用甲烷菌制取沼气，开辟新的能源、肥源，使用前景将十分广阔。
　　去污能手——蛋白酶
　　衣服上的汗迹、油滴、血迹主要是蛋白质、脂肪粘在纤维上，很难洗去，如果用加酶洗衣粉来洗，这些污渍就会很快除去。这种洗衣粉的奥妙就在于它含有一种叫做蛋白酶的物质。
　　蛋白酶是至今发现的二千多种酶的一种，它是具有非凡功能的生物催化剂，蛋白酶的专长是能够水解蛋白质，且速度和效率极高。现在人们多利用微生物来生产蛋白酶，如放线菌、细菌和霉菌在生长繁殖和新陈代谢中都能产生蛋白酶。蛋白酶不仅在家庭洗衣中是去污能手，在制革生产中的作用也是非凡的，因为它能破坏毛囊使毛脱掉，比用灰碱法脱毛的皮革强度高，纹粒细，绒毛紧密均匀，而且工序周期短，成本低，用后的废水还可以肥田。同时还改变了灰碱法制革污染环境的弊端。
　　此外，蛋白酶还可作为药品来治疗消化系统的疾病，能有效地治疗胃疼、食欲不振、腹泻。目前，人们对蛋白酶的使用更为广泛，在许多行业中，蛋白酶都表现出卓绝的才干。
　　大肠杆菌的神功
　　大肠杆菌是单细胞微生物，寄生在人和动物的肠道中。由于它分布广泛，繁殖迅速，每25分钟就繁殖一代，因而大肠杆菌就成了在基因工程中常用的一种微生物，并在基因工程中显示了神奇的功能，被人们誉为制造生物新品种的“细菌工厂”。
　　1960年，瑞士科学家观察到大肠杆菌内有一种限制性的核酸内切酶，后来被美国科学家进一步证实并应用于遗传学的研究。结果表明，大肠杆菌的限制性核酸内切酶可以成为切割DNA分子的一把锐利的“剪刀”。
　　1973年，美国科学家把大肠杆菌的两个不同的DNA分子重新组合在一起，然后把这个组合的DNA引进大肠杆菌中，结果重组的DNA表现出了双亲的遗传特性。次年，科恩等人又成功地将金黄色葡萄球菌的DNA和大肠杆菌的DNA重组在一起。接着，他们又将高等动物青蛙的DNA与大肠杆菌的DNA重组在一起。这些试验的成功，表明各种生物在亿万年间所形成的种类之间的天然屏障，开始在微小的大肠杆菌面前崩溃了。人类向合成生命的自由王国迈进了一大步。
　　大肠杆菌在人工合成基因方面也担当着重要角色。1977年11月，美国一些著名科学家合作，首次用人工合成基因移植到大肠杆菌内，使大肠杆菌分泌出了极为珍贵的人脑激素——生长素的抑制素（简称SS）。这是基因工程取得的第一项引起世界轰动的重大成果。此后不久，美国另一研究组织宣布，他们把人工合成的人体胰岛素基因转移到大肠杆菌内，也获得成功，并且生产出少量的胰岛素。这是大肠杆菌为基因工程创造的又一奇迹。现在科学家已经使用基因工程技术，通过大肠杆菌来制造人的生长激素（HGH）、干扰素、尿激酶和镇痛化学物质β—内腓酞等。
　　最近，遗传学家又把大肠杆菌分解的半乳糖基因切割下来，装在一种噬菌体上，放进病人的纤维细胞中，借大肠杆菌的基因来治疗半乳糖血症（一种先天性的代谢缺陷症）获得成功，从而使临床上采用基因疗法来根治遗传病的设想正在成为现实。预计应用基因工程技术来产生阻止癌细胞繁殖的基因，以便彻底根治癌症的设想，在不久的将来一定能够实现。
　　细菌仿制人脑激素
　　既然遗传密码的载体是由物质构成的，那末能不能像塑料和化学合成纤维那样，对遗传密码也进行人工合成呢？比诗人更富于幻想的遗传工程师，开始了这场伟大的进军！1977年底，美国一些遗传工程师们，采用化学方法合成了一个人脑激素的基因，并且把它引入大肠杆菌，创造出一种会产生人脑激素的细菌，这就为工业化生产人脑激素开辟了道路。
