细菌的功与过
夏天吃剩的饭菜容易变馊,一块肉放的时间长了会变臭,这是细菌在捣乱。
法国生物学家巴斯德做过严密的科学实验。他把盛有肉汤的两个瓶子加热后,其中一个瓶子从顶端开口,瓶口不加盖,空气可在瓶内外流动;将另一个瓶子的瓶颈烧软并拉长弯曲成鹅颈状,且瓶口加盖。将这两个瓶中的肉汤煮沸后,静置一段时间,结果发现:第一个瓶子中的肉汤很快腐败变质,长出了很多细菌,而第二个瓶子中的肉汤经过很久也不变质,也就是没有生出细菌,原因是第二个瓶子的瓶颈很细而且弯曲,空气中的细菌和芽胞不能进入瓶中的缘故。巴斯德的这个著名实验说明,肉汤中的细菌是不能自然发生的,而是空气中的细菌和芽胞落入其中后繁殖产生的。
现在你们知道为什么吃剩的饭菜容易变馊的道理了吧!也许你们会问,我们并没有看见细菌呀?细菌是低等的、微小的单细胞植物,在高倍显微镜或电子显微镜下才能够观察清楚。细菌分布极广,几乎分布在地球的各个角落,在空气中、水中、土壤中、生物体内和一切生物体的表面都有它们的存在。细菌的繁殖是靠最简单的分裂方法进行的,也就是一个细菌分裂成两个等同的细菌。分裂出来的细菌长大以后又能进行分裂,在环境适宜的时候,经过20--30分钟就能分裂一次,并可继续分裂若干次,如果一昼夜不停地继续分裂,所产生的后代要用天文数字来计算。当然实际上不可能有这样惊人的高速度,因为分裂时需要充分的营养和一定的温度,继续分裂时,常常因为养料供应不足或温度的变化以及其它种种原因而停止分裂或死亡。
广阔的自然界里,每天都有大量的动植物死亡,可以设想,假如动植物的遗体永远保留着,那么自然界将会出现什么面貌?事实上,这样的情况是不会发生的,原因是自然界中分布着大量的腐生细菌。它和其它腐生真菌联合起来,促使动植物的遗体和排泄物以及各种遗弃物不断地腐烂、分解,最终使它们消失掉,分解生成的二氧化碳和无机盐,又是植物制造有机物不可少的原料,增加了土壤的肥力。可见细菌对于自然界的物质循环起着重要的作用。
大多数种类的细菌对人类是有益的,例如制醋离不开醋酸杆菌,制泡菜、酸牛奶、青贮饲养离不开乳酸杆菌,制味精离不开棒状杆菌,制甲烷(沼气)离不开甲烷细菌……现在人们已经把某些寄生在昆虫体内并能使昆虫致死的细菌,如青虫菌、杀螟杆菌制成菌粉,用来防治害虫。在医疗卫生方面利用大肠杆菌产生的冬酰胺酶,用于治疗白血病。人们利用杀死的病原菌或处理后丧失毒性的活病原菌,制成各种预防和治疗疾病的疫苗和卡介苗。
少数种类的细菌对人类有害,腐生细菌能使食物腐败变质,若人误食腐败的肉、鱼,就会中毒;痢疾、伤寒、鼠疫、霍乱、白喉、破伤风等病原菌,侵入人体可以发生严重疾病,危害生命。家畜、家禽的传染病如马炭疽菌、猪霍乱菌、鸡霍乱菌等,可导致家禽、家畜死亡;软腐病细菌可以使各种蔬菜腐烂。
总之,细菌既有有益的一面,也有有害的一面,我们一定要充分利用有益的细菌使之更好地为人类服务,又要有效地防止有害细菌的侵入。
细菌的益处
1、根瘤菌和固氮菌:细菌在物质转化、提高土壤肥力和控制植物病害等方面的作用
2、酵母菌:食品中用于面包和啤酒的制作。
3、制药:用大肠杆菌制造出胰岛素、用细菌制造出人的干扰素
4、乳酸菌:帮助消化
5、细菌培养进行科学研究
6、细菌具有非凡的降解各种有机化合物的能力,降解废弃物。
细菌的坏处
1、一些细菌成为病原体,导致了破伤风、伤寒、肺炎、梅毒、霍乱和肺结核
