簡論生活中的微生物

王瓊?cè)A

中圖分類號：G632 文獻標識碼：C 文章編號：1672-1578（2016）04-0160-02

微生物歷來很少被人們了解、認識和關(guān)注，原因就在于其微而不易被發(fā)現(xiàn)和認識。其實，大千世界生生不息，其能量的轉(zhuǎn)化與傳遞都是由微生物來完成的，微生物充滿了世界的每一個角落，可以毫不夸張地說，沒有微生物就沒有生機盎然的世界。我們的生產(chǎn)與生活無時無刻不與微生物息息相關(guān)，沒有微生物就沒有生命與生活。了解、認識和探究微生物，培養(yǎng)和提高中學生對微生物認識、探究的興趣、激情和勇于實踐的精神品質(zhì)，有利于擴展學生的知識面、提高教學質(zhì)量，推進素質(zhì)教育。

微生物是包括細菌、病毒、真菌以及一些小型的原生動物等在內(nèi)的一大類生物群體，它個體微小，卻與人類生活密切相關(guān)。

微生物因其“微”而不能憑肉眼所見，又因其包括細菌、病毒、真菌等，常常給人們以“談虎色變”之感，所以人們對微生物總是持以貶義。這是違背客觀事實的，我們要一分為二地認識微生物，不能只看到它帶給人們生產(chǎn)、生活不利的一面，還要看到到它對人類生產(chǎn)、生活所具有的積極作用，從而做到趨利避害，正確利用微生物。

微生物在自然界中可謂“無處不在，無處不有”，涵蓋了有益有害的眾多種類，廣泛涉及日常生活與健康、醫(yī)藥、工農(nóng)業(yè)、環(huán)保等諸多領(lǐng)域。

1 人們的日常生活離不開微生物

用白面做饅頭就離不開酵母菌。酵母菌是一種真菌，用酵母發(fā)面是比較常用的發(fā)面方法，把酵母菌放入水中攪勻，然后放進面粉，將面和好，再蓋上一個小盆或者濕紗布，將面團放在比較溫暖的地方。過會兒時間，面團開始逐漸膨脹，然后取出面團做成塊再放入鍋中的蒸籠里慢慢蒸熟，這樣白面便成了白而碩大的饅頭。其中，發(fā)面效果與溫度有很大關(guān)系，冬季溫度低時可以稍微增加酵母用量。發(fā)酵完成的面團內(nèi)部應(yīng)形成均勻的蜂窩組織，如果蜂窩過于疏松，可以向發(fā)面團中適當加入生面。蒸熟的饅頭比較疏軟而且里面有許多小孔，這是由于面粉里面加入了酵母菌，在發(fā)酵的過程中，酵母菌把葡萄糖轉(zhuǎn)化為酒精，并產(chǎn)生CO2氣體。因為CO2氣體在面團內(nèi)向四方擴散俟機尋找出路，從而形成了許多小孔，面團也因此發(fā)生膨脹變得松軟，其中的酒精則在蒸制的過程中揮發(fā)掉了，所以我們吃饅頭時聞不到酒精味。

除了酵母菌可以用于發(fā)酵食品外，還有用來制甜酒的酒曲——曲霉，它也是一種真菌，它能將淀粉分解為葡萄糖，所以飲用甜酒時會感到味道很香甜。

在制作酸奶的過程中，就離不開乳酸菌。乳酸菌是一種細菌，乳酸菌能將有機物轉(zhuǎn)化為乳酸，乳酸具有調(diào)味和防腐的作用，因此酸奶喝起來口感較好。此外，各家各戶在家里制作泡菜、腌菜也根據(jù)這一道理。