　　人脑激素（生长激素释放的抑制因子）原来是由大脑分泌出的一种激素，它对人体生长激素、胰岛素、高血糖素和促胃激素等多种重要激素的分泌，都起着调节作用。在医学上，它对肢端肥大症、急性胰腺炎、糖尿病和胃肠溃疡等都有良好的疗效。
　　美国科学家吉耶曼和沙利，曾经为这项研究工作辛勤劳动了二十几年。到1973年才从实验中得知：人脑激素是一种多肽分子，由14个氨基酸构成。
　　遗传工程师们先查了密码字典，把人脑激素中14个氨基酸的顺序，翻译成DNA的核苷酸顺序。因为每个氨基酸由三个核苷酸来编码，所以它们一共是3×14=42个核苷酸。按照这个顺序，把42个核苷酸用化学方法连接起来，合成一个DNA分子。再通过一种运载体，把人工合成的DNA引入大肠杆菌。
　　结果大肠杆菌不但“愉快”地接受了这一批人造密码，并且在人造密码的指令下，顺利地合成了人脑激素蛋白。
　　人脑激素本来只有高等动物和人的大脑才会产生，而且含量极少。吉耶曼为了提取5毫克（相当于一粒绿豆那么小）的脑激素，竟用了五十只绵羊的脑子！它的成本比阿波罗飞船从月球上带回一公斤岩石标本还高二至五倍！
　　现在用细菌来生产，只要10升细菌培养液就能取得5毫克人脑激素，而且产品纯度高。把人造密码引入细菌，由细菌仿制人脑激素的成功，还为下一步得到更
　　多廉价而纯净的药物开拓了道路。通过合成基因生产人的绒毛膜催乳激素和生长激素等试验都正在进对，成功只是个时间问题。
　　诱变青霉促增产
　　青霉素是治疗某些细菌性炎症的一种特效药。一个人发炎、高烧，医生往往给他注射青霉素。现在，青霉素的价格很便宜，可是解放前这种药很贵，一瓶青霉素竟要一两黄金！穷人根本买不起，而且我国不会制造。
　　青霉素是青霉分泌出的一种抗菌素。它是英国人弗莱明发现的。弗莱明当时发现青霉素周围的培养基是透明的——细菌长不起来。他经过研究，证实青霉素菌会产生一种杀菌物质——青霉素。于是，他提炼出青霉素来治病。
　　人们立刻办工厂来生产青霉素，可是产量极低，每毫升培养液只含有几十个单位，成本太高，而且供不应求。为了提高青霉素的单位产量，科学家们开始设法培育高产菌种。
　　细胞遗传学家通过实验证明，用X光、紫外光或用某些化学药品进行处理，可以大大增加基因或染色体发生变异的机会。这种方法叫“人工诱变”。科学家们便用x光、紫外光和一些化学药品去处理青霉素，然后从其中挑选产量较高的后代。经过反复试验，效果好极了。没有多久，青霉素的产量很快就提高到每毫升几千单位；后来又提高到每毫升三四万单位。
　　在设备和原料没有多大变化情况下，现在一个工厂生产的青霉素相当于过去一千个工厂的产量！这是人类育种史上独一无二的奇迹。采用类似的方法，其它抗菌素，如土霉素、链霉素等，产量也提高了几十倍、上百倍，从而大大地降低了成本。如果说，杂交玉米是二十世纪生物科学对农业的重大贡献，那么，诱变育种则是生物科学对工业的重大贡献。
　　制造肥料的固氮菌
　　把豆类植物连根拔起，除了看到像胡须一佯的根毛之外，还能看到根毛上长有许多的小圆疙瘩，这是由于一种微生物侵入植物根部后形成的“肿瘤”，叫根瘤。
　　利用显微镜来观察根瘤，会发现根瘤中住着一种叫根瘤菌对细菌，它们在侵入植物根部后能分泌一些物质刺激根毛的薄壁细胞，很快增殖就形成了“肿瘤”。根瘤菌是依赖于植物提供营养来生活的，同时，它们也把空气中游离的氮固定下来供给植物利用。一个小小的根瘤就像一个微型化肥厂一样，源源不断地把氮转变成氨，供给植物吸收，使它们枝繁叶茂，欣欣向荣。