2、生化武器:大量的可传染的致病菌
3、细菌性病毒
4、细菌可以使食物变质腐烂
5、作物的病害有的是由病菌引起的
6、细菌引起食物中毒
细菌也有很多是有益的。如人体大肠内寄生的大肠杆菌,帮助人类分解食物中的营养成分,可以给人体提供多种维生素。牛、羊等动物能够消化植物纤维,是因为他们的消化道内寄生了一种细菌,这种细菌可以分解纤维素;要是没有这种细菌的话牛和羊是没法吃草的。同时人们依靠细菌生产药品、食品、饲料、抗生素、味精、调料等。同时细菌也是大自然的分解者,分解动物的粪便、动植物的尸体等。没有细菌的世界是无法想象的世界,所有的生物将无法生存。
近年来,人类正遭到变异细菌和病菌为代表的有害微生物越来越猛烈的攻击,并造成了严重的后果,0-157大肠杆菌、登革热、出血热、非典型肺炎等流行性疾病的大规模爆发引起了人类的恐慌。有害细菌常常给人们带来很大威胁,如:
大肠杆菌:可引发腹膜炎,胆囊炎,败血症,新生儿脑膜炎,腹痛和便血等;
金黄色葡萄球菌:可引发蜂窝组织炎,皮肤病,支气管炎,中耳炎,脑膜炎等;
霉菌:能够引起恶心、呕吐、腹痛等症状,严重的会导致呼吸道及肠道疾病,如哮喘、痢疾等,患者会因此精神萎痱不振,严重时则出现昏迷、血压下降等。
拒统计,全世界每年因细菌传染造成的死亡人数为2000万人,占总死亡人数的
30%,是非常触目惊心的。
从肌肤外在的环境,到人体内在的微环境,有害细菌、病毒等病原体无时无刻不在伺机而动,给健康制造“麻烦”。鞋子里、手指上、头发里、嘴边……凡是你可以想到的地方都有致病菌肆虐、横行。
1、空气中
空气中的致病菌主要是由病人或带菌者在咳嗽、吐痰、打喷 和呼吸时,随同唾液飞沫一起大量排出而进入空气的。人体常处于微生物的包围之中,机体和微生物时刻都在相互斗争,如果机体处于“劣势”,产生不同的病理状态叫传染,产生明显症状的叫传染病。如脑膜炎,双球菌喜欢在春暖花开的季节里出来活动,它侵入人体后,先进入血液形成菌血症,再跑到脑脊髓的外膜上生产繁殖,造成炎症。这种病死亡高达80%,而且有各种后遗症。
引起肺病的结核杆菌、引起麻疹的麻疹病毒、引起腮腺炎的腮腺炎病毒、引起小儿麻痹症的脊髓灰质病毒、引起流行性感冒的流感病毒等等,都能通过空气传染造成传染病。当然,这些传染病除了通过空气传播外,接触带菌的物品、用具或是用含菌的水、物也能传播。
2、附着人体的致病菌
人的皮肤上经常附着有链球菌、小球菌、大肠杆菌、霉菌等微生物,一旦皮肤损伤,致病菌侵入伤口就会引起化脓感染,打针时使用碘酒消毒皮肤就是防止皮肤上的微生物通过注射针眼进入人体。人的口腔里所含的食物残渣和脱落的上皮细胞是细菌的良好营养物,口腔里的温度相当适宜细菌繁殖,所以,常有各种球菌,如乳酸杆菌、芽孢杆菌等生存。这些微生物再分解利用食物中产生的许多有机酸,会跟损坏牙齿。因此,养成饭后漱口,睡觉前刷牙的良好习惯,可以减少口腔中微生物的数量,保持口腔清洁和保护牙齿。
在鼻腔、咽喉部位常有喉杆菌、肺双球菌、葡萄球菌和流感杆菌;在眼结膜、泌尿生殖道也都有一些微生物生存。其中一些致病菌一旦遇到皮肤破裂、服抗菌药过多、人体过度疲劳时便会使人患病。
3.来自水里的威胁
水是生命之源,是机体进行生理活动的基本要素之一,体内各种生物化学反应的进行、代谢产物的排泄、血液的循环、体温的调节等等都离不开水,但你是否知道水中也有可怕的细菌。