貴陽人愛吃的酸湯、酸菜、豆豉、臭豆腐等，這些食品的發(fā)酵，都離不開細菌和真菌。

“酒逢知己千杯少”、“勸君更盡一杯酒”、“李白斗酒詩百篇”都無不體現(xiàn)借酒抒懷之情，甚至是對美酒的無限頌揚，但人們很少去思考微生物在釀酒過程中的作用。

釀酒是利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)出含有一定濃度酒精飲料的過程。多以含淀粉物質(zhì)為原料，如高粱、玉米、大麥、小麥、大米、碗豆等，其釀造過程大致分為兩步：首先是用米曲霉、黑曲霉、黃曲霉等將淀粉分解成糖類，稱為糖化過程；其次再用酵母菌將葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精。白酒中的香味濃，主要是在發(fā)酵過程中還產(chǎn)生較多的酯類、高級酯類、揮發(fā)性游離酸、乙醛和糠醛等。白酒的酒精含量一般在60度以上。蒸煮糧食，是釀酒的第一道程序，糧食拌入酒曲，經(jīng)過蒸煮后，更有利于發(fā)酵；傳統(tǒng)工藝中，半熟的糧食出鍋后，要鋪撒在地面上，這是釀酒的第二道程序，也就是攪拌、配料、堆積和前期發(fā)酵的過程。晾曬糧食的地面有一個專門的名字，叫晾堂。晾堂旁邊的土坑是酒窖，就像一個個陷在地里的巨大酒缸。酒窖里進行的是釀酒的第三道程序，對原料進行后期發(fā)酵。經(jīng)過窖池發(fā)酵老熟的酒母，酒精濃度還很低，需要經(jīng)進一步的蒸餾和冷凝，才能得到較高酒精濃度的白酒，傳統(tǒng)工藝采用俗稱天鍋的蒸餾器來完成……中國的蒸餾酒分為濃香型、清香型和醬香型等等，水井坊釀造的酒屬于濃香型白酒，是中國蒸餾酒中分布最廣泛的一種，它在釀造技術(shù)上最大的特點是用泥窖釀酒，成為中國釀酒工藝中一個特殊的門類。它的發(fā)源地就是成都平原和四川盆地，只有這里才能產(chǎn)生非常好的濃香型的酒。

人工老窖是微生物在白酒生產(chǎn)中的一項重要應(yīng)用。濃香型白酒生產(chǎn)中，老窖產(chǎn)好酒，而且窖越老越好，而且同一個窖池中接近窖底或窖壁的酒醅產(chǎn)出的酒比較好，窖池中底層的白酒比中層的好、中層產(chǎn)的酒要比上層好。由此可見濃香型白酒的酒質(zhì)與窖泥有密切的關(guān)系，人工老窖就是用人工培養(yǎng)微生物的窖泥來筑成的發(fā)酵窖。為了使新窖能在較短的時間內(nèi)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)濃香型曲酒，從而大大縮短窖池自然老熟的過程。要培養(yǎng)好人工老窖，關(guān)鍵是要使窖泥中有足夠數(shù)量的己酸菌等有益的微生物。

山林中的野生菌類及人工種植的各種菇類都逐漸成為滋養(yǎng)人們的新品食材。如像味道極其鮮美的蘑菇，營養(yǎng)十分豐富的銀耳、木耳，還有延年益壽的靈芝，利水消腫、健脾安神的茯苓，保肺益腎、止血化痰的冬蟲夏草，等名菜佳肴、珍奇藥物，都是真菌大家族中的一員。

2 人們的生產(chǎn)活動離不開微生物

生態(tài)系統(tǒng)的生物成分中，包括生產(chǎn)者、消費者和分解者。分解者是指那些營異養(yǎng)生活的菌類以及一些小型土壤動物，它們在群落中各占居著不同的生態(tài)位，在功能上彼此合作，完成對動植物殘體的分解。分解者通過分解動植物殘體中的有機物，得到了自身生命活動所需的物質(zhì)和能量，并使有機物轉(zhuǎn)變成無機物而最終歸還于無機環(huán)境，生態(tài)系統(tǒng)中的這種分解者主要就是細菌和真菌。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的積肥、堆肥，就是將農(nóng)作物桔桿在土壤中作一定程度的加水、加熱與密封后，再通過發(fā)酵即微生物的分解作用將其分解形成有機物質(zhì)，形成十分肥沃的腐殖質(zhì)。

我國東北的黑土地就在是寒冷氣候條件下，地表植被死亡后經(jīng)過長時間腐蝕即微生物的分解而形成腐殖質(zhì)后演化而成的，以其有機質(zhì)含量高、土壤肥沃、土質(zhì)疏松、最適宜耕作而聞名于世，素有“谷物倉庫”之稱。