　　根瘤菌生产的氮肥不仅可满足豆科植物的需要，还能分出一些来帮助“远亲近邻”，我国人民很就知道道豆粮间作可提高产量，并且有种豆肥田的习惯。
　　用微生物生产食油
　　随着世界人口剧增，油脂产量供不应求。为了解决油脂的供求矛盾，科学家从微生物身上打主意，现在已初见端倪。一位学者在加拿大多伦多大学举办的生物能量转化会上宣布，他从天然气井周围的土壤中，分离出一种能利用阳光和二氧化碳合成油脂的节杆茵。
　　经人工培养出来的大量菌体的细胞中，充满了油脂，高达85％以上。细胞中的油脂可以用溶剂萃取。如果培养1吨菌体，就可收获850公斤的食油。经过化验，这种食油是单甘油酯和三甘油酯的不饱和脂肪酸，质量远胜猪油，味道可与花生油相媲美，证实是一种优质可供食用的油脂。利用阳光、二氧化碳和糖类，就可以大量培养这种节杆菌，不需占用土地，不需大量劳动力。工厂化生产只用几天时间，就可以收获一批油脂，产量大，价廉物美，前景诱人。
　　用微生物生产高质量油脂，是生物工程的一大成就。赫尔大学的一位生物学家也宣称，他找到了一种产油脂极高的“假丝酵母”。找到了能生产油脂的微生物后，就可以通过基因工程，把能生产油脂的基因“嫁接”到其它微生物身上。这样，能生产油脂的微生物品种就会愈来愈多。到那时，微生物油脂工厂林立，人类就不愁油脂短缺了。
　　美酒飘香——细菌的功劳
　　每逢喜庆节日，我们的饭桌上总要摆上些酒。在我国，造酒有着悠久的历史。但是我国的酒到底起源于何时，难以确切考察。有人认为在公元前2550年我国就可以造酒了。也有人说我国的酿酒起源于公元前2140年。不论哪一种说法正确，总之，在四千多年前，我们的祖先便会酿酒了。
　　“清明时节雨纷纷，路上行人欲断魂，
　　借问酒家何处有，牧童遥指杏花村。”
　　这首许多小朋友都会背诵的诗，就是指我国颇有名气的山西杏花村生产的汾酒。除汾酒外，像贵州的茅台酒，四川五粮液，陕西的西凤酒等都是在国际上享有盛誉的好酒。关于酒有着许多美好的传说，如有人说当年有一位神仙，路经杏花村，因喝酒过多而大醉，从口中吐出了酒流进杏花村的水井中，从而井里的水就变成了酒。这些美丽的传说更加增添了人们对美酒的感情。
　　当年，我国贵州的茅台酒参加巴拿马国际评酒大赛，因包装粗糙，而引不起评委的注意，一位中国代表急中生智，将酒坛摔碎在评酒大厅，阵阵醇香引来了评委的赞叹，使茅台酒荣获国际金牌而成为世界名酒。那么酒到底是怎么来的呢？
　　其实，真正的酿酒大师是名不见经传的微生物。酿酒所用的微生物基本上是真菌。由于酿酒的原料不同，菌种，工艺和发酵条件的不同，所酿造的酒也就各有特色，品种千差万别，但归纳起来可把酒分为四类：即黄酒、白酒、啤酒和果酒。
　　细菌织布
　　在制作红茶菌的过程中，表面上会形成一块乳白色的菌膜。这块菌膜是红茶菌中的主角——胶醋酸杆菌。它能把培养液中的葡萄糖，巧妙地编织成纤长、强韧的纤维素而形成菌膜。如果把一块刚形成的菌膜干燥，它的样子酷似一张洁白的滤纸，质地柔软，比一般的纸要好得多。
　　这种细菌纤维素的纤维长，质地坚实，比棉麻纤维有过之而无不及。而且微生物繁殖速度快，数量多，大量培养它们就可以大量生产细菌纤维。美的北卡罗来纳大学的布朗教授发现，如果把一种纺织、造纸工业广泛使用的萤光增白剂滴入杆菌培养基里，杆菌就会受到刺激，从而使更多束的微细纤维合并在一起，变得粗些，并且生产速度也会比正常速度快三倍。这种纤维比天然棉花的纤维长，因此织出的布会更结实些。