土壤、岩石,各种物体上的微生物常常因受风雨的袭击而沦落水中,无论在淡水、咸水、海水、河水、湖水,或者在雨水、雪水、自来水中都有微生物存在。
有的微生物因不适应水环境的生活会慢慢死去,有的能暂时生活在水中,而一些致病菌可以利用水中的营养物质很长时间,含有病菌的水就变成了疾病的祸根。1892年,由于德国的易北河中含有霍乱弧菌,使饮用这条河水的汉堡城暴发严重了霍乱:两万人患病、八千多人由于上吐下泄严重失水而死亡。可见,对饮用水进行微生物数量和品种的检查,判断水污染程度和饮用是否安全是十分重要的。
4、饮食中的有害病菌
人体所需要的营养是从食物中获取的,但许多病菌也会通过不干净的食物或发霉食物传播。
细菌给食品带来的危险性,有的是因为致病菌随着食物侵入人体生长繁殖造成的,有的是细菌能产生强烈的毒素,如葡萄球菌可分泌一种畅毒素,使人呕吐、腹泻、腹疼。能引起人急性中毒的黄曲霉毒素就广泛的存在于粮食、油料、水果、蔬菜、肉类、乳类、酱等事物中。
因此,不吃发霉,变味的事物,是防止食品中细菌危害人的重要措施。
细菌的功与过
细菌是最小的单细胞生物,借助光学显微镜就能看得到,根据细菌外形的不同,可分为球菌、捍菌和螺旋菌等。细菌有细胞壁、细胞膜和细胞质,内含能制造蛋白质的核糖核蛋白和多种酶蛋白,还有分散在细胞 内的染色质,这种染色质能复制并引起整个细胞分裂,细胞迅速分裂繁殖是细菌的特点。细菌没有叶绿素,营寄生或腐生生活。还有一类介于真菌和细菌之间的微生物,由于它们是由细菌丝组成的单细胞,菌落呈放射状,故称为放线菌,它在分类学上仍属细菌一大类。放线菌大部分腐生,少数寄生。少数细菌和放线菌是病原菌,对动植物和人类有害,但有许多细菌和放线菌对自然界和人类是有益的,甚至是必不可少的,所以说,细菌的功大于过。
细菌的功与过
夏天吃剩的饭菜容易变馊,一块肉放的时间长了会变臭,这是细菌在捣乱。
法国生物学家巴斯德做过严密的科学实验。他把盛有肉汤的两个瓶子加热后,其中一个瓶子从顶端开口,瓶口不加盖,空气可在瓶内外流动;将另一个瓶子的瓶颈烧软并拉长弯曲成鹅颈状,且瓶口加盖。将这两个瓶中的肉汤煮沸后,静置一段时间,结果发现:第一个瓶子中的肉汤很快腐败变质,长出了很多细菌,而第二个瓶子中的肉汤经过很久也不变质,也就是没有生出细菌,原因是第二个瓶子的瓶颈很细而且弯曲,空气中的细菌和芽胞不能进入瓶中的缘故。巴斯德的这个著名实验说明,肉汤中的细菌是不能自然发生的,而是空气中的细菌和芽胞落入其中后繁殖产生的。
现在你们知道为什么吃剩的饭菜容易变馊的道理了吧!也许你们会问,我们并没有看见细菌呀?细菌是低等的、微小的单细胞植物,在高倍显微镜或电子显微镜下才能够观察清楚。细菌分布极广,几乎分布在地球的各个角落,在空气中、水中、土壤中、生物体内和一切生物体的表面都有它们的存在。细菌的繁殖是靠最简单的分裂方法进行的,也就是一个细菌分裂成两个等同的细菌。分裂出来的细菌长大以后又能进行分裂,在环境适宜的时候,经过20--30分钟就能分裂一次,并可继续分裂若干次,如果一昼夜不停地继续分裂,所产生的后代要用天文数字来计算。当然实际上不可能有这样惊人的高速度,因为分裂时需要充分的营养和一定的温度,继续分裂时,常常因为养料供应不足或温度的变化以及其它种种原因而停止分裂或死亡。