隨著人類對細菌和真菌的研究和認識的不斷深入，越來越多的有益菌已被發(fā)掘和利用于工、農(nóng)、醫(yī)、藥和環(huán)保等生產(chǎn)實踐中，給人類帶來巨大的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益。

利用枯草桿菌產(chǎn)生的淀粉酶和蛋白酶可用于啤酒釀造和皮革脫毛等方面。醋酸桿菌能使糖類和酒精氧化成醋酸等產(chǎn)物，工業(yè)上可用它來釀醋，制作醋酸和葡萄糖酸等。利用棒狀桿菌制作味精，利用多種霉菌制作醬油等等。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，我國很早就利用豆類植物來肥田，這是因為，根瘤菌生活在大豆、花生等植物的根瘤里，可以將空氣中的氮轉(zhuǎn)化為含氮的養(yǎng)料，供這些植物利用。因此豆科植物的根瘤被比喻成巧妙的生物固氮工廠。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提倡“以菌治蟲”，就是利用某些細菌和真菌防治農(nóng)業(yè)害蟲，可以控制蟲害數(shù)量，同時也能減少農(nóng)藥的使用，減少環(huán)境污染，還可以利用細菌和真菌來制造“微生物”農(nóng)藥，如防治稻瘟病的“春雷霉素”，防治小麥白粉病的“慶豐霉素”等，另外，還可以利用細菌和真菌來制造除草劑，它們都具有環(huán)保的優(yōu)點。

醫(yī)藥發(fā)展上，許多抗生素藥物的研制和利用，對人類預(yù)防和治療疾病，保障人類健康貢獻十分突出。比如青霉素，早在二十世紀四十年代，醫(yī)生們第一次用青霉素救活了一位患有敗血癥的危重病人，一夜之間青霉素便成了家喻戶曉的靈丹妙藥。二次世界大戰(zhàn)中，由于青霉素大量生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用，成千上萬的傷病員得救了。而在青霉素發(fā)現(xiàn)以前，許多傷病員消毒只能用火烙燒傷口，他們因此忍受劇痛、甚至喪命。現(xiàn)代醫(yī)學上各種疫苗的研制與培育都是微生物技術(shù)的深度開發(fā)與應(yīng)用，都利用基因技術(shù)和細菌繁殖速度快的原理，大大提高了生產(chǎn)速度，降低了成本，挽救更多的患者，造福人類。

3 微生物給人們帶來積極有益的同時，也存在消極有害的一面

微生物造成食品、布匹、皮革等發(fā)霉腐爛。面包、水果放置一段時間后，其表面出現(xiàn)霉斑，是因為空氣中的真菌——霉菌利用面包、果皮上的營養(yǎng)物質(zhì)作能源進行大量生長繁殖的表現(xiàn)。好端端的水果和面包放一段時間過后，會慢慢生霉腐爛，這是由于空氣中的細菌——腐生菌（枯草桿菌）以水果為營養(yǎng)源，靠分解水果中的有機物獲得營養(yǎng)物質(zhì)和能量，導(dǎo)致水果腐爛。

微生物對人類最重要的影響之一是致病：腳氣讓人們苦不堪言，其實腳氣就是真菌對腳部皮膚的感染與浸蝕。腸胃炎是因病毒、細菌、寄生蟲等致病微生物造成胃黏膜和腸黏膜共同感染而發(fā)生炎癥，導(dǎo)致其吸收和分解等功能紊亂，形成嘔吐或腹瀉，并隨著人體內(nèi)大量液體的排出，還會失去電解質(zhì)，特別是鉀、鈉等諸多元素，使兒童、老年人和體弱者造成脫水，嚴重者還會休克和死亡。

微生物還導(dǎo)致人類傳染病的流行，人類疾病中有50%是由病毒引起。

微生物存在于我們生活的每一個角落，它有益于人們生產(chǎn)、生活的同時，也在一定程度上危害著人類的生存與發(fā)展，因此，我們要堅持一分為二的觀點，既要正確認識和有效利用微生物，又要積極防范微生物的消極影響與危害，做到趨利避害，使其更好地服務(wù)人類。