　　现在，布朗已经借助细菌“收获”了第一批“棉花”。但是，由于杆菌要用葡萄糖培养，所以目前这种“棉花”价格还比较昂贵，尚不能与天然棉花竞争。
　　为了解决这个问题，布朗着手应用基因工程，人工拼接到蓝绿藻的基因上。由于蓝绿藻能直接利用阳光制造自己需要的养料和葡萄糖，因此，它生产的“棉花”，造价肯定会低廉些。布朗预料，不久的将来，廉价、漂亮的特种“棉花”将源源不断地从工厂里生产出来，用它制成的衣服既艳丽柔软，又结实耐穿。
　　净化环境的主力军
　　到目前为止，你已经对微生物不陌生了了。尽管微生物有使人生病，使动、植物受到损害，使衣物发霉等很多坏处，但同时，它也给予了我们人类许多帮助。
　　现在，环境问题已成为世界上各个国家面临的一个主要的问题，环境污染直接危害着人类的生存。人们要保护环境，就要消除那些造成环境污染的因素。在这一方面，微生物又为我们立下了“汗马功劳”。人们在利用着微生物改造自然，保护环境。
　　不知你注意过没有，每天从树上都要掉下来许多树叶；动物，包括人类每天要排出许多粪便；从地球上有了生物到现在，每天都有大量动物、植物和人类死亡；人们每年要扔掉许多废纸、烂菜叶等东西。假如这些东西一直存在着的话，我们的地球就会被废物厚厚地包围起来，根本就不会有人类的立足之地。
　　大家也知道，绿色植物利用空气中的CO2合成有机物，供给人和动物食用。空气中的CO2的含量是有限的。一味使用而不补充，空气中的CO2早就被用完了；如果没有CO2，绿色植物就不能生长，人和动物就得饿死。为什么这些可怕的现象都没有发生呢？那是因为有了微生物，这个我们一时一刻都离不了的好朋友。
　　地球上的树叶、动、植物的尸体，我们扔掉的许多垃圾，都经过微生物的作用，被它们分解。它们将这些东西中的水送入空中或地下，将这些物质里的碳元素以CO2的形式还原给空气，使空气中的CO2保持恒定。也是它们将这些物品中的其它元素，如氮、硫、磷等都送回土壤中，成为植物的肥料，或送入大气中，以弥补大气中损失掉的这些元素。所以可以这样说没有微生物就没有我们自己。
　　农业上经常使用化学农药，而土壤中的农药会逐渐积累，天长日久就会随地下水流入江河，污染水源，影响水里的动物和人类的健康。而微生物就能够使土壤中残留的农药分解变成无毒的物质。
　　我们每天都离不开水，现在缺水已经成为制约城市发展的主要因素。尽管如此，仍然有许多水源被污染。污染水的来源主要是工业污水和我们的日常生活污水。这些污水流入江、河、湖、海，使水源不能使用。同时还破坏了水生生物，破坏了水产资源。为了保护环境，保护资源，保护人畜，污水在排入江、河、湖、海之前需要进行净化处理。而微生物在这一方面又起到了人类无法替代的作用。有些微生物具有独特的本领，它们专门吃有毒的物质，最后把这些有毒的物质变成无毒的物质，使污水变成干净的水。同时人类还可以回收一些重要的物资，像一些贵重的金属如金、银、钴、镍、铀等。
　　微生物把这些东西吃到自己的身体里，人们再通过一些办法从它们的身体里把这些金属取出来重新利用。另外细菌体还可以作为饲料或肥料来加以利用。
　　由此可以看出，微生物虽小，但是本领并不小，它可以变废为宝。随着科学技术的不断发展，微生物还会在许多方面为人类作出很大的贡献。