广阔的自然界里,每天都有大量的动植物死亡,可以设想,假如动植物的遗体永远保留着,那么自然界将会出现什么面貌?事实上,这样的情况是不会发生的,原因是自然界中分布着大量的腐生细菌。它和其它腐生真菌联合起来,促使动植物的遗体和排泄物以及各种遗弃物不断地腐烂、分解,最终使它们消失掉,分解生成的二氧化碳和无机盐,又是植物制造有机物不可少的原料,增加了土壤的肥力。可见细菌对于自然界的物质循环起着重要的作用。
大多数种类的细菌对人类是有益的,例如制醋离不开醋酸杆菌,制泡菜、酸牛奶、青贮饲养离不开乳酸杆菌,制味精离不开棒状杆菌,制甲烷(沼气)离不开甲烷细菌……现在人们已经把某些寄生在昆虫体内并能使昆虫致死的细菌,如青虫菌、杀螟杆菌制成菌粉,用来防治害虫。在医疗卫生方面利用大肠杆菌产生的冬酰胺酶,用于治疗白血病。人们利用杀死的病原菌或处理后丧失毒性的活病原菌,制成各种预防和治疗疾病的疫苗和卡介苗。
少数种类的细菌对人类有害,腐生细菌能使食物腐败变质,若人误食腐败的肉、鱼,就会中毒;痢疾、伤寒、鼠疫、霍乱、白喉、破伤风等病原菌,侵入人体可以发生严重疾病,危害生命。家畜、家禽的传染病如马炭疽菌、猪霍乱菌、鸡霍乱菌等,可导致家禽、家畜死亡;软腐病细菌可以使各种蔬菜腐烂。
总之,细菌既有有益的一面,也有有害的一面,我们一定要充分利用有益的细菌使之更好地为人类服务,又要有效地防止有害细菌的侵入。
细菌
[What]什么是细菌?
细菌(英文:germs;bacteria)隶属生物学一类,是一类形状细短,结构简单,多以二分裂方式进行繁殖的原核生物,是在自然界分布最广、个体数量最多的有机体,是大自然物质循环的主要参与者。细菌主要由细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体等部分构成,有的细菌还有夹膜、鞭毛、菌毛等特殊结构。绝大多数细菌的直径大小在0.5~5μm之间。可根据形状分为三类,即:球菌、杆菌和螺旋菌(包括弧形菌)。 还有一种利用细菌的生活方式来分类,即可分为两大类:腐生生活与寄生生活。
(一)细胞壁
细胞壁厚度因细菌不同而异,一般为15-30nm。主要成分是肽聚糖,由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸构成双糖单元,以β(1-4)糖苷键连接成大分子。N-乙酰胞壁酸分子上有四肽侧链,相邻聚糖纤维之间的短肽通过肽桥(革兰氏阳性菌)或肽键(革兰氏阴性菌)桥接起来,形成了肽聚糖片层,像胶合板一样,粘合成多层。
肽聚糖中的多糖链在各物种中都一样,而横向短肽链却有种间差异。革兰氏阳性菌细胞壁厚约20~80nm,有15-50层肽聚糖片层,每层厚1nm,含20-40%的磷壁酸(teichoic acid),有的还具有少量蛋白质。革兰氏阴性菌细胞壁厚约10nm,仅2-3层肽聚糖,其他成分较为复杂,由外向内依次为脂多糖、细菌外膜和脂蛋白。此外,外膜与细胞之间还有间隙。
肽聚糖是革兰阳性菌细胞壁的主要成分,凡能破坏肽聚糖结构或抑制其合成的物质,都有抑菌或杀菌作用。如溶菌酶是N-乙酰胞壁酸酶,青霉素抑制转肽酶的活性,抑制肽桥形成。
细菌细胞壁的功能包括:保持细胞外形;抑制机械和渗透损伤(革兰氏阳性菌的细胞壁能耐受20kg/cm2的压力);介导细胞间相互作用(侵入宿主);防止大分子入侵;协助细胞运动和分裂。
脱壁的细胞称为细菌原生质体(bacterial protoplast)或球状体(spheroplast,因脱壁不完全),脱壁后的细菌原生质体,生存和活动能力大大降低。
(二)细胞膜
是典型的单位膜结构,厚约8~10nm,外侧紧贴细胞壁,某些革兰氏阴性菌还具有细胞外膜。通常不形成内膜系统,除核糖体外,没有其它类似真核细胞的细胞器,呼吸和光合作用的电子传递链位于细胞膜上。某些行光合作用的原核生物(蓝细菌和紫细菌),质膜内褶形成结合有色素的内膜,与捕光反应有关。某些革兰氏阳性细菌质膜内褶形成小管状结构,称为中膜体(mesosome)或间体(图3-11),中膜体扩大了细胞膜的表面积,提高了代谢效率,有拟线粒体(Chondroid)之称,此外还可能与DNA的复制有关。
(三)细胞质与核质体
细菌和其它原核生物一样,没有核膜,DNA集中在细胞质中的低电子密度区,称核区或核质体(nuclear body)。细菌一般具有1-4个核质体,多的可达20余个。核质体是环状的双链DNA分子,所含的遗传信息量可编码2000~3000种蛋白质,空间构建十分精简,没有内含子。由于没有核膜,因此DNA的复制、RNA的转录与蛋白的质合成可同时进行,而不像真核细胞那样这些生化反应在时间和空间上是严格分隔开来的。
每个细菌细胞约含5000~50000个核糖体,部分附着在细胞膜内侧,大部分游离于细胞质中。细菌核糖体的沉降系数为70S,由大亚单位(50S)与小亚单位(30S)组成,大亚单位含有23SrRNA,5SrRNA与30多种蛋白质,小亚单位含有16SrRNA与20多种蛋白质。30S的小亚单位对四环素与链霉素很敏感,50S的大亚单位对红霉素与氯霉素很敏感。
细菌核区DNA以外的,可进行自主复制的遗传因子,称为质粒(plasmid)。质粒是裸露的环状双链DNA分子,所含遗传信息量为2~200个基因,能进行自我复制,有时能整合到核DNA中去。质粒DNA在遗传工程研究中很重要,常用作基因重组与基因转移的载体。
胞质颗粒是细胞质中的颗粒,起暂时贮存营养物质的作用,包括多糖、脂类、多磷酸盐等。
(四)其他结构
许多细菌的最外表还覆盖着一层多糖类物质,边界明显的称为荚膜(capsule),如肺炎球菌,边界不明显的称为粘液层(slime layer),如葡萄球菌。荚膜对细菌的生存具有重要意义,细菌不仅可利用荚膜抵御不良环境;保护自身不受白细胞吞噬;而且能有选择地粘附到特定细胞的表面上,表现出对靶细胞的专一攻击能力。例如,伤寒沙门杆菌能专一性地侵犯肠道淋巴组织。细菌荚膜的纤丝还能把细菌分泌的消化酶贮存起来,以备攻击靶细胞之用。
鞭毛是某些细菌的运动器官,由一种称为鞭毛蛋白(flagellin)的弹性蛋白构成,结构上不同于真核生物的鞭毛。细菌可以通过调整鞭毛旋转的方向(顺和逆时针)来改变运动状态。
菌毛是菌体表面极其的蛋白纤细,须用电镜观察。特点是:细、短、直、硬、多,菌毛与细菌运动无关,根据形态、结构和功能,可分为普通菌毛和性菌毛两类。前者与细菌吸附和侵染宿主有关,后者为中空管子,与传递遗传物质有关。
(五)繁殖
细菌一二分裂的方式繁殖,某些细菌处于不利的环境,或耗尽营养时,形成内生孢子,又称芽孢,是对不良环境有强抵抗力的休眠体,由于芽胞在细菌细胞内形成,故常称为内生孢子。
芽孢的生命力非常顽强,有些湖底沉积土中的芽抱杆茵经500-1000年后仍有活力,肉毒梭菌的芽孢在pH 7.0时能耐受100℃煮沸5-9.5小时。芽孢由内及外有以下几部分组成:
1.芽孢原生质(spore protoplast,核心core):含浓缩的原生质。
2.内膜(inner membrane):由原来繁殖型细菌的细胞膜形成,包围芽孢原生质。
3.芽孢壁(spore wall):由繁殖型细菌的肽聚糖组成,包围内膜。发芽后成为细菌的细胞壁。
4.皮质(cortex):是芽孢包膜中最厚的一层,由肽聚糖组成,但结构不同于细胞壁的肽聚糖,交联少,多糖支架中为胞壁酐而不是胞壁酸,四肽侧链由L-Ala组成。
5.外膜(outer membrane):也是由细菌细胞膜形成的。
6.外壳(coat):芽孢壳,质地坚韧致密,由类角蛋白组成(keratinlike protein),含有大量二硫键,具疏水性特征。
7.外壁(exosporium):芽孢外衣,是芽孢的最外层,由脂蛋白及碳水化合物(糖类)组成,结构疏松。
[How]怎样利用细菌
[一]细菌发电
生物学家预言,21世纪将是细菌发电造福人类的时代。说起细菌发电,可以追溯到1910年,英国植物学家利用铂作为电极放进大肠杆菌的培养液里,成功地制造出世界上第一个细菌电池。1984年,美国科学家设计出一种太空飞船使用的细菌电池,其电极的活性物质是宇航员的尿液和活细菌。不过,那时的细菌电池放电效率较低。到了20世纪80年代末,细菌发电才有了重大突破,英国化学家让细菌在电池组里分解分子,以释放电子向阳极运动产生电能。其方法是,在糖液中添加某些诸如染料之类的芳香族化合物作为稀释液,来提高生物系统输送电子的能力。在细菌发电期间,还要往电池里不断地充气,用以搅拌细菌培养液和氧化物质的混和物。据计算,利用这种细菌电池,每100克糖可获得1352930库仑的电能,其效率可达40%,远远高于现在使用的电池的效率,而且还有10%的潜力可挖掘。只要不断地往电池里添入糖就可获得2安培电流,且能持续数月之久。
利用细菌发电原理,还可以建立细菌发电站。在10米见方的立方体盛器里充满细菌培养液,就可建立一个1000千瓦的细菌发电站,每小时的耗糖量为200千克,发电成本是高了一些,但这是一种不会污染环境的"绿色"电站,更何况技术发展后,完全可以用诸如锯末、秸秆、落叶等废有机物的水解物来代替糖液,因此,细菌发电的前景十分诱人。
现在,各发达国家如八仙过海,各显神通:美国设计出一种综合细菌电池,是由电池里的单细胞藻类首先利用太阳光将二氧化碳和水转化为糖,然后再让细菌利用这些糖来发电;日本将两种细菌放入电池的特制糖浆中,让一种细菌吞食糖浆产生醋酸和有机酸,而让另一种细菌将这些酸类转化成氢气,由氢气进入磷酸燃料电池发电;英国则发明出一种以甲醇为电池液,以醇脱氢酶铂金为电极的细菌电池。
而且现在,各种不同的细菌电池相继问世。例如有一种综合细菌电池,先由电池里的单细胞藻类利用日光将二氧化碳和水转化成糖,然后再让细菌利用这些糖来发电。还有一种细菌电池则是将两种细菌放入电池的特制糖浆中,让一种细菌吞食糖浆产生醋酸和有机酸,再让另一种细菌将这些酸类转化成氢气,利用氢气进入磷酸燃料电池发电。
人们还惊奇地发现,细菌还具有捕捉太阳能并把它直接转化成电能的"特异功能"。最近,美国科学家在死海和大盐湖里找到一种嗜盐杆菌,它们含有一种紫色素,在把所接受的大约10%的阳光转化成化学物质时,即可产生电荷。科学家们利用它们制造出一个小型实验性太阳能细菌电池,结果证明是可以用嗜盐性细菌来发电的,用盐代替糖,其成本就大大降低了。由此可见,让细菌为人类供电已不是遥远的设想,而是不久的现实
[二]细菌益肠胃
身体大肠内的细菌靠分解小肠内部的废弃物生活。这些东西由于不可消化,人体系统拒绝处理它们。这些细菌自己装备有一系列的酶和新陈代谢的通道。这样,它们能够继续把遗留的有机化合物进行分解。它们中的大多数的工作都是分解植物中的碳水化合物。大肠内部大部分的细菌是厌氧性的细菌,意思就是它们在没有氧气的状态下生活。它们不是呼出和呼入氧气,而是通过把大分子的碳水化合物分解成为小的脂肪酸分子和二氧化碳来获得能量。这一过程称为“发酵”。
一些脂肪酸通过大肠的肠壁被重新吸收,这会给我们提供额外的能源。剩余的脂肪酸帮助细菌迅速生长。其速度之快可以使它们在每20分钟内繁殖一次。因为它们合成的一些维生素B和维生素K比它们需要的多,所以它们非常慷慨地把多余的维生素供应给它们这个群体中其他的生物,也提供给你——它们的宿主。尽管你不能自己生产这些维生素,但你可以依靠这些对你非常友好的细菌来源源不断供应给你。
科学家们刚刚开始明白这一集体中不同的细菌之间的复杂关系,以及它们同人这个宿主之间的相互作用。这是一个动态的系统,随着宿主在饮食结构和年龄上的变化,这一系统也做出相应的调整。你一出生就开始在体内汇集你所选择的细菌的种类。当你的饮食结构从母乳变为牛奶,又变成不同的固体食物时,你的体内又会有新的细菌来占据主导地位了。
积聚在大肠壁上的细菌是经历过艰难旅程后的幸存者。从口腔开始经过小肠,他们受到消化酶和强酸的袭击。那些在完成旅行后而安然无恙的细菌在到达时会遇到更多的障碍。要想生长,它们必须同已经住在那里的细菌争夺空间和营养。幸运的是,这些“友好的”细菌能够非常熟练地把自己粘贴到大肠壁上任何可利用的地方。这些友好的细菌中的一些可以产生酸和被称为“细菌素”的抗菌化合物。这些细菌素可以帮助抵御那些令人讨厌的细菌的侵袭。
那些友好的细菌能够控制更危险的细菌的数量,增加人们对“前生命期”食物的兴趣。这种食物含有培养菌,酸奶就是其中的一种。在你喝下一瓶酸奶的时候,检查一下标签,看一看哪种细菌将会成为你体内的下一批客人。
常用细菌培养基有:
配方一 牛肉膏琼脂培养基
牛肉膏0.3克 ,蛋白胨1.0克,氯化钠 0.5克,琼脂 1.5克,
水 1000毫升
在烧杯内加水100毫升,放入牛肉膏、蛋白胨和氯化钠,用蜡笔在烧杯外作上记号后,放在火上加热。待烧杯内各组分溶解后,加入琼脂,不断搅拌以免粘底。等琼脂完全溶解后补足失水,用10%盐酸或10%的氢氧化钠调整pH值到7.2~7.6,分装在各个试管里,加棉花塞,用高压蒸汽灭菌30分钟。
配方二 马铃薯培养基
取新鲜牛心(除去脂肪和血管)250克,用刀细细剁成肉末后,加入500毫升蒸馏水和5克蛋白胨。在烧杯上做好记号,煮沸,转用文火炖2小时。过滤,滤出的肉末干燥处理,滤液pH值调到7.5左右。每支试管内加入10毫升肉汤和少量碎末状的干牛心,灭菌,备用。
配方三 根瘤菌培养基
葡萄糖 10克 磷酸氢二钾 0.5克
碳酸钙 3克 硫酸镁 0.2克
酵母粉 0.4克 琼脂 20克
水 1000毫升 1%结晶紫溶液 1毫升
先把琼脂加水煮沸溶解,然后分别加入其他组分,搅拌使溶解后,分装,灭菌,备